一种耐辐照同轴复用器的制作方法

1.本发明涉及核电视频监控技术领域，具体为一种耐辐照同轴复用器。


背景技术：

2.工业电视摄像系统是在工业生产中利用摄像机进行视频监视的技术手段，在早期多采用同轴电缆传输视频信号，目前在很多领域已经转向采用tcp/ip网络进行传输，唯独在核电领域的耐辐照工业电视系统仍采用同轴电缆。例如，离堆废物处理厂房生产用闭路电视监控系统采用同轴共缆技术，摄像机控制箱通过一根视频同轴线传输模拟视频信号到后端并同时接收后端传输的控制信号。
3.在核电领域，同轴复用器需要工作于辐射区域，尤其是其中超过6成的同轴复用器需要工作于辐射剂量非常高的辐射区。而现有的同轴复用器耐辐射性能差，无法保证安全稳定的长时间运行，通常3-4个月就会损坏而影响正常监控（主要表现为图像失真，无法清楚显示监控图像），而现有技术目前没有有效的解决方案。另外，由于很多领域已经转向采用tcp/ip网络进行传输，导致同轴复用器的需求量大大降低，进而导致很多厂商对同轴复用器停产，核电厂将面临同轴复用器无法及时稳定供应的问题。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种可自行生产制造的耐辐照同轴复用器，其防辐射性能强，能够长期安全稳定运行。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种耐辐照同轴复用器，包括第一板体，设置在所述第一板体上的第一电路元件，第二板体，设置在所述第二板体上的第二电路元件，以及防辐射罩；所述第二板体与所述第一板体连接后使所述第一电路元件与所述第二电路元件连通以形成同轴复用器的工作电路；所述防辐射罩罩设在所述第二板体及所述第二电路元件上并与所述第一板体连接。
6.作为优选，所述第二电路元件包括型号为mc44bf373ca的主芯片，与所述主芯片的第四引脚连接的第一电容，以及与所述第一电容连接的晶振。
7.作为优选，所述第一电路元件包括与所述主芯片的第六引脚连接的第二电容，与所述主芯片的第七引脚连接的第三电容，与所述主芯片的第八引脚连接的第四电容，与所述第四电容连接的第五电容，与所述第五电容并联的第一电阻，与所述主芯片的第九引脚连接的第六电容，与所述第六电容连接的第二电阻，与所述主芯片的第十引脚连接的第七电容及第八电容，与所述主芯片的第十二引脚连接的第九电容，与所述主芯片的第十三引脚连接的第十电容，第一端与所述主芯片的第十四引脚连接、第二端与所述主芯片的第十五引脚连接的第十一电容，以及与所述第十一电容并联的第三电阻和第十二电容，所述第三电阻与所述第十二电容串联。
8.作为优选，所述防辐射罩由钨制成。
9.作为优选，所述防辐射罩包括用于容置所述第二板体及第二电路元件的罩腔，所
述罩腔与所述防辐射罩外表面之间的距离为2.5至3.5厘米。
10.作为优选，所述第二板体设有插接杆，所述第一板体设有与所述插接杆配合连接的插接孔。
11.作为优选，所述插接杆的长度至少为2厘米。
12.作为优选，所述防辐射罩包括底座和顶罩；所述底座与所述第一板体固定连接且开有连接槽，所述顶罩设有与所述连接槽配合连接的卡块；所述卡块开有连接孔，所述底座开有与所述连接孔通过紧固件配合连接的对接孔。
13.作为优选，所述防辐射罩还包括与所述底座连接并用于支撑所述顶罩的限位支撑板。
14.作为优选，所述顶罩的侧壁设有通气管，所述通气管的管孔与所述防辐射罩的罩腔连通；所述通气管配设有管帽，所述管帽的帽顶封闭或连接有通气软管。
15.有益效果第一，相比现有技术的同轴复用器，本发明的同轴复用器能够承受至少5000gy的辐射累积剂量，其防辐射性能明显增强，进而能够长期安全稳定运行；第二，本发明的同轴复用器能够自行生产制造，使得同轴复用器能够被长期稳定供应；第三，本发明的同轴复用器在第二电路元件异常时，只需替换第二板体和第二电路元件即可重新使用，提高了同轴复用器的资源利用率。
附图说明
