[实用新型]液体安检仪多道脉冲幅度分析器

说明书

技术领域

本实用新型涉及液体安检仪领域，具体是一种液体安检仪多道脉冲幅度分析器。

背景技术

液体安检仪是基于康普顿背散射原理的高科技、无损检测的安检仪器。多道脉冲幅度分析器是液体安检仪的核心部件，其性能直接决定了液体安检仪的测量精度；由于现在安检行业对液体安检仪的检测速度上有严格要求，因此，提高多道脉冲幅度分析器的工作速度是提高液体安检仪检测速度的核心所在。

请参阅图1，现有的多道脉冲幅度分析器的原理框图。多道脉冲幅度分析器的原理是利用A/D转换将被测量的脉冲幅度范围平均分成2ⁿ个幅度间隔，从