一種便利多功能氡氣監(jiān)測器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種放射性元素監(jiān)測裝置，尤其涉及一種便利多功能氡氣濃度監(jiān)測器。
【背景技術(shù)】
[0002]自然界中的氡是人類所接觸到的唯一放射性氣體。聯(lián)合國原子輻射效應(yīng)科學(xué)委員會(UNSCEAR)數(shù)據(jù)顯示，天然輻射對公眾的年有效劑量中氡及其子體的貢獻平均占一半以上，而在封閉的房間中，氡氣的濃度更高，從而占到天然輻射的絕大部分。由于氡是放射性氣體，當人們吸入體內(nèi)后，氡衰變發(fā)生的放射性粒子可在人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷，誘發(fā)肺癌。
[0003 ]針對氡氣的危害，各國政府都制定了相應(yīng)的國家標準，規(guī)定了居室內(nèi)氡氣濃度的限定值。然而，氡是無色無味的氣體，只能通過專門的儀器才能檢測到。
[0004]例如，公開號為CN 202362462 U的專利文獻提供了一種抽氣式連續(xù)氡氣檢測儀，其包括半球形閃爍室、設(shè)置在半球形閃爍室下部的圓柱體外殼、在半球形閃爍室的內(nèi)壁涂有硫化鋅晶體層、在半球形閃爍室與圓柱體外殼之間設(shè)有連接墊片、在圓柱體外殼下面連接有圓柱體底座、在連接墊片上設(shè)置有通向閃爍室的進氣口和出氣口；在圓柱體外殼內(nèi)固定有光電倍增管；圓柱體底座內(nèi)部裝設(shè)有將光電倍增管陽極收集來的電子流進行放大甄別的信號處理電路板，在圓柱體底座側(cè)壁設(shè)有引出電源和地線以及將信號處理電路板的輸出脈沖信號連接至單片機的定時/計數(shù)器的數(shù)據(jù)線。
[0005]專業(yè)的測氡儀器非常昂貴，對一般的家庭來講費用太高，也沒有必要。為了使廣大用戶能實時監(jiān)測室內(nèi)的氡氣濃度，簡單易用的連續(xù)測氡儀器比較適合。但現(xiàn)有簡易長期氡監(jiān)測儀功能太過單一；另外，現(xiàn)有的氡氣探測器也沒有所測位置的位置信息、日期等信息，不利于獲得國家或地域氡氣的分布圖，而這樣的分布圖，可為國家或地域的室內(nèi)氡氣控制政策的制定提供可靠依據(jù);再有，現(xiàn)有的氡探測器顯示功能太簡單，不支持數(shù)據(jù)傳遞或數(shù)據(jù)傳輸依賴有線傳送等缺陷。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的在于提供一種便利多功能氡氣監(jiān)測器，此監(jiān)測裝置克服現(xiàn)有氡氣探測器的不足，利用現(xiàn)在智能手機的普及，將此種測氡儀裝置氡氣探測的結(jié)果通過無線連接發(fā)送到智能手機，并應(yīng)用智能手機的強大功能，顯示更多的所測地點的氡氣濃度信息、氡氣濃度隨時間變化信息以及所測地點的位置信息;并通過手機的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將這些信息發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上，通過大數(shù)據(jù)統(tǒng)計系統(tǒng)，對某地域或國家的氡氣濃度隨地理位置的分布、隨日期時間分布狀況作統(tǒng)計分析，為國家或地域氡控制政策提供可靠依據(jù)。
[0007]本實用新型的具體技術(shù)方案如下：
[0008]—種便利多功能氡氣監(jiān)測器，包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)有：
[0009]設(shè)有進氣窗口的氡子體電離擴散室，內(nèi)壁導(dǎo)電并用于將氡衰變后帶正電的氡子體擴散到阿爾法粒子探測器敏感區(qū)上；
[0010]阿爾法粒子探測器，安裝在氡子體電離擴散室內(nèi)，用于探測氡子體再次衰變放出的阿爾法粒子并生成脈沖電流；
[0011 ] GPS單元，用于生成氡氣監(jiān)測器所處的位置信息；
[0012]數(shù)據(jù)采集及計數(shù)控制單元，用于記錄脈沖個數(shù)和所述的位置信息；
[0013]數(shù)據(jù)無線發(fā)送單元，通過無線通訊的方式向移動終端或監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)發(fā)送所述的氡氣濃度和位置信息。
[0014]本實用新型設(shè)有GPS單元，用于定位氡氣監(jiān)測器所處的位置信息，并結(jié)合氡氣監(jiān)測器所檢測到的氡氣濃度，通過無線方式發(fā)送給移動終端或監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，有利于氡氣濃度的區(qū)域控制和統(tǒng)計分析。
