一种废物桶剂量率检测装置的制作方法

1.本发明涉及测量设备技术领域，特别是涉及一种可以快速的调节计量率仪到废物桶表面距离的废物桶剂量率检测装置。


背景技术：

2.随着核能与核技术在能源、军事、工业和医疗等领域的应用日益广泛，核燃料厂、反应堆、军用设施、医院和研究机构等每年会产生大量的放射性固体废物，这些放射性废物常被压缩在废物桶中，为了处理、运输和处置这些放射性固体废物，必须估计废物中的放射性核素的含量。但由于桶装核废物的分布不均匀、基体密度差异较大，很难取得具有代表性的样品对核废物进行化学分析。目前国内外通常采用的是运用中子探测技术和射线探测技术相结合的非破坏性分析方法(nda)，对桶装核废物进行整体检测。
3.与早期的化学、质谱学、电量分析、分散波长x射线荧光分析等技术相比，γ射线测量、中子测量、x射线荧光k吸收边分析及热量测定等非破坏性检测技术不需要对放射性废物进行破坏采样，能控制检测成本，并降低人员及公众遭受辐射及其他危险性物质伤害的风险。其中，γ射线测量技术的适用范围广，且不需要预先测定废物中的相对核素比例，能够直接获得核素的绝对含量。
4.现有技术中采用非破坏性检测技术，实现对核废物桶放射性核素的含量的检测的方案有很多，但是这些方案均存在一定的缺陷。例如，由于在对废物桶进行检测时，需要控制剂量率仪与废物桶之间的距离，一些方案中剂量率仪不能运动，无法调节与废物桶之间的距离。一些方案虽然可以实现剂量率仪与废物桶之间的距离调节，但是控制剂量率仪的运动机构均采用固定式轨道装置，其使用电机带动丝杆转动，使剂量率仪整体结构在固定轨道上运动，该运动方式存在以下问题：运动机构为固定装置，限制废物桶的转运轨迹。运动机构为双轴控制，结构复杂、成本较高。
5.因此，如何提供一种废物桶剂量率检测装置，可快速调节计量率仪到废物桶表面的距离，且不会与废物桶同支架的结构关系发生干涉，是迫切需要本领域技术人员解决的技术问题。


