本发明涉及一种报警装置,特别是涉及一种单计数管核辐射报警装置。
背景技术：
随着电子技术的发展,采用电子装置应用于测量核爆炸后,迅速准确地探测辐射射线、剂量并显示值,它会自动开始测量和累积辐射信息工作,是完全可以实现的。
传统的辐射探测方式,采用gm两只计数管，探测器电路由两只g-m计数管，输入电路和切换电路等组成，j405γ，j305βγ，根据测量到的剂量率大小，单片机系统给出切换信号，控制切换电路，两个探测器输出脉冲由施密特触发器整形后，送至单片机微机系统。利用采集电路探测辐射射线剂量并发出报警信号。
技术实现要素：
本发明的目的，是针对核爆炸场所早期爆炸发生时,提供一种实时高可靠、成本低廉，易于移植和普及的单计数管核辐射报警装置。
为了完成上述目的,采用的技术方案是：
一种单计数管核辐射报警装置，包括壳体和计数管核辐射报警电路，计数管核辐射报警电路按设计要求设置在电路板上，并装设在壳体内，其特征在于：
所述计数管核辐射报警电路，包括电源输入及低压输出电路、单片机电路、高压电路模块、稳压电路模块、rs422总线、报警输出电路模块、gm采集电路模块和显示驱动电路模块。
所述电源输入及低压输出电路包括一个电源模块d5，电源模块d5将dc24v转换为5v。电源模块d5的电压输出端分别与稳压电路模块、高压电路模块的电压输入端连接，为稳压电路模块和高压电路模块提供5v电源。稳压电路模块的电压输出端分别与单片机电路和gm采集电路模块的电压输入端连接，为单片机电路和gm采集电路模块提供3.3v稳压电源。高压电路模块的电压输出端与gm采集电路模块的高压输入端连接，为一个gm计数管提供430v高压电源。单片机电路的控制信号输入端与gm采集电路模块的控制信号输出端连接，并能进行双向通讯。即gm采集电路模块通过一个gm计数管采集到的核辐射信息输入到单片机电路，经单片机电路处理后输送到报警输出电路模块，进行报警，同时输出給显示驱动电路模块，实现屏幕显示。单片机电路的通讯接口能经rs422总线对外进行双向通讯。
本发明的有益效果是:
由于采用1只计数管，大大减小核单元的体积，在国内能够达到全量程且体积小的，可测量0.1μgy/h～30000cgy/h目前还没有能超越此核单元的。这为以后的任何小型化集成产品做准备，便于军民、两用。
gm采集电路采用1只j305βγ计数管，剂量率响应稳定，避免多根计数管在切换点响应不稳定现象。且减小了计数管的开支，缩小了剂量仪的体，提高了仪器的可靠性、维修性与保障性。
附图说明
图1是本发明的电路原理图。
图2高压电路原理图。
图3是电源输入及低压电路原理图。
图4是稳压芯片电路原理图。
图5是gm采集电路原理图。
图6是报警输出电路原理图。
图7是显示驱动电路原理图。
图8是高报警指示灯电路图。
图9是单片机中微处理器是atmega128l-8ai控制器原理图。
图10是rs422总线示意图。
图11是键盘电路示意图。
图12是低报警指示灯电路图。
具体实施方式
一种单计数管核辐射报警装置，包括电源输入及低压输出电路11、单片机电路10、高压电路模块19、稳压电路模块12、rs422总线14、报警输出电路模块15、gm采集电路模块13和显示驱动电路模块16。
所述电源输入及低压输出电路11，包括一个电源模块d5，该电源模块d5是将dc/dc24转5v的电源模块，前端由电感l1经自恢复保险丝fuse、再滤波电容c45、c47接电源模块d5的2脚，滤波电容c45、c47的负极接d5的1脚，电源模块d5管脚4脚经电容c46、c48接地，电源模块d5的3脚接地。电源模块d5管脚4脚为高压电路模块19和稳压电路模块12提供5v电压。
所述稳压电路模块12，主要是以稳压芯片vr1lm1117_组成的3.3稳压器，其中稳压芯片vr1的电压输入端接5v电压，稳压芯片vr1的ghd端接地，稳压芯片vr1的输出端串入l2电感，同时经电容c50接地；l2电感的另一端输出输出3.3v电压，同时经电容c51、c52、c53的一端接，电容c50、c51、c52、c53的另一端接地。
