一种新型袖珍辐射检测报警仪的研制及应用.pdf

《一种新型袖珍辐射检测报警仪的研制及应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第28卷第1期铀矿冶Vo1．28NO．12009年2月URANIUMMININGANDMETALLURGYFeb．2009一种新型袖珍辐射检测报警仪的研制及应用王晓琼，方方，丁卫撑，王攀(成都理工大学核技术与自动化工程学院，四川I成都610059)摘要：介绍基于单片机的袖珍辐射检测报警仪的软硬件设计和可以提高测量精度的Time-to—Count技术的测量方法，并依据Time-to-Count技术理论，设计出较为实用的简易袖珍辐射检测报警仪的电路。该仪器由M计数管、信号调理电路、单片机控制电路、液晶显示、报警电路及电源变换电路等部分组成，

2、具有低功耗、高性能、检测精度高、维护方便、体积小巧、操作简单等特点，并具有广泛的应用前景。关键词：M管；电源模块；Time-To-Count中图分类号：TL8l1．3文献标识码：A文章编号：1000—8063(2009)01—0045—04随着生活水平的提高，人们对环境辐射的危5)环境条件：温度，0～45oC；相对湿度，95害更加关注，迫切希望有一种简易的袖珍型辐射以下(35oC)；大气压，86．0～106．0kPa。监测报警仪对居家环境或建筑装修材料的辐射进2仪器工作原理行检测，以有效地进行自身防护。袖珍辐射检测报警仪是一种价格低廉、

3、极易2．1Time-to-Count基本原理操作、基于单片机的新一代便携式智能化通用环以往对G—M计数器测量方法的研究主要是境辐射检测仪器。它所测量得到的结果是伽玛射传统的脉冲计数法，该方法侧重于测量G—M计数线辐射总量，能够快速反映出被测物体的伽玛辐器单位时间内产生的脉冲信号数即计数率()，并射强弱，可使使用者及时避免辐射危害，完全可以在此基础上进行不同的非线性补偿或线性拟合，满足非专业人员的辐射检测需求。从而形成不同的测量方法，但其本质还是由求辐射强度(R)，即：R一，(7z)。这种方法会因为1仪器的主要特点及技术指标G—M计数器的

4、死时间产生漏计数，从而造成测量1．1主要特点的失真，产生误差。袖珍辐射检测报警仪的主要特点：1)进行7Time—To—Count测量方法主要测量G—M计辐射照射剂量率测量，其能量响应好，量程宽；2)数器1个脉冲从开始产生到结束这一段计数前时智能化、操作简单；3)数字化、液晶显示，直读测量间()，由t求R，即：R一．厂(￡)[]孔。结果，具备自动报警；4)能连续多次测量，自动求在Time—To—Count工作方式中，G—M计数器均值，方便使用；5)低功耗，2节5号电池供电，电仅仅作为一种数字开关。1个带微处理器的电路池欠压报警；6)探测器

5、主机一体化，体积小巧，方和1个精确定时装置，通过对偏压控制来保证G—便操作，性能稳定；7)使用可靠，携带方便。M计数器的工作与停止。如图1所示，G—M计数1．2技术指标器产生1个脉冲后，精确定时装置定时2ms，计1)7射线能量范围：50～3×10。keV。数器偏压被保持在1个计数器工作电压和起始电2)剂量率量程：2O～100000nGy／h。压之间+250V的量值上，此时G—M计数器停止3)不确定度：在(20±2)℃条件下，≤工作，避免计数器死时间的影响，并保证计数器有±25。足够的时间恢复正常工作状态，直到t。，即2ms4)稳定性：在

6、(20±2)℃条件下，≤±l5。后计数器阳极电压上升到+500V，G-M计数器收稿日期：2008—04—20作者简介：王晓琼(1983一)，女，山西省阳泉市人，在读硕士研究生，研究方向为核电子仪器研制与核辐射探测。46铀矿冶第28卷开始恢复正常工作。t。时，单片机系统由晶振控工作周期内，只有1个工作脉冲产生，计数管电压制的时钟开始定时测量计数前时间(￡)，直到下一从恢复到降低这段计数前时间(t)与R成反比，个平滑脉冲结束，偏压下降。M计数器的1个满足下式：R=k／tE_J21(式中，忌为一常量)。>500＼髻250晕匿Or0r2时间图1

7、Time-To-Count工作方式]2．2测量方法2．3．1信号调理电路在实际测量未知放射源的强度前，首先必须由于M管所产生的输出信号幅度较大，所对一个已知强度的标准放射源的R进行计时测以脉冲信号必须经过1个限幅电路转换成1个幅量，推算出所使用的M计数器自身的参数k，度较小的脉冲信号，被限幅信号再经过施密特触其次才能对未知的放射源进行测量。对未知放射发器转换成边沿陡峭的脉冲信号[3]。信号调理电源的测量过程如下：首先开机，进行中断以及定时路见图3。器的初始化；其次接入高压开定时器，然后要经过一段时间进行预检，单片机判断是否有脉冲(如果没

8、有，单片机继续判断，反之进入外部中断)；再次，定时器定时结束读定时器，单片机通过中断控制将高压关闭，G—M计数器停止工作2ms；最后，2ms恢复结束，重新接入高压重复上述过程，直到完成测量次为止。对上述多次