迷你γ计量仪论文关于迷你γ计量仪的设计论文范文参考资料VIP

迷你计量仪论文关于迷你计量仪的设计论文范文参考资料 （云南省辐射环境监督站，云南 昆明 650032） 摘要：为了保证工作在放射性环境中专业工作人员的自身安全，方便普通民众实时监测自身生活环境中的放射性强度，文章通过对市场上现有的计量仪原理进行研究分析，然后重新对电路进行改进并设计相应的程序软件，采用迷你G-M管，微型单片机、纽扣高压模块等微小型元器件，将仪器整体微型化，实现迷你辐射计量仪的研究设计。 关键词：迷你计量仪；辐射计量仪；G-M管；单片机；高压模块：A ：TP321：1009-2374（xx）09-0021-02DOI：10.13535/j.ki.11-4406/n.xx.09.011 1绪论 近几年由于放射源管理出现问题国内曾多次发生放射性事故，国内近几年检查中，在全国发现放射源丢失案件60起，其中20多起丢失的放射源已经追回，其他仍在调查中。最大的一起事故是甘肃农业大学一枚现活度为2Ci的裸放射源被盗达半年之久，盗窃者为农大附近农民，现已发现盗窃者及其家人出现明显放射病症状。 为了各种可能存在放射性场所辐射监测之需，同时为了更加有效的保障涉核工作人员的辐射防护安全，基于方便工作人员携带，并实现对环境实时监测的条件，同时，结合到国内核设施监控实际，在原有的便携式剂量仪保证其准确性和稳定性的基础上进行改进，使仪器变得更加迷你化，达到能够对放射性场所的射线强度进行实时预警监测，从而保证工作人员与核设施安全，对核辐射安全防护具有重要意义。 2硬件系统总体设计 2.1系统整体结构 本剂量仪是基于市场中已经存在的仪器进行改进创新的，主要有五大模块，即信号收集模块、信号处理模块、信号整幅模块、处理计数模块以及显示模块，主要硬件有微型G-M管、G-M管高压供电模块、单片机以及液晶显示器。 本仪器由干电池为仪器整体供电，由高压电源模块将电压升到G-M管工作电压使G-M管正常工作。G-M管正常运行后开始收集信号，然后信号经处理后传送给单片机，信号经过单片机计数处理后，传送给液晶显示器显示。 2.2主要电路设计 2.2.1稳压电路的设计。在本模块中电流通过铁芯电感将交流过滤，然后再进行稳压，电流先由C2进行二次交流过滤然后通过75L05稳压模块，最后再由C3进行第三次交流过滤以确保得到完全的直流电源，并且最终在经过二极管进行直流整压。 2.2.3信号采集电路。盖革管在采集信号后将脉冲信号通过整幅后传给单片机，由于*R单片机自带信号放大功能，所以这里节省了放大电路，从而使电路简化，可以使电路板更小。 2.2.4声音报警设计。当单片机采集到过大的计数时会发信号给报警电路，信号经放大后传给小喇叭，发出滴滴的报警声，方便工作人员及时发现环境放射性异常，有效的提高预警功能。 3软件设计 由于*R单片机的程序编写也是应用C语言和51单片机程序编写基本一样，所以在这里将应用Kiel软件进行程序编写。目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起连接定位生成绝对目标文件（.ABS）。ABS文件由OH转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope或tScope使用进行源代码级调试，可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。 3.1计数程序 计数程序的编写分为分钟计数器、小时计数器、天计数器。即分为三种计数以便于实时运行监测测量。 计数程序主要由主程序控制，分为计数程序和计数显示程序两部分，其中计数程序的模式选择由按键控制，程序通过对按键功能命令进行判断，选择计数模式，其中天计数、小时计数、分钟计数，其中天计数为每小时增加一次计数，小时计数为每分钟增加一次计数，分钟计数为每5ms计数一次并且都是采用求平均值的方法来保证计数的正确性。另外计数显示程序与计数程序相关联，显示程序可以调用计数程序结果进行实时显示。 3.2显示程序 显示程序的主要功能是能够准确的将测量数据通过LED灯来显示，所以在整体程序中也显得尤为重要，显示程序主要分为两部分：一部分是LED灯的扫描程序，该段程序将数码管个位、十位、百位分别扫描定义；另外在显示程序中还有一部分程序很重要，即将测量单元中的数据用来传输给数码管的程序，该程序保证实时显示计数。 该程序模块将数码管显示单元一一定义，用来显示仪器所采集的数据。其中数码管的定义又分为两部分，首先程序必须将数码管data端单元分别定义，然后将09十个数字分别定义，再将数码管个位、十位、百位定义。定义完成后程序将调用单片机中的计数，将变量LedNum1-3和LedDot里面的数值显示在数码管上。并且判断时间是否超时，如果超时则会终止计数，保留数据最后显示在数码管上。 3.3主程序 主程序将显示程序，计数程序以及其他程序整体的联系在仪器以保证每个程序间的相互契合，同时正常 工作。 这段程序主要应用条件语句，其中对于计数程序的调用以条件句为基础，分析按键功能后分别对各类计数进行调用，同时直接运用函数调用显示程序，对计数程序进行相应的显示。在每一次计数后程序先进行数据储存然后进行显示清零，并开始下一次计数，以免出现程序显示计数混乱现象。 4实验测试 在实验室楼道中沿直线，间隔1米，取20个测量点，在实验室内外不同地点、不同地面、不同物体中随机取10个点，分别用本迷你计量仪与实验室所用的FD808型X-辐射计量仪对同一位置进行总量测量。最终测试结果如表1和表2。结果表明对于不同地点不同物体的测量，两个仪器测量结果相差不大，说明仪器测量数据准确可靠。 5结语 本文通过对各类辐射计量仪的研究，提出了迷你计量仪的设计理念。通过对市场中各种元器件的调查，设计了可行性方案，完成了以G-M管为探测器，*R单片机为处理器的硬件设计，运用kiel软件进行了计数程序、显示程序以及主程序的设计