所述高压电路模块19为gw-a型高压模块u5，u5的管脚2和4接gnd,u5的1脚输入接+5v，u5的3脚串入电阻r36，电阻r36的另一端输出430v的直流电压，为gm采集电路模块[013]提供高压电源。同时电阻r36经电容c32接地。
gm采集电路模块13主要由集成电路u3（widerage_gm模块）、gm管u4、二极管d1、d2和稳压管v1等组成。根据gm管u4测量到的核辐射剂量率大小，测量结果通过集成电路u3管脚13rxd接电阻r31的一端，电阻r31的另一端接二极管d1的正极，接口m_t输出到单片机电路10的27管脚，集成电路u3的管脚11,接入三极管q1的2脚，三极管q1的1脚接vcc,q1三极管q1的3脚串联接电阻r32的输出m_r给单片机电路10的28脚，电阻r32的另一端接+5v；u4一端接集成电路u3的8脚，另一端接集成电路u3的7脚，同时集成电路u3的7脚接二极管v1的负极，二极管v1的正极接电阻r34，电阻r34另一端接gnd，同时gnd接入集成电路u3的1脚。
r422总线14主要以u6max488esa芯片控制，u6max488esa芯片1脚为供电接入+5v，并接电容c34、c35的一端，电容c34,c35的另一端接gnd。u6max488esa芯片2脚串联接电阻r40一端，电阻r40的另一端接单片机电路10的2脚rx，u6max488esa芯片3脚串联接电阻r41一端，电阻r41的另一端接单片机电路10的2脚tx,u6max488esa芯片5脚输出串联电阻r44的一端，电阻r44的另一端作为rs422t_y输出信号，u6max488esa芯片6脚输出串联电阻r43的一端，电阻r43的另一端作为rs422t_z输出信号，u6max488esa芯片7脚输出串联电阻r41的一端，电阻r41的另一端作为rs422t_b输出信号，u6max488esa芯片8脚输出串联电阻r38的一端，另一端作为rs422t_a输出信号。
所述显示驱动电路模块16，主要以ds1sm420564(共阴),集成电路u8、u9（74h595）显示驱动器为主要器件，通过集成电路u8,u9（74h595）串联利用ctl、clk、data接入单片机电路10的10、11、12引脚控制端，控制二极管d17、d18、d19、d20状态指示灯gy、gy/h100、104及ds1数码管的显示。
报警输出电路模块15，为保证电路可靠，根据单片机电路10io口的驱动能力，加限流电阻驱动三极管，低电平触发方法，单片机电路10的13脚高报接电阻r88一端，电阻r88另一端接v2的1脚，v2的2脚接gnd,v2的3脚串联二极管d15的负极，二极管d15正极接电阻r69一端，
单片机电路10的17脚低报接电阻r89一端，电阻r89另一端接v3的1脚，v3的2脚接gnd,v3的3脚串联二极管d16的负极，二极管d16正极接电阻r70一端，电阻r70另一端接vcc。
键盘：主要由单片机电路10的pb口控制，当pb口低电平时有效，单片机电路10的引脚15串入预置开关、引脚16串入功能按键、引脚18高检按钮、引脚19串入低检按钮、32脚串入源检按钮，开关的另一端接gnd,开关接通时，单片机电路10接到低电平信号，执行其他控制。控制单片机电路10原理描述，主要以单片机电路10型号atmega128l-8ai，主要控制rs422控制io,键盘的检测io口，g1晶振7.3728接口控制时钟运行，单片机电路10在定时时间到达时，通过i/o口与驱动模块通信，获得定时时间内gm管接受的粒子数与等待时间和，通过计算给出剂量率，同时驱动显示电路的数码管进行剂量值和剂量率值。报警电路描述，主要以d6光电耦合器（tlp521-4），选择该型号器件抗干扰能力强，作为核辐射报警装置输出报警信号，d6光电耦合器（tlp521-4）的管脚3接入单片机电路10的13脚，d6光电耦合器（tlp521-4）的管脚5接入单片机电路10的17脚，当有辐射高报警时或低辐射报警，单片机电路10控制d6光电耦合器（tlp521-4）是3、5引脚经过d6光电耦合器（tlp521-4）内部导通后，d6光电耦合器（tlp521-4）的13脚、11脚输出24v控制信号。其他部分电路依靠现有技术电路设计硬件电路及选用电路元器件即可。