技术实现要素：

6.鉴于上述问题，本发明提供用于克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种废物桶剂量率检测装置。
7.本发明提供了如下方案：
8.一种废物桶剂量率检测装置，包括：
9.固定支架，所述固定支架用于设置于废物桶托盘的侧面；所述废物桶托盘用于承载核废物桶；
10.活动支架，所述活动支架与所述固定支架相铰接；
11.驱动机构，所述驱动机构与所述固定支架以及所述活动支架相连；
12.剂量率仪单元，所述剂量率仪单元与所述活动支架相连；
13.其中，所述驱动机构用于驱动所述活动支架相对所述固定支架旋转，以便实现所述剂量率仪单元与所述核废物桶之间距离调节；所述剂量率仪单元用于在所述废物桶托盘驱动所述核废物桶旋转过程中，以非破坏性检测方式对所述核废物桶进行放射性核素含量检测。
14.优选地：所述剂量率仪单元包括若干剂量率仪，若干所述剂量率仪均与所述活动支架相连，若干所述剂量率仪用于由所述核废物桶的径向侧面和/或端面，以非破坏性检测方式对所述核废物桶进行放射性核素含量检测。
15.优选地：所述剂量率仪为γ剂量率仪。
16.优选地：所述活动支架的顶部下方设置有1个所述剂量率仪。
17.优选地：所述活动支架的侧面等距离设置有3个所述剂量率仪。
18.优选地：所述驱动机构包括伺服电机，所述伺服电机与所述固定支架固定相连；所述伺服电机的输出轴与所述活动支架相连。
19.优选地：所述伺服电机的输出轴通过减速器与所述活动支架相连。
20.优选地：所述活动支架包括空心结构，所述空心结构用于形成所述驱动机构以及所述剂量率仪单元的连接线的走线通道。
21.优选地：还包括设置于所述活动支架上的检测开关，所述检测开关与所述剂量率仪单元电相连。
22.优选地：还包括控制器以及位置传感器；所述控制器与所述位置传感器、所述检测开关以及所述驱动机构电连接；所述控制器用于根据接收到的控制指令控制所述驱动机构驱动所述活动支架旋转目标角度，并在所述活动支架旋转调节完成后向所述检测开关发送检测信号，以便所述检测开关根据所述检测信号控制所述剂量率仪单元执行检测操作。
23.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
24.本技术实施例提供的一种废物桶剂量率检测装置，该装置通过转动的方式调节剂量率仪转轴相较于传统的沿轨道运动调节剂量率仪的方式更加简便，可更快的调节计量率仪到废物桶表面的距离。可大幅的节约检测时间。通过转轴来移动剂量率仪支架，相比通过轨道移动节约了大量空间。由于设置轨道在转运中需要考虑废物桶同支架的结构关系是否发生干涉，而本技术提供的废物桶剂量率检测装置则无需考虑该问题。借此可选择更多的核废物桶转运方式。
25.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1是本发明实施例提供的一种废物桶剂量率检测装置的结构示意图；
28.图2是本发明实施例提供的一种废物桶剂量率检测装置与废物桶托盘相对布置后的结构示意图。
29.图中：固定支架1、活动支架2、驱动机构3、伺服电机31、减速器32、剂量率仪4、检测开关5、废物桶托盘6、核废物桶7。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.参见图1、图2，为本发明实施例提供的一种废物桶剂量率检测装置，如图1、图2所示，该装置可以包括：
32.固定支架1，所述固定支架1用于设置于废物桶托盘6的侧面；所述废物桶托盘6用于承载核废物桶7；
33.活动支架2，所述活动支架2与所述固定支架1相铰接；
34.驱动机构3，所述驱动机构3与所述固定支架1以及所述活动支架2相连；
35.剂量率仪单元，所述剂量率仪单元与所述活动支架相连；
36.其中，所述驱动机构3用于驱动所述活动支架2相对所述固定支架1旋转，以便实现所述剂量率仪单元与所述核废物桶7之间距离调节；所述剂量率仪单元用于在所述废物桶托盘6驱动所述核废物桶7旋转过程中，以非破坏性检测方式对所述核废物桶7进行放射性核素含量检测。
37.本技术实施例提供的废物桶剂量率检测装置，剂量率仪单元安装在活动支架2上，活动支架2可以在驱动机构的驱动下带动剂量率仪单元旋转，由于固定支架1设置在废物桶托盘6的侧面，因此随着活动支架2的旋转可以实现剂量率仪单元与核废物桶7表面之间的距离，使得剂量率仪单元与核废物桶表面的距离达到要求。由于该装置采用活动支架选择的方式进行剂量率仪单元与核废物桶表面的距离调节，无需考虑废物桶同支架的结构关系是否发生干涉的问题。