16.图1为本发明耐辐照同轴复用器的结构示意图；图2为图1中耐辐照同轴复用器的爆炸图；图3为图1中耐辐照同轴复用器的剖视图；图4为本发明耐辐照同轴复用器的电路图；图5为本发明防辐射罩的结构示意图；图6为图5中底座的结构示意图；图7为图5中顶罩的结构示意图；图8为本发明通气管的结构示意图；图9为本发明管帽第一实施例的结构示意图；图10为本发明管帽第二实施例的结构示意图。
具体实施方式
17.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
18.实施例：如图1、图2所示，一种耐辐照同轴复用器，包括第一板体1，设置在所述第一板体1上的第一电路元件2，第二板体3，设置在所述第二板体3上的第二电路元件4，以及防辐射罩5。所述第二板体3与所述第一板体1连接后使所述第一电路元件2与所述第二电路元件4连通以形成同轴复用器的工作电路。所述防辐射罩5罩设在所述第二板体3及所述第二电路元件4上并与所述第一板体1连接。第一板体1、第二板体3为pcb板。
19.在本实施例中，本发明将组成同轴复用器的电路元件分为耐辐射的第一电路元件2和不耐辐射的第二电路元件4，第一电路元件2即便长期处于高辐射环境下也不会对同轴
复用器的正常使用造成影响，而第二电路元件4处于辐射环境一段时间后会出现异常，导致同轴复用器不能正常使用。因此，本发明在第二电路元件4上设置了防辐射罩5，通过防辐射罩5来提高第二电路元件4的耐辐射性能。
20.但是，如果直接将第二电路元件4设置在第一板体1上，那么防辐射罩5对第二电路元件4的防辐射效果是不明显的（因为防辐射罩5与第一板体1的连接面跟第二电路元件4的设置面大致处于同一个水平面），除非将防辐射罩5做得非常厚，那么一方面会导致防辐射罩5的成本很高，另一方面会导致第一电路元件2设置不便（在第一板体1尺寸不变的情况下）。为此，本发明将第二电路元件4设置在第二板体3上，第二板体3与第一板体1在水平方向上是错开的，使得防辐射罩5与第一板体1的连接面跟第二电路元件4的设置面错开，进而使防辐射罩5能够对第二电路元件4起到有效的防辐射效果。
21.进一步的，本发明自行研发了一款能够满足核电厂使用需求的同轴复用器，该同轴复用器的电路如图4所示。其中，第二电路元件4包括型号为mc44bf373ca的主芯片4-1，与所述主芯片4-1的第四引脚连接的第一电容4-2，以及与所述第一电容4-2连接的晶振4-3。第一电路元件2包括与所述主芯片4-1的第六引脚连接的第二电容2-1，与所述主芯片4-1的第七引脚连接的第三电容2-2，与所述主芯片4-1的第八引脚连接的第四电容2-3，与所述第四电容2-3连接的第五电容2-4，与所述第五电容2-4并联的第一电阻2-6，与所述主芯片4-1的第九引脚连接的第六电容2-7，与所述第六电容2-7连接的第二电阻2-8，与所述主芯片4-1的第十引脚连接的第七电容2-9及第八电容2-10，与所述主芯片4-1的第十二引脚连接的第九电容2-11，与所述主芯片4-1的第十三引脚连接的第十电容2-12，第一端与所述主芯片4-1的第十四引脚连接、第二端与所述主芯片4-1的第十五引脚连接的第十一电容2-13，以及与所述第十一电容2-13并联的第三电阻2-14和第十二电容2-15，所述第三电阻2-14与所述第十二电容2-15串联。
22.本发明经过大量试验后发现：型号为mc44bf373ca的主芯片4-1相对其他芯片（例如，型号为ta8637bf的芯片等），其防辐射性能更强，所以本发明采用型号为mc44bf373ca的主芯片4-1。另外，在整个同轴复用器电路中，主芯片4-1、晶振4-3、第一电容4-2（即启动电容）的防辐射能力较弱，其中晶振4-3、第一电容4-2是同轴复用器在辐射环境下出现异常的主要原因，因此本发明将主芯片4-1、晶振4-3、第一电容4-2归为第二电路元件4，将其他电路元件（通常这些电路元件在无屏蔽防护的情况下能达到100000gy的累积剂量）归为第一电路元件2。本发明的同轴复用器能够承受至少5000gy的辐射累积剂量，相比现有技术的同轴复用器（在累积辐射剂量400gy时就会出现图像轻微失真，随后逐渐严重直至不能正常使用），本发明的同轴复用器的防辐射性能明显增强，进而能够长期安全稳定运行。
