[实用新型]基于红外热成像技术的标准辐射场主动防护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及标准辐射场辐射安全防护技术领域，尤其是一种基于红外热成像技术即红外摄像的标准辐射场主动防护装置。

背景技术

自1800年科学家赫胥尔发现了红外线的存在后，红外检测技术得到了广泛的发展和应用。目前，红外检测技术主要用于红外测温、红外热成像、红外遥感、红外报警和红外加热五大方面，另外，在红外气体分析、红外光谱分析、红外测湿等方面也得到广泛应用。其中，红外热成像技术在安全防范系统中的应用，使其成为了安全监控系统中不可或缺的部分。

鉴于标准辐射场辐射安全防护的特殊性，发明者设计了一种基于红外热成像（红外摄像）检测技术的标准辐射场防护装置，该装置可进行非接触式的检测人体在辐射场中的移动，一旦发现人体进入辐射场，可快速的将辐射源屏蔽或封锁，能有效地进行计量标准辐射场的辐射防护，并且这种辐射防护装置能非接触、全场、实时以及形象直观地检测在辐射场中移动的人体，从而快速、准确地进行人体监测，确保人员的安全。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种辐射防护装置，可进行非接触式的检测人体在辐射场中的移动，一旦发现人体进入辐射场，可快速的将辐射源屏蔽或封锁；能非接触、全场实时、形象直观地检测在辐射场中移动的人体，从而快速、准确地进行人体监测，确保人员的安全。

本实用新型之目的是由如下技术方案来实现的：一种基于红外热成像技术的标准辐射场主动防护装置，包括光学成像系统、红外探测器、电信号处理与数据采集系统、辐射源控制系统构成；红外探测器采用IDML073-XX-V3，电信号处理与数据采集系统采用前置放大器AD8626、A/D转换器采用AD7741，单片机采用STM32F10；红外探测器通过前置放大器、A/D转换器与单片机连接；单片机通过RS-422接口或蓝牙与辐射源控制系统计算机连接；辐射源控制系统计算机通过RS-232接口与驱动电机连接以控制辐射源的开启与关闭。

本实用新型的工作原理是这样的：红外热成像（红外摄像）通过红外探测器经非接触式探测红外辐射能量，并将接受到的红外辐射能量转换生成红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。热图像上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。用亮表示温度高，暗表示温度低，或用暖色和冷色表示温度高低。其检测原理是: 光学透镜收集物体辐射的红外线，成像在红外探测器的感光元件上，探测器将接收到的光信号转换为电信号并进行积分放大、采样保持，再通过输出缓冲和多路传输系统，最终形成图像并进行数据采集。

本实用新型的技术效果体现在，基于红外热成像（红外摄像）技术的防护装置能实时地，准确地进行人体监测，并及时对辐射源进行封闭。该装置可用于多种计量标准辐射场包括治疗水平X、γ辐照场即用于检定放射治疗电离室剂量仪、X、γ辐射防护标准辐射场即用于检定校准各种X、γ辐射防护仪器、工业探伤辐射场、辐照加工辐照场等的主动防护。

附图说明

图1是本新型所述防护装置的系统结构框图示意图。

图2是本新型所述防护装置的电路原理框图示意图。

图3是本新型所述防护装置的实施例框图示意图。

具体实施方式

参照图1可知，本新型主要包括光学成像系统、红外探测器、电信号处理与数据采集系统、辐射源控制系统构成；光学成像系统主要采用适用红外摄像机的LED透镜型号JMD-022；红外探测器采用SOFRADIR公司的8—12μm非制冷焦平面探测器IDML073-XX-V3；电信号处理与数据采集系统采用前置放大器AD8626、A/D转换器采用AD7741，单片机采用STM32F10；STM32系列是增强型系列微控制器，适用于电机驱动和应用控制，其核心处理器：ARM® Cortex-M3? ；芯体尺寸：32-位；速度：72MHz；连通性：CAN，I²C，IrDA，LIN，SPI，UART/USART；USB；外围设备：DMA，电机控制 PWM，PDR，POR，PVD，PWM，温度传感器，WDT输入/输出数：51，程序存储器容量：64KB (64K x 8) 程序存储器类型：FLASH ，RAM 容量：20K x 8，电压 - 电源 (Vcc/Vdd)：2 V～3.6 V 数据转换器：A/D 16x12b，振荡器型：内部，工作温度：-40°C～85°C。

从图2可知，控制模块通过驱动模块对红外探测器进行控制；通过通讯模块连接辐射源控制系统计算机。辐射源控制系统计算机带有通讯模块连接电机控制模块，电机控制模块再控制电机，完成辐射源的开启与关闭。更具体的讲，红外探测器IDML073-XX-V3通过前置放大器AD8626、A/D转换器AD7741与单片机STM32F10连接；单片机STM32F10通过RS-422接口与辐射源控制系统计算机连接，辐射源控制系统计算机带有监视器，能实时形象直观地检测在辐射场中移动的人体。辐射源控制系统计算机通过RS-232接口与驱动电机连接以控制辐射源的开启与关闭。