38.为了可以实现对垃圾群表面进行全方位检测，本技术实施例可以提供所述剂量率仪单元包括若干剂量率仪4，若干所述剂量率仪4均与所述活动支架2相连，若干所述剂量率仪4用于由所述核废物桶7的径向侧面和/或端面，以非破坏性检测方式对所述核废物桶进行放射性核素含量检测。具体的，所述剂量率仪4为γ剂量率仪。所述活动支架2的顶部下方设置有1个所述剂量率仪4。所述活动支架2的侧面等距离设置有3个所述剂量率仪4。
39.可以理解的是，本技术实施例提供的装置中，在活动支架上设置了4个γ剂量率仪，其中一个设置在活动支架的顶部用于对核废物桶顶部进行检测，另外三个设置在活动之间的侧面，用于对核废物桶的径向表面进行检测。在实际应用中，还可以根据实际需要调整γ剂量率仪的数量以及安装位置。
40.本技术实施例提供的驱动机构用于驱动活动支架相对固定支架选择，该驱动机构可以采用多种形式，例如，在一种实现方式下，本技术实施例可以提供所述驱动机构3包括伺服电机31，所述伺服电机31与所述固定支架1固定相连；所述伺服电机31的输出轴与所述活动支架2相连。进一步的，所述伺服电机31的输出轴通过减速器32与所述活动支架2相连。采用伺服电机可以实现精确的角度调节，以及达到快速调节的目的。
41.为了可以使得本技术实施例提供的装置走线更加方便，本技术实施例还可以提供所述活动支架2包括空心结构，所述空心结构用于形成所述驱动机构以及所述剂量率仪单元的连接线的走线通道。
42.为了方便对该装置进行控制，本技术实施例还可以提供设置于所述活动支架上的检测开关5，所述检测开关5与所述剂量率仪单元电相连。进一步的，还包括控制器(图中未视出)以及位置传感器(图中未视出)；所述控制器与所述位置传感器、所述检测开关以及所述驱动机构电连接；所述控制器用于根据接收到的控制指令控制所述驱动机构驱动所述活动支架旋转目标角度，并在所述活动支架旋转调节完成后向所述检测开关发送检测信号，以便所述检测开关根据所述检测信号控制所述剂量率仪单元执行检测操作。通过设置的控制器可以实现该装置活动支架的自动调节以及实现自动检测，全程无需人员参与。
43.下面通过设置4个γ剂量率仪作为剂量率仪单元为例，对本技术实施例提供的装置进行详细介绍。
44.该装置可以包括固定支架1，固定支架1下部安装检测开关5，固定支架1顶部安装伺服电机31及减速器32，伺服电机31以及减速器32采用轴承同活动支架2相连带动活动支架转动。
45.所述电连接关系为伺服电机及减速器及剂量率仪，通过活动支架2内部进行走线，并从固定支架引出。
46.其中，活动支架2上方连接伺服电机以及减速器的轴承。
47.其中，活动支架2上方安装1个γ剂量率仪；
48.其中，活动支架2侧面等距安装3个γ剂量率仪；
49.使用时，将一种智能可调的废物桶剂量率检测装置通过固定支架部署到废物桶总体结构上方。活动支架上方的伺服电机以及减速器(在收到转动信号后可带动活动支架运动。可以通过控制转动角度来控制距离废物桶表面的距离，在到达指定位置后废物桶托盘开始携带核废物桶选择，剂量率仪对γ剂量率进行测量，从而测得整个桶的表面剂量率分布。
50.具体的操作方式为：
51.当完成自检后对自身位置进行检测，若在初始位置则进入等待废物桶转运装置信号状态。若不在初始位置则运动电机进行回零。
52.当处于等待转运装置信号状态下，收到转运装置信号后开始将转轴转开到转运角度上，而后反馈给转运装置允许下降信号。
53.当废物桶到位后，依据上位机的测量模式转动转轴，使剂量率仪贴至废物桶表面指定距离处。
54.当转轴转动到对应位置后，废物桶托盘旋转，使剂量率仪器测量废物桶全表面，并进行剂量率测试。
55.当完成桶全表面的剂量率测试后，转开活动支架，并传给转运装置允许上升信号。
56.当转运装置受到允许上升信号后，移开废物桶。
57.当废物桶移走后，设备回到零点，等待下一轮测量。
58.总之，本技术提供的废物桶剂量率检测装置，该装置通过转动的方式调节剂量率仪转轴相较于传统的沿轨道运动调节剂量率仪的方式更加简便，可更快的调节计量率仪到
废物桶表面的距离。可大幅的节约检测时间。通过转轴来移动剂量率仪支架，相比通过轨道移动节约了大量空间。由于设置轨道在转运中需要考虑废物桶同支架的结构关系是否发生干涉，而本技术提供的废物桶剂量率检测装置则无需考虑该问题。借此可选择更多的核废物桶转运方式。
59.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
60.通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本技术可借助软件加上必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
61.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
62.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。