一种投掷式辐射探测装置的制作方法

本实用新型涉及一种便携式辐射探测装置。

背景技术：

随着核能技术的快速发展，以及核技术在工业、医学等领域的广泛应用，核事故发生的风险概率加大。为满足核事故应急监测工作的实际需要，主要是满足对放射性工作现场或核事故现场γ剂量率的监测需要，目前国内外研发了大量的放射性监测仪器设备，主要包括辐射监测车、辐射侦测机器人、便携式手持式γ监测仪、长杆γ探测仪、射线指示仪、远程辐射监测仪等。

目前市场上的便携式辐射探测仪器主要包括G-M管探测器、电离室探测器、ZnS闪烁探测器、NaI闪烁探测器等，适合于小型γ射线和X射线剂量率探测的，多采用小型G-M管探测器。

这些监测类设备基本满足核事故应急任务需要，但是对于狭小空间、深沟、陡坡、河流等复杂地形，辐射场环境复杂，车辆、机器人等无法抵达，辐射监测人员不便携带手持式监测仪器直接靠近监测；对于地势平坦、面积较大的开阔地域，应急监测人员在进入未知辐射区域作业前，缺少试探性预先监测设备，作业人员人身安全存在较大风险。

技术实现要素：

本实用新型提出一种投掷式辐射探测装置，可以在人员不进入辐射环境的前提下，获取辐射场信息判断环境的核辐射情况，有效的保护工作人员的辐射安全，降低人员的受照剂量。

本实用新型给出以下解决方案：

该投掷式辐射探测装置包括封装壳体、辐射探测器、集成电路板和电池；所述封装壳体整体呈手雷形状，包括由外而内依次设置的橡胶套、铝合金外壳和抗震缓冲内壳；所述集成电路板上设置有LED报警灯电路、辐射探测器高压电源、单片机处理及数据控制单元、电池及电源管理模块；所述辐射探测器固定安装于集成电路板上并共同封装于抗震缓冲内壳中；在铝合金外壳上设置有与内部电连接的蜂鸣器，铝合金外壳对应于内部LED发光点的区域设置为半透明光带，单片机处理及数据控制单元根据辐射探测器获得的辐射信息给出声光告警。

基于以上方案，本实用新型还进一步作了如下优化设计：

上述抗震缓冲内壳由一对橡皮胶材质的主板罩相接闭合形成。

上述铝合金外壳包括自下而上依次相接的底座、筒状的主壳、顶盖以及顶压盖，顶盖与顶压盖之间设置有O型密封圈。

上述顶压盖中部贯通，贯通处采用自锁防水开关封闭。

上述橡胶套包括包裹主壳的主壳护胶、包裹底座的底座护胶和包裹顶盖的顶盖硅胶罩。

上述蜂鸣器位于顶盖侧面，蜂鸣器外侧遮盖有咪头软胶罩；所述半透明光带位于顶盖下部与主壳邻接的区域。

上述辐射探测器为小型G-M管探测器、半导体探测器、硅光电倍增管或闪烁晶体。

上述LED报警灯电路设置有红、黄、绿、蓝四组、每组六个LED灯，四种颜色对应辐射剂量率由高到低。

上述底座呈碗状结构，所述电池固定封装于底座内。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型能够用于核事故应急情况下的辐射场剂量强度标识，可以在人员不进入辐射环境的前提下，获取辐射场信息判断环境的核辐射情况，通过灯光闪烁和声音报警提醒应急工作人员，有效的保护工作人员的辐射安全，降低人员的受照剂量。

本实用新型适用于地下洞库、山地深沟、狭小空间等复杂地形，也适用于开阔地域、城市道路、工厂车间等开阔地域。应急监测人员进入一个未知区域作业前，进行试探性监测，避免盲目进入高辐射区，确保自身安全。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图(剖视图)。

图2为本实用新型的外形主体示意图。

图3为本实用新型的工作原理示意图。

附图标号说明：

1‐辐射探测器；2、3‐半透明光带(用于LED发光显示)；4‐底座护胶；5‐纽扣电池；6‐转接板；7‐主壳；8‐主壳护胶；9‐集成电路板(主板)；10‐灯板；11‐蜂鸣器；12‐顶盖；13‐O型密封圈；14‐自锁防水开关；15‐顶压盖；16‐咪头软胶罩；17‐顶盖硅胶罩；18‐主板罩B；19‐主板罩A；20‐挂钩夹；21‐电池板；22‐电池护胶；23‐电池正极片；24‐底座；25‐电池护胶骨架。

具体实施方式

如图1、图2所示，该投掷式辐射探测装置主要由封装壳体、辐射探测器、集成电路三部分组成。

封装壳体的整体结构是手雷形状，主要由铝合金外壳、橡胶套、抗震缓冲内壳和电池组成。手雷形状的外壳方便人员携带，铝金属外壳保证了被投掷后设备的完成性，内部抗震缓冲内壳确保辐射探测器和电路的正常使用。

铝合金外壳包括自下而上依次相接的底座、筒状的主壳、顶盖以及顶压盖，顶盖与顶压盖之间设置有O型密封圈。底座呈碗状结构，电池固定封装于底座内。顶压盖中部贯通，贯通处采用自锁防水开关封闭。

橡胶套包括包裹主壳的主壳护胶、包裹底座的底座护胶和包裹顶盖的顶盖硅胶罩。

抗震缓冲内壳是由一对橡皮胶材质的主板罩相接闭合形成。

辐射探测器为小型G-M管(还可以是半导体探测器、硅光电倍增管、闪烁晶体等)，主要完成γ射线的探测，将γ射线转换为可测量的电信号。辐射探测器安装在集成电路板上、共同封装在抗震缓冲内壳中。

集成电路包括了LED报警灯电路板、辐射探测器高压电源(该高压电源由底部的“电池”通过“电池及电源管理模块”转换得到)、单片机处理及数据控制单元、电池及电源管理模块。集成电路的主体部分与辐射探测器被抗震缓冲内壳保护放置在封装壳体内部。集成电路实现了对辐射探测器的供电，数据采集和处理工作，并通过辐射探测器测量的剂量率变化控制LED灯和蜂鸣器的报警。

蜂鸣器位于顶盖侧面，蜂鸣器外侧遮盖有咪头软胶罩；半透明光带位于顶盖下部与主壳邻接的区域。

辐射探测器具体可采用J704型号的G-M计数管，其工作在450V的电压条件下获取辐射信息。通过LM311比较器及7LV43单稳态芯片去除噪声和产生标准的TTL脉冲。单片机采用MSP430低功耗控制芯片，实现数据的获取和对声光的控制。探测器采用红、黄、绿、蓝4组，每组6个LED灯。4种颜色对应辐射剂量率由高到低，探测器通过灯光闪烁标识出辐射现场的剂量水平。单片机会根据G-M计数管获取的数据频率，来判断现场的辐射水平，当判断为较高剂量时除灯光闪烁外，打开蜂鸣器提醒工作人员剂量较高。