23.进一步的，本发明的防辐射罩5由钨制成。钨、铅等材料都具有辐射屏蔽作用，但是在同等厚度（即同轴复用器体积相同）的前提下，钨的防辐射性能明显高于其他材料，因此，本发明采用钨来制造防辐射罩5。另外，如图3所示，所述防辐射罩5包括用于容置所述第二板体3及第二电路元件4的罩腔，所述罩腔与所述防辐射罩5外表面之间的距离为2.5至3.5厘米，具体可以是3厘米。在综合考虑同轴复用器体积、防辐射效果、制造成本等因素的前提下，3厘米厚的防辐射罩5性价比最优。
24.进一步的，如图3所示，所述第二板体3设有插接杆，所述第一板体1设有与所述插接杆配合连接的插接孔。第二板体3与第一板体1连接时，只需要将第二板体3的插接杆插入
第一板体1的插接孔中即可，组装非常简便。当第二电路元件4损坏（即同轴复用器损坏时），用户只需要将原先的第二板体3从第一板体1上拆除，然后更换新的第二板体3及第二电路元件4即可，不需要更换整个同轴复用器，从而提高了本技术同轴复用器的资源利用率。
25.另外，所述插接杆的长度至少为2厘米，使得第二板体3深入防辐射罩5的罩腔内部（即使得防辐射罩5与第一板体1的连接面跟第二电路元件4的设置面具有足够远的距离），从而使防辐射罩5对第二电路元件4能够产生非常好的防辐射效果。
26.进一步的，如图5至图7所示，所述防辐射罩5包括底座5-1和顶罩5-2。所述底座5-1与所述第一板体1固定连接且开有连接槽5-1a。所述顶罩5-2设有与所述连接槽5-1a配合连接的卡块5-2a。所述卡块5-2a开有连接孔5-2b，所述底座5-1开有与所述连接孔5-2b通过紧固件配合连接的对接孔5-1b。紧固件可以是紧固螺钉。
27.首先，底座5-1的底部与第一板体1焊接固定，底座5-1的顶部开有一圈连接槽5-1a，顶罩5-2的底部设有一圈卡块5-2a，卡块5-2a插入连接槽5-1a后能够阻挡辐射从底座5-1与顶罩5-2的连接缝隙中进入罩腔，从而使防辐射罩5的防辐射性能不会减弱。其次，通过底座5-1和顶罩5-2的设置，使得防辐射罩5能够从第一板体1上拆卸，进而能够实现第二板体3及第二电路元件4的维护和更换。最后，顶罩5-2与底座5-1连接时，只需要将顶罩5-2的卡块5-2a插入底座5-1的连接槽5-1a，然后用紧固螺钉将两者连接固定即可（拆卸时反向操作），拆装非常简便。
28.另外，所述防辐射罩5还包括与所述底座5-1连接并用于支撑所述顶罩5-2的限位支撑板5-3。同轴复用器实际使用时，需要通过第一板体1挂设在墙体上，所以顶罩5-2的重力不是垂直作用在第一板体1上，为了使顶罩5-2在长期使用下都不会与底座5-1松离，本发明通过设置限位支撑板5-3来支撑顶罩5-2，从而使顶罩5-2能够长期与底座5-1稳定连接。
29.进一步的，如图8至图10所示，所述顶罩5-2的侧壁设有通气管5-4，所述通气管5-4的管孔与所述防辐射罩5的罩腔连通，所述通气管5-4配设有管帽5-5，所述管帽5-5的帽顶封闭或连接有通气软管5-6。
30.首先，本发明同轴复用器在长期使用下会产生一定的热量，这些热量聚积在罩腔内，一方面会影响第二电路元件4的工作性能，另一方面会影响防辐射罩5的防辐射性能。所以本发明设置了通气管5-4，能够在有散热需求时对防辐射罩5内部通气散热，从而提高本发明同轴复用器的使用性能。具体的，当防辐射罩5不需要散热时，将帽顶封闭的管帽5-5与通气管5-4连接，使防辐射罩5仍就处于封闭状态；当防辐射罩5需要散热时，将接有通气软管5-6的管帽5-5与通气管5-4连接，使防辐射罩5能够散热通气（防辐射罩5可以设置两个通气管5-4，一个通气管5-4连接的管帽5-5用于进气，另一个通气管5-4连接的管帽5-5用于出气）。其次，所述通气管5-4的外周壁设有连接螺纹，所述管帽5-5的内周壁设有与所述连接螺纹配合连接的对接螺纹。管帽5-5与通气管5-4连接时，只需要将管帽5-5拧转到通气管5-4上即可（拆卸时反向操作），拆装非常简便。
31.上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。