放射性核素监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及放射性核素监测技术领域，尤其涉及一种放射性核素监测装置。


背景技术：

2.人工放射性核素是由于人类利用原子能而产生的放射性核素。随着人类对核能的不断开发和利用，由于各种原因，使得水体环境中出现了人工放射性污染，因此，对水体的放射性监测日益受到重视。当前对水体放射性监测方法多以取样法和实验室测量法为主，处理流程难以实时测量水体的放射性变化。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种实现实时监测的放射性核素监测装置。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种放射性核素监测装置，包括密闭的外壳、安装在所述外壳内的探测单元、信号处理单元以及能谱测量单元、安装在所述外壳上且用于外接电缆的连接器；
5.所述外壳具有相接的第一端和第二端；所述探测单元位于所述外壳的第一端内部，与所述第一端形成探测端；所述信号处理单元和能谱测量单元位于所述外壳的第二端内部，并且分别与所述探测单元连接；
6.所述连接器位于所述外壳的第二端上，并且分别与信号处理单元和能谱测量单元连接。
7.优选地，所述外壳的第一端内设有支架，所述信号处理单元和能谱测量单元分别设置在所述支架上。
8.优选地，所述第一端和第二端的连接处内部形成有台阶；所述支架的底部定位连接在所述台阶上。
9.优选地，所述外壳包括壳体和盖体；所述壳体的第一端和第二端分别形成所述外壳的第一端和第二端；
10.所述壳体的第二端上设有开口，所述盖体密封配合在所述开口上，将所述开口密闭。
11.优选地，所述连接器设置在所述盖体上。
12.优选地，所述盖体的中部设有连通至所述壳体的内部空间的通孔，所述连接器的一端插接在所述通孔中，将所述通孔封闭。
13.优选地，所述开口处设有连接法兰，所述盖体配合在所述连接法兰上，通过紧固组件固定在所述连接法兰上。
14.优选地，所述盖体包括盖板、凸出在所述盖板一表面的环形壁；
15.在所述壳体上，所述盖板配合在所述开口外侧并将所述开口覆盖，所述环形壁紧配合在所述开口内侧。
16.优选地，所述外壳的第一端内设有缓冲材料，所述缓冲材料填充在所述探测单元外周与所述第二端的内壁之间。
17.优选地，所述放射性核素监测装置还包括可拆卸设置在所述外壳外周上的配重块。
18.本实用新型的有益效果：将探测单元、信号处理单元以及能谱测量单元集成在一外壳内形成一体化结构，减小各单元之间的距离，在减少了信号的衰减和干扰的同时提高了防水性能；应用时可将探测端全部或部分沉入水体中进行检测，能够实时连续长期的监测，及时反映水体中的放射性，解决了取样检测的操作复杂和耗时长的问题。
附图说明
19.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：
20.图1是本实用新型一实施例的放射性核素监测装置的结构示意图；
21.图2是本实用新型一实施例的放射性核素监测装置的剖面图。
具体实施方式
22.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。
23.如图1、2所示，本实用新型一实施例的放射性核素监测装置，可包括密闭的外壳、安装在外壳内的探测单元30、信号处理单元40以及能谱测量单元50、安装在外壳上的连接器60。
24.其中，探测单元30用于对水体中存在的放射性核素进行检测，并产生信号传输至信号处理单元40。信号处理单元40包含高压电源、高压信号输出、高压调节、前置放大器、可调增益放大器、脉冲整形处理、脉冲信号输出、可设定温度信号阈值的比较器等；信号处理单元40用于对探测单元30产生的信号进行放大、滤波等信号处理工作。能谱测量单元50用于接收信号处理单元40输入的脉冲信号，进行峰值检测、保持、采样，adc，基准阈值设定，能谱曲线的保存，同时通过串口通讯将数据传输至通信模块。
25.连接器60外露于外壳上，用于外接电缆以及与信号处理单元40和能谱测量单元50连接，提供电源和数据传输通道。
26.具体地，在图1-2所示实施例中，外壳具有相接的第一端和第二端，探测单元30位于外壳的第一端内部，信号处理单元40和能谱测量单元50位于外壳的第二端内部。连接器60位于外壳的第二端上。
