一种核电厂固定式γ辐射监测仪在线校准装置的制作方法

本实用新型涉及核电检测技术领域，尤其涉及一种核电厂固定式γ辐射监测仪在线校准装置。

背景技术：

在核电厂等核技术应用领域，为保证机组安全运行和工作人员安全，安装了较多用于连续监测厂房内放射性强度的监测仪器，这些辐射监测仪器一般是固定安装在厂房内，且仪器安装高度不同，常用的探测器包括电离室探测器、闪烁体探测器以及带能量补偿的盖革计数器。在使用过程中，因环境条件变化和设备老化等原因，这些在线监测仪性能可能随时间而改变，有必要对使用中的固定式γ辐射剂量率监测仪进行定期校准。目前的做法一般是用一个放射源对仪器进行测试，如果测量结果每年的偏差在一定范围内则认为仪器工作正常。这种测试方式仪器的测量结果并不能溯源到国家基准，不能保证其测量结果准确可靠。

因为固定式辐射监测仪器需要连续进行监测，反复安装、拆卸易导致故障，且实验室校准周期长不能满足安全生产需要，因此无法送到计量机构进行校准或检定。为此有必要研制一套可移动的校准装置，能对安装于不同高度的固定式γ辐射剂量率监测仪进行现场在线校准，满足量值溯源的需求，保证监测结果的准确。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种核电厂固定式γ辐射监测仪在线校准装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电厂固定式γ辐射监测仪在线校准装置，包括柜体、从所述柜体上部可伸缩地进出所述柜体的升降组件，所述升降组件的顶部设置有用于对核电厂固定式γ辐射监测仪进行数据采集校准的数据采集模块；

在所述柜体底部设有用于驱动所述柜体移动的移动组件；所述柜体设有控制模块、与所述控制模块连接的通信模块，所述控制模块连接所述升降组件、所述数据采集模块以及所述移动组件。

