固定式辐射监测设备现场校准平台设计方法

本发明属于校准平台设计，具体涉及固定式辐射监测设备现场校准平台设计方法。

背景技术：

1、我国现今的辐射环境自动监测站已连续运行多年，分布于各地，并为国家重点监管核设施的外围建立了辐射环境监测系统。该系统由多个监测子站和一个数据汇总中心所构成，监测子站配备高压电离室、采样设备和数据传输系统。高压电离室可监测空气中的伽马辐射剂量率，并通过数据传输系统将监测信息传至远端的数据汇总中心。固定式环境γ辐射连续监测仪广泛应用于环境监测和核设施周围预警监测。然而，探头、电缆和测量主机通常固定不动，导致拆卸、安装和运输难度较大，容易损坏，送检周期也较长，这会影响了监测系统数据的连续性。用于环境监测、核设施周围预警监测的固定式环境γ辐射连续监测仪数量庞大，又长期在自然条件下工作，需要工作人员到现场去进行校准。但是在工作人员进行校准时会遇到多种不方便。

2、在校准过程中，工作人员需把源放置在与探测器同一水平面，以探测器为原点，将源在直线上移动2m，以产生不同的剂量率，从而完成校准工作。上图是不同尺寸的方舱，校准时源移动在三轴上产生的误差不超过1cm，方舱的顶部结构复杂难以直接放置导轨。这对校准工作造成了极大的阻碍，也会对校准的精确度造成一定的影响，所以在校准工作中需要借助校准平台对探测器进行校准工作，使校准工作更加准确和便捷。

3、现有校准平台中，对于三角支架校准平台，部分方舱的顶部布局复杂，难以放置三角支架，并且在移动三角支架的过程中无法避免误差的产生，因此不适合作为校准装置的校准平台，对于车载式校准平台，校准装置所在山头和海岛的地面大多是不平整的，无法保证放射源在移动过程中与探测器处于同一水平面，车载平台不适合作为该校准装置的校准平台，对于无人机校准平台而言，无人机悬停精度达不到校准误差要求，并且承载越大的无人机体积越大，对于顶部情况复杂的方舱难以进行校准工作，所以无人机不适合作为该校准装置的校准平台。

4、因此，根据以上情况，很有必要设计一种校准平台能够借助的攀附机构或支持机构，提供距离探测器2m以内的移动路径，且由于屏蔽装置为铅和钨钢，重量较重，约30kg，需要校准平台能够稳固支撑，屏蔽装置与源一起在2m路径内移动。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供固定式辐射监测设备现场校准平台设计方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、固定式辐射监测设备现场校准平台设计方法，具体包括以下步骤：

4、s1、设计总体方案，在方舱顶部设置移动组件，再在移动组件上设置可以移动的夹紧组件，夹紧组件夹设有放射源，在方舱底部支撑脚之间设置固定杆组件，通过固定杆组件设置有支撑杆支撑移动组件；

5、s2、对固定杆组件进行设计优化；

6、s3、设计棘轮限制支撑杆的转动，确保移动组件稳定；

7、s4、设计夹紧组件，并选定夹紧组件材料；

8、s5、设计并校准移动组件，完成总体方案设计；

9、s6、对关键零部件进行有限元分析。

10、所述总体方案设计装置包括：

11、舱体，所述舱体底部四角均设置有支撑脚，所述舱体顶部固定连接有安装柱；

12、移动组件，所述移动组件设置在安装柱顶部；

13、夹紧组件，所述夹紧组件设置在移动组件上；

14、固定杆组件，所述固定杆组件设置在舱体底部支撑脚间；

15、支撑杆，所述支撑杆架设在移动组件和固定杆组件之间；

16、棘轮限位组件，所述棘轮限位组件设置在固定杆组件上用于限制支撑杆转动。

17、所述移动组件包括固定安装在安装柱上的导轨、设置在导轨上的安装板和两组设置在安装板两侧的滚轮，所述导轨选用四面凹陷设置的型材，每组所述滚轮设置有两个，且两个所述滚轮均选用凸型滚轮并卡接在导轨侧面凹槽内部。

18、所述夹紧组件包括固定安装在安装板上的定夹块、与定夹块配对的动夹块和固定安装在定夹块侧面的导向杆，所述导向杆贯穿动夹块，且所述导向杆上套设有位于定夹块和动夹块之间的弹簧，所述安装板上固定连接有安装杆，所述安装杆顶端转动连接有偏心圆轮。

19、所述固定杆组件包括连接筒、螺纹连接在连接筒端部的伸缩杆和滑动连接在伸缩杆上的螺纹筒，所述连接筒端部固定连接有第一齿轮筒，所述伸缩杆上滑动连接有可与第一齿轮筒啮合的第二齿轮筒。