27.外壳进一步可包括壳体10以及盖体20；壳体10的第一端11和第二端12分别形成外壳的第一端和第二端。壳体10的第二端12上设有开口13，盖体20密封配合在开口13上，将开口13密闭；连接器60设置在盖体20上。
28.壳体10上开口13的设置，便于探测单元30、信号处理单元40以及能谱测量单元50在壳体10内的拆装，同时便于将连接器60与信号处理单元40以及能谱测量单元50建立连接。
29.对应各单元的安装位置，壳体10的第二端12在尺寸上较于第一端11大，从而其内部的空间也大于第一端11内部空间，方便信号处理单元40以及能谱测量单元50在其内部的
拆装。壳体10的第一端11对应探测单元30设置，以使探测单元30能吻合并定位在其中为准，并且使得探测单元30与其所在的第一端11形成整个放射性核素监测装置的探测端。
30.壳体10的第一端11和第二端12可以为一体结构；或者，第一端11和第二端12以可拆方式连接，在两者拆分后，第一端11和第二端12的对接端可分别通过盖板、密封圈等密封形成封闭端，以保护其内部分别设置的探测单元30、信号处理单元40以及能谱测量单元50。
31.结合本实用新型的放射性核素监测装置的应用环境，外壳整体采用耐腐蚀材料制成，避免长时间浸泡在水体中产生腐蚀；采用高强度材料，避免在各种动态载荷下对内部各单元产生破坏。另外，相比于外壳的第二端，第一端采用薄壁结构，避免过厚结构对核素辐射产生屏蔽。
32.根据应用的水体环境，外壳上还可以涂覆防生物附着涂层，有效提高防生物附着性能，避免生物附着后影响水体检测性能。
33.为便于与盖体20的安装，壳体10的开口13处设有连接法兰14，盖体20配合在连接法兰14上，通过紧固组件如螺栓组件等固定在连接法兰14上。
34.盖体20的中部设有连通至壳体10的内部空间的通孔23，连接器60的一端插接在通孔23中，将通孔23封闭。
35.在盖体20与壳体10配合的一实施方式中，盖体20包括盖板21、凸出在盖板21一表面的环形壁22。环形壁22的外径对应开口13的内径设置。在壳体10上，盖板21配合在开口13外侧并将开口13覆盖，环形壁22紧配合在开口13内侧。盖板21在开口13外侧通过紧固组件固定在连接法兰14上，环形壁22与开口13内侧之间可通过密封圈实现密封配合。
36.探测单元30采用能够探测放射性核素的探测器实现。探测单元30主要位于外壳的第一端内，与其形成探测端。进一步地，外壳的第一端内设有缓冲材料80，缓冲材料80填充在探测单元30外周与第二端的内壁之间，可以缓解因为动态环境对探测单元30的冲击，保证了探测单元30的使用寿命和稳定。缓冲材料80可采用泡棉等柔性材料。
37.信号处理单元40和能谱测量单元50均处于外壳的第一端内，与探测单元30分设在外壳的不同空间内。为支撑固定信号处理单元40和能谱测量单元50，外壳的第一端内设有支架70，信号处理单元40和能谱测量单元50分别设置在支架70上。
38.在外壳内，具体为壳体10内，第一端11和第二端12的连接处内部形成有台阶15；支架70的底部可通过螺栓等紧固件定位连接在台阶15上。根据支架70顶部在第二端内的延伸高度，其顶部可通过定位槽等配合定位在第二端内或者与盖体20配合固定，实现整个支架70在外壳内的固定，限制在动态载荷下支架70各向的相对自由度。
39.进一步地，本实用新型的放射性核素监测装置，根据在水体中的探测深度需求，其还可包括配重块，用于增加整个装置的重量，使其能够在所要探测的深度定位，避免位置不断变化。
40.配重块以可拆卸方式设置在外壳的外周上，具体为壳体10的外周。作为选择，配重块在外壳的外周设置，优选靠近其开口13处的连接法兰14，从而可通过螺栓等紧固件将其与连接法兰14连接在一起。
41.连接法兰14上还可留有连接孔，作为搭载连接使用。例如，根据放射性核素监测装置在船体或者浮体上的使用，通过连接法兰14上预留的连接孔与紧固件配合，将放射性核素监测装置固定在船体或浮体上。
42.本实用新型的放射性核素监测装置使用时，可以搭载到如浮标、潜标、船体等多种平台中进行水体放射性检测，并且可以根据要求放入不同水深进行检测。安装就位后通过连接器60外接电缆。
43.本实用新型的放射性核素监测装置也可以推广到除海洋环境以外的其他低放射性样品的检测工作中。
44.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。