优选地，在线校准装置还包括与所述通信模块连接、用于通过所述通信模块发送控制指令到所述控制模块中的终端。

优选地，所述柜体为三棱柱结构。

优选地，所述升降组件包括平行间隔设置的升降杆；以及连接所述升降杆的第一驱动电机；

所述第一驱动电机与所述控制模块连接，用于接收所述控制模块发送的指令进而驱动所述升降杆升降。

优选地，两个所述升降杆之间设置有与所述数据采集模块可转动连接的转动机构；以及连接所述转动机构的第二驱动电机；

其中，所述第二驱动电机接收所述控制模块发送的指令驱动所述转动机构绕水平轴向转动进而带动所述数据采集模块转动以调整数据采集方向。

优选地，所述移动组件包括通过伸缩机构可伸缩地设置在所述柜体底部的若干万向轮；

连接所述伸缩机构的第三驱动电机，所述第三驱动电机接收所述控制模块发送的指令驱动所述伸缩机构活动进而调整所述万向轮的高度；

连接所述万向轮的第四驱动电机，所述第四驱动电机接收所述控制模块发送的指令驱动所述万向轮移动进而带动所述柜体整体移动。

优选地，所述数据采集模块包括铅容器，所述铅容器内部设有至少一枚137cs源；

所述铅容器表面与所述137cs源对应设有用于供所述137cs源的辐射线射出的辐照孔。

优选地，所述数据采集模块还包括面向所述辐照孔设于所述铅容器表面的轨道；以及

可移动设于所述轨道上的多级衰减器，所述多级衰减器连接有至少一第五驱动电机；

其中，所述第五驱动电机接收所述控制模块发送的指令以驱动所述多级衰减器分别移动进而屏蔽或打开所述辐照孔、以及远离或靠近所述辐照孔以调节辐射场强弱。

优选地，所述数据采集模块还包括与所述铅容器相邻设置、用于对辐射场进行准直以及所述137cs源到所述核电厂固定式γ辐射监测仪中心距离测量的激光测距仪。

优选地，所述柜体的主体内部还设有铅块；

其中，当所述铅容器收纳于所述柜体的主体内部时，所述铅块贴合所述辐照孔以屏蔽所述137cs源的辐射线。

实施本实用新型具有以下有益效果：运用本实用新型的核电厂固定式γ辐射监测仪在线校准装置，能够有效解决核电厂等核技术应用领域固定式电离辐射监测设备(如核电厂固定式γ辐射监测仪)的在线校准难题，使测量结果能溯源到国家相关计量基准，从而保证这些固定式电离辐射监测设备的测量结果准确可靠。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型核电厂固定式γ辐射监测仪在线校准装置的结构示意图；

图2是图1的核电厂固定式γ辐射监测仪在线校准装置的结构侧视图；

图3是图1的核电厂固定式γ辐射监测仪在线校准装置的结构俯视图；

图4是本实用新型铅容器(内置137cs源)以及多级衰减器的结构示意图；

图5是本实用新型激光测距仪的工作示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

请一同参阅图1-图3，是本实用新型的核电厂固定式γ辐射监测仪在线校准装置，包括柜体1、从柜体上部可伸缩地进出柜体1的升降组件2，升降组件2的顶部设置有用于对核电厂固定式γ辐射监测仪进行数据采集校准的数据采集模块3，在线校准装置还包括与通信模块连接、用于通过通信模块发送控制指令到控制模块中的终端。

其中，该控制模块包括但不限于微处理器、微控制器、数字信号处理器、微型计算器、中央处理器、场编程门阵列、可编程逻辑设备、状态器、逻辑电路、模拟电路、数字电路和/或任何基于操作指令操作信号(模拟和/或数字)的设备。

通信模块包括但不限于蓝牙通信模块、3g/4g/5g通信模块、wifi模块等。

终端包括但不限于手机、平板电脑、智能手表、智能手环、笔记本电脑、台式电脑、mp3、mp4等具有通话功能的终端。终端的操作系统可包括但不限于android操作系统、ios操作系统、symbian(塞班)操作系统、blackberry(黑莓)操作系统、windowsphone操作系统等等。

在柜体1底部设有用于驱动柜体1移动的移动组件4，柜体1设有控制模块、与控制模块连接的通信模块，控制模块连接升降组件2、数据采集模块3以及移动组件4。

柜体1的结构可以是能用于储存、支撑的各种结构，例如：长方体、圆柱状、棱柱状，还可以是其他不规则形状，本实用新型不作限定。在本实施例中，该柜体1优选为三棱柱结构，参阅图3，最优选该柜体1的截面大致呈现等腰三角形，优选地，该等腰三角形的腰对应的角度可以为30°、45°、60°等，其角度可以根据实际需求进行设定。优选的，为了适应核电厂等厂房空间的复杂性，便于通过较为复杂的行进路线，角度采用30°。进一步的，该柜体1的顶点处均采用圆弧钝化处理，以防止对人体造成损伤。

该柜体1的主体结构主要分为上下两层，下层为功能控制区、上层为功能执行区的平台式设计。该柜体1的内部可以容置工具包以及工具箱等。可以理解的，该柜体1内部可以设置多个空间单元，以容置不同物件。

在一些实施例中，该柜体1内部可以设置多个抽屉，多个抽屉通过导轨可抽拉设于柜体1中。前述的控制模块以及通信模块可以设于该柜体1主体内部，也可以设于该柜体1的外表面，尤其通信模块设置外柜体1的外表面可以更好地进行信号收发。

进一步的，该柜体1还设有防护门，所述防护门上设有智能锁具11，该智能锁具11包括密码锁、指纹锁、视网膜锁中的一种或多种，设置智能锁具11可以避免非工作人员接触柜体1中存放的设备等，提高安全性。