[0015]所述的移動終端包括智能手機、平板電腦、智能手環(huán)以及其他可攜帶的智能設(shè)備，同時還可以直接將所檢測到的信息上傳至相應(yīng)的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，通過大數(shù)據(jù)進行區(qū)域的分析控制。
[0016]優(yōu)選的，所述進氣窗口處設(shè)有帶過濾膜的多孔板，用于過濾空氣中的微小顆粒物。
[0017]優(yōu)選的，所述氡子體電離擴散室為圓柱型腔體，具有較大的反應(yīng)空間，能提高檢測靈敏度。
[0018]優(yōu)選的，所述阿爾法粒子探測器為對阿爾法粒子靈敏的光電二極管，光電二極管上有接地電極。
[0019]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集及計數(shù)控制單元包括電荷靈敏放大器，用于接收所述的脈沖電流并輸出TTL高電平脈沖，通過信號放大處理后，有利于后續(xù)的脈沖計數(shù)，提升濃度檢測的準確性。
[0020]優(yōu)選的，所述的數(shù)據(jù)采集及計數(shù)控制單元還包括用于記錄TTL高電平脈沖個數(shù)的單片機，所述的單片機還用于控制數(shù)據(jù)存儲單元的數(shù)據(jù)保存以及讀取。
[0021]優(yōu)選的，所述的氡氣監(jiān)測器還包括數(shù)據(jù)存儲單元，用于存儲氡氣濃度信息、位置信息和時間信息。
[0022]本實用新型的數(shù)據(jù)存儲單元采用EEPR0M，用于存儲每個小時的氡計數(shù)，最大存儲7天的每小時氡計數(shù)信息;所述EEPROM也用于存儲檢測器所在位置的GPS位置信息以及檢測時的濃度信息;所述EEPROM也用于存儲從開機伊始的氡氣濃度平均值。
[0023]優(yōu)選的，所述的數(shù)據(jù)采集及計數(shù)控制單元接入有TFT顯示屏，可顯示氡濃度隨時間變化趨勢圖。
[0024]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，方便實用，能夠?qū)崟r監(jiān)測氡氣濃度信息，并以無線向外發(fā)出氡氣濃度信息、時間信息和位置信息，便于使用者觀察實時的氡氣濃度變化，也能實現(xiàn)對某地域或國家的氡氣濃度隨地理位置的分布、隨日期時間分布狀況作統(tǒng)計分析。
【附圖說明】
[0025]圖I為本實用新型中氡氣監(jiān)測器的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本實用新型的氡氣探測器作進一步詳細描述。
[0027]如圖I所示的氡氣探測器，包括依次相連接的自然擴散進氣窗口1、氡子體電離擴散室2、阿爾法粒子探測器3、信號放大單元4、數(shù)據(jù)采集及計數(shù)控制單元5和數(shù)據(jù)無線發(fā)送單元8，接入數(shù)據(jù)采集及計數(shù)控制單元5的GPS單元6和數(shù)據(jù)存儲單元7，以及用于裝置供電的電源系統(tǒng)。
[0028]自然擴散進氣窗口I處設(shè)有多孔板，開孔處覆蓋過濾膜，用于過濾空氣中的細微顆粒物，避免細微顆粒物進入氡子體電離擴散室。
[0029]氡子體電離擴散室2為圓柱型腔體，內(nèi)壁導(dǎo)電，內(nèi)壁施加高電壓。包含氡氣的空氣通過自然擴散進氣窗口 I自然擴散到氡子體電離擴散室2內(nèi)。當在氡子體電離擴散室2內(nèi)的氡衰變后變成氡子體后絕大部分帶正電，在腔體內(nèi)壁與阿爾法粒子探測器3間的電場作用下，向阿爾法粒子探測器3表面擴散，從而增加收集效率，提高探測靈敏度。
[0030]阿爾法粒子探測器3為一個阿爾法粒子靈敏光電二極管，被收集到阿爾法粒子探測器上的氡子體再次衰變放出阿爾法粒子時，所放射出的阿爾法粒子有一半的幾率轟擊光電二極管，從而在被偏壓的光電二極管PN結(jié)上形成脈沖電流。
[0031]信號放大單元4包括電荷靈敏放大器，用于接收脈沖電流，并輸出TTL高電平脈沖。
[0032]數(shù)據(jù)采集及計數(shù)控制單元5為單片計算機，單片計算機的計數(shù)功能可用于記錄信號放大單元產(chǎn)生的TTL高電平脈沖個數(shù);單片計算機也用于讀取GPS單元6的探測器所在位置的信息，也用于將計數(shù)信息、時間信息、GPS位置信息存儲到數(shù)據(jù)存儲單元7或從數(shù)據(jù)存儲單元中讀出。
[0033]其中，數(shù)據(jù)采集及計數(shù)控制單元5接入一高分辨TFT顯示屏10，可用于實時顯示氡濃度隨時間變化趨勢圖。
[0034]GPS單元采用GPS信號接受器，包括GPS信號接受芯片及GPS信號處理系統(tǒng)，用于提供探測裝置所在位置的位置信息，其位置信息由數(shù)據(jù)采集及計數(shù)控制單元5讀取。