20、所述伸缩杆端部固定连接有抵块，所述抵块侧壁开设有安装腔，所述抵块转动连接有多个设置在安装腔内部的偏心齿轮，所述抵块侧壁固定连接有橡胶垫，所述偏心齿轮侧壁与橡胶垫抵接。

21、所述支撑杆包括转动连接在连接筒外侧的短杆和铰接在短杆端部的长杆，所述长杆上端与导轨底部铰接。

22、所述棘轮限位组件包括固定安装在连接筒上的棘轮、转动连接在短杆侧壁的抵杆和固定安装在短杆侧壁的夹片。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

24、(1)本发明通过设置移动组件、夹紧组件、固定杆组件、支撑杆和棘轮限位组件，各个组件整体结构简单，均便于拆装携带，而且校准平台设计能够适应恶劣的环境，即使在大风大雨的情况下也能够正常工作，不受方舱周围环境限制，在棘轮限位组件和支撑杆的配合下，移动组件和夹紧组件能够承受30kg的放射源，产生误差也较小。

25、(2)本发明设置的固定杆组件中部可采用长度不同的安装筒，以适应不同尺寸大小的方舱，且设置的棘轮限位组件中的棘轮不仅仅起到限位支撑的效果，还有对安装导轨精度调控的作用，能够较好地匹配监测设备。

技术特征：

1.固定式辐射监测设备现场校准平台设计方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的固定式辐射监测设备现场校准平台设计方法，其特征在于：所述总体方案设计装置包括：

3.根据权利要求2所述的固定式辐射监测设备现场校准平台设计方法，其特征在于：所述移动组件(3)包括固定安装在安装柱(2)上的导轨(31)、设置在导轨(31)上的安装板(32)和两组设置在安装板(32)两侧的滚轮(33)，所述导轨(31)选用四面凹陷设置的型材，每组所述滚轮(33)设置有两个，且两个所述滚轮(33)均选用凸型滚轮并卡接在导轨(31)侧面凹槽内部。

4.根据权利要求3所述的固定式辐射监测设备现场校准平台设计方法，其特征在于：所述夹紧组件(4)包括固定安装在安装板(32)上的定夹块(41)、与定夹块(41)配对的动夹块(42)和固定安装在定夹块(41)侧面的导向杆(43)，所述导向杆(43)贯穿动夹块(42)，且所述导向杆(43)上套设有位于定夹块(41)和动夹块(42)之间的弹簧(44)，所述安装板(32)上固定连接有安装杆(45)，所述安装杆(45)顶端转动连接有偏心圆轮(46)。

5.根据权利要求4所述的固定式辐射监测设备现场校准平台设计方法，其特征在于：所述固定杆组件(5)包括连接筒(51)、螺纹连接在连接筒(51)端部的伸缩杆(52)和滑动连接在伸缩杆(52)上的螺纹筒(53)，所述连接筒(51)端部固定连接有第一齿轮筒(54)，所述伸缩杆(52)上滑动连接有可与第一齿轮筒(54)啮合的第二齿轮筒(55)。

6.根据权利要求5所述的固定式辐射监测设备现场校准平台设计方法，其特征在于：所述伸缩杆(52)端部固定连接有抵块(56)，所述抵块(56)侧壁开设有安装腔，所述抵块(56)转动连接有多个设置在安装腔内部的偏心齿轮(57)，所述抵块(56)侧壁固定连接有橡胶垫(58)，所述偏心齿轮(57)侧壁与橡胶垫(58)抵接。

7.根据权利要求5所述的固定式辐射监测设备现场校准平台设计方法，其特征在于：所述支撑杆(6)包括转动连接在连接筒(51)外侧的短杆和铰接在短杆端部的长杆，所述长杆上端与导轨(31)底部铰接。

8.根据权利要求5所述的固定式辐射监测设备现场校准平台设计方法，其特征在于：所述棘轮限位组件包括固定安装在连接筒(51)上的棘轮(7)、转动连接在短杆侧壁的抵杆(8)和固定安装在短杆侧壁的夹片(9)。

技术总结
本发明涉及校准平台设计领域，具体公开了固定式辐射监测设备现场校准平台设计方法；本发明通过设置移动组件、夹紧组件、固定杆组件、支撑杆和棘轮限位组件，各个组件整体结构简单，均便于拆装携带，而且校准平台设计能够适应恶劣的环境，即使在大风大雨的情况下也能够正常工作，不受方舱周围环境限制，在棘轮限位组件和支撑杆的配合下，移动组件和夹紧组件能够承受30kg的放射源，产生误差也较小，设置的固定杆组件中部可采用长度不同的安装筒，以适应不同尺寸大小的方舱，且设置的棘轮限位组件中的棘轮不仅仅起到限位支撑的效果，还有对安装导轨精度调控的作用，能够较好地匹配监测设备。

技术研发人员：吴善楠
受保护的技术使用者：成都理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15