在本实施例中，该升降组件2包括平行间隔设置的升降杆21，以及连接升降杆21的第一驱动电机，该第一驱动电机与控制模块连接，用于接收控制模块发送的指令进而驱动升降杆21升降。进一步的，该升降杆21可在竖直于地面方向的总高度(0.8-1.5)m内进行上下移动。

该升降杆21可以是螺旋升降杆，也可以是伸缩升降杆，或折叠升降杆，本实施例优选升降杆21是双螺旋升降杆，该双螺旋升降杆连接有电机，该电机与控制模块连接，当控制模块接收到终端发送的控制指令后，控制模块控制该电机驱动双螺旋升降杆伸出或缩回到柜体1中，且控制该双螺旋升降杆伸出该柜体1的高度，以满足该数据采集模块3采集高度要求。

另外升降杆也可以是滑杆，柜体1上设有与该滑杆相配合的导轨，该滑杆连接有电机，该电机与控制模块连接，当控制模块接收到终端发送的控制指令后，控制模块控制该电机驱动双螺旋升降杆伸出或缩回到柜体1中，且控制该滑杆伸出该柜体1的高度，以满足该数据采集模块3采集高度要求。

可以理解的，该升降杆21还可以有其他多种结构形式，可以采用市场上存在的现有技术，也可以根据自身需求进行定制，只要满足可以带动数据采集模块3到达相应的高度的需求即可，这里并不做具体的限定。

进一步的，两个升降杆21之间设置有与数据采集模块3可转动连接的转动机构22，以及连接转动机构22的第二驱动电机。其中，第二驱动电机接收控制模块发送的指令驱动转动机构22绕水平轴向转动进而带动数据采集模块3转动以调整数据采集方向。优选地，该转动机构22可以带动该数据采集模块3进行360°转动。

该转动机构22可以是一端连接该升降杆21、另一端连接该数据采集模块3的转动轴，该转动轴连接有电机，该电机与控制模块连接，当控制模块接收到终端发送的控制指令后，控制模块控制该电机驱动转动轴转动，以使得该数据采集模块3的采集端面向预定方向。

该转动机构22也可以是设于该升降杆21相对的内侧面的环形导轨，该数据采集模块3通过一滚轮卡合到该环形导轨上，该滚轮连接有电机，该电机与控制模块连接，当控制模块接收到终端发送的控制指令后，控制模块控制该滚动在该环形导轨上转动，以使得该数据采集模块3的采集端面向预定方向。该滚轮可以设有抱紧机构，以当到达预定角度后，该滚轮被限定在该环形导轨上。

该转动机构22也可以是设于该升降杆21相对的内侧面的相互啮合的齿轮，如太阳齿轮与行星齿轮，该数据采集模块3可以通过连接轴连接该行星齿轮，而太阳齿轮连接有电机，该电机与控制模块连接，当控制模块接收到终端发送的控制指令后，控制模块通过电机控制该太阳齿轮转动，进而驱动该行星齿轮以使得该数据采集模块3的采集端面向预定方向。

可以理解的，该转动机构22可以有多种结构形式，可以采用市面上现有的结构方案，或者根据自身需求进行定制，这里不做具体限定。

在本实施例中，该移动组件4包括通过伸缩机构41可伸缩地设置在柜体1底部的若干万向轮42，以及连接伸缩机构41的第三驱动电机，第三驱动电机接收控制模块发送的指令驱动伸缩机构41活动进而调整万向轮42的高度，还包括连接万向轮42的第四驱动电机，第四驱动电机接收控制模块发送的指令驱动万向轮42移动进而带动柜体1整体移动。

该伸缩机构41可以包括设于该柜体1底部的圆筒，以及可伸缩进出该圆筒的伸缩杆，该伸缩杆一端插设于该圆筒中，另一端连接万向轮，该伸缩杆连接第三驱动电机，该第三驱动电机与控制模块连接，当控制模块接收到终端发送的控制指令后，控制该伸缩杆伸缩，以调整柜体1的整体高度，或者调整柜体1底部到底面的高度，以通行复杂的行进路面。可以理解的，该伸缩机构41还可以有其他的结构形式，可以根据实际需求进行选择，这里并不做具体的限定。