[0035]數(shù)據(jù)存儲單元7采用EEPR0M，用于存儲時間、計數(shù)、GPS位置等信息?？捎行Т鎯Ω嗟年P(guān)于氡氣濃度隨時間變化的數(shù)據(jù)，由數(shù)據(jù)采集及計數(shù)控制單元5控制寫入與讀取。
[0036]數(shù)據(jù)無線發(fā)送單元8采用WiFi無線信號發(fā)送單元，用于發(fā)送存儲于數(shù)據(jù)存儲單元7中的各種信息。將這些信息發(fā)送到智能手機上，利用已廣泛普及的智能手機，顯示與記錄更多地關(guān)于所測地點的氡氣濃度信息。
[0037]電源系統(tǒng)9由一個5V穩(wěn)定直流電壓發(fā)生器、一個12V穩(wěn)定直流電壓發(fā)生器以及一個250V直流高壓電源發(fā)生器組成。5V電壓及12V電壓用于單片機的供電、信號放大單元的供電。250V穩(wěn)定直流電壓發(fā)生器用于為氡子體電離擴散室2的偏壓供電。外接電源為直流18V電源或18V蓄電池。
[0038]以上所述僅為本實用新型的較佳實施舉例，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種便利多功能氡氣監(jiān)測器，包括殼體，其特征在于，所述殼體內(nèi)設(shè)有： 設(shè)有進氣窗口的氡子體電離擴散室，內(nèi)壁導(dǎo)電并用于將氡衰變后帶正電的氡子體擴散到阿爾法粒子探測器敏感區(qū)上； 阿爾法粒子探測器，安裝在氡子體電離擴散室內(nèi)，用于探測氡子體再次衰變放出的阿爾法粒子并生成脈沖電流； GPS單元，用于生成氡氣監(jiān)測器所處的位置信息； 數(shù)據(jù)采集及計數(shù)控制單元，用于記錄脈沖個數(shù)和所述的位置信息； 數(shù)據(jù)無線發(fā)送單元，通過無線通訊的方式向移動終端或監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)發(fā)送氡氣濃度和位置?目息O2.如權(quán)利要求I所述的便利多功能氡氣監(jiān)測器，其特征在于，所述進氣窗口處設(shè)有帶過濾膜的多孔板，用于過濾空氣中的微小顆粒物。3.如權(quán)利要求I所述的便利多功能氡氣監(jiān)測器，其特征在于，所述氡子體電離擴散室為圓柱型腔體。4.如權(quán)利要求I所述的便利多功能氡氣監(jiān)測器，其特征在于，所述阿爾法粒子探測器為對阿爾法粒子靈敏的光電二極管，光電二極管上有接地電極。5.如權(quán)利要求I所述的便利多功能氡氣監(jiān)測器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集及計數(shù)控制單元包括電荷靈敏放大器，用于接收所述的脈沖電流并輸出TTL高電平脈沖。6.如權(quán)利要求5所述的便利多功能氡氣監(jiān)測器，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集及計數(shù)控制單元還包括用于記錄TTL高電平脈沖個數(shù)的單片機。7.如權(quán)利要求6所述的便利多功能氡氣監(jiān)測器，其特征在于，所述的氡氣監(jiān)測器還包括數(shù)據(jù)存儲單元，用于存儲氡氣濃度信息、位置信息和時間信息。8.如權(quán)利要求I所述的便利多功能氡氣監(jiān)測器，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集及計數(shù)控制單元接入有TFT顯示屏。
【專利摘要】本實用新型公開了一種便利多功能氡氣監(jiān)測器，包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)有：設(shè)有進氣窗口的氡子體電離擴散室，內(nèi)壁導(dǎo)電并加正高壓用于在內(nèi)壁與探測器靈敏區(qū)間形成電場將氡衰變后的氡子體擴散到探測器靈敏區(qū)；阿爾法粒子探測器，安裝在氡子體電離擴散室內(nèi)，用于探測氡子體再次衰變放出的阿爾法粒子并生成脈沖電流；GPS單元，用于生成氡氣監(jiān)測器所處的位置信息；數(shù)據(jù)采集及計數(shù)控制單元，用于記錄脈沖個數(shù)和所述的位置信息；數(shù)據(jù)無線發(fā)送單元，通過無線通訊的方式向移動終端或監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)發(fā)送氡氣濃度和位置信息。本實用新型能夠?qū)崟r監(jiān)測氡氣濃度信息，并以無線向外發(fā)出氡氣濃度信息、時間信息和位置信息，便于使用者觀察實時的氡氣濃度隨時間的變化。
【IPC分類】G01T1/24
【公開號】CN205157794
【申請?zhí)枴緾N201520925965
【發(fā)明人】肖延安, 劉兵, 饒文燕, 徐永明, 余桂英
【申請人】杭州圖雷科技有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月19日