进一步的，该万向轮42可以有多个，可以是3个、4个、5个等，基于成本考虑，可以选择三角形分布的三个。该万向轮42连接有第四驱动电机，该第四驱动电机与控制模块连接，当控制模块接收到终端发送的控制指令后，驱动该万向轮42沿预设方向移动，在一些实施例中，该柜体1可以设有推手，操作人员可以使用该推手推动该柜体1移动，因此，可以不设有第四驱动电机。

参阅图4，在本实施例中，该数据采集模块3包括铅容器31，铅容器31内部设有至少一枚137cs源32。

铅容器31表面与137cs源32对应设有用于供137cs源32的辐射线射出的辐照孔。

数据采集模块3还包括面向辐照孔设于铅容器31表面的轨道，以及可移动设于轨道上的多级衰减器33，多级衰减器33连接有至少一第五驱动电机，其中，第五驱动电机接收控制模块发送的指令以驱动多级衰减器33分别移动进而屏蔽或打开辐照孔、以及远离或靠近辐照孔以调节辐射场强弱。

在本实施例中，该铅容器31大致呈现球体结构，其一面设有辐照孔，以供该137cs源32的辐射线射出。该轨道围设于面向该辐照孔的表面外，多级衰减器33分别可滑动地设于该轨道上，该衰减器33可以包括不同厚度的衰减器单元，如第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器等，其厚度可以沿远离该137cs源32的方向递增，该轨道上设有多个轨道单元，不同厚度的衰减器单元分别设于该轨道单元上，不同厚度的衰减器单元可以分别连接驱动电机，也可以连接同一驱动电机。当需要调节辐射场强度时，驱动不同厚度的衰减器单元，以遮蔽或打开该辐照孔，或是靠近或远离该辐照孔。

在一些实施例中，该铅容器31设有一平面，该平面上设有辐照孔。也可以理解的，该铅容器31的结构可以根据需求进行设置，可以蒙特卡罗方法计算不同散射腔尺寸、源位置、开口大小、衰减片弧度等参数，优选辐射场表现优良的设计方案。

在本实施例中，柜体1内部还设有铅块，其中，当铅容器31收纳于柜体1的主体内部时(处于不工作状态)，铅块贴合辐照孔以屏蔽137cs源的辐射线。

参阅图5，在本实施例中，该数据采集模块3还包括与铅容器31相邻设置、用于对辐射场进行准直以及137cs源32到核电厂固定式γ辐射监测仪中心距离测量的激光测距仪。该光测距仪可对辐射场进行准直、放射源至探测器中心的距离的测量与调节，测量范围覆盖(0.1-3)m，测量误差不超过±1.0mm。

在本实施例中，当进行核电厂固定式γ辐射监测仪在线校准装置工作时，操作人员通过终端进行控制指令的输入，该控制指令通过通信模块发送到控制模块中，该控制模块控制万向轮42驱动柜体1到达预设位置，升降组件2中的升降杆21升降调整数据采集模块3的采集高度，以及通过转动机构22调整数据采集模块3的采集角度，同时控制激光测距仪进行距离测量以进一步实时调整数据采集装置3的采集位置，数据采集模块3将实时采集的数据通过通信模块发送到终端中，使测量结果能溯源到国家相关计量基准，从而保证这些固定式电离辐射监测设备的测量结果准确可靠。

运用本实用新型的核电厂固定式γ辐射监测仪在线校准装置，能够有效解决核电厂等核技术应用领域固定式电离辐射监测设备(如核电厂固定式γ辐射监测仪)的在线校准难题，使测量结果能溯源到国家相关计量基准，从而保证这些固定式电离辐射监测设备的测量结果准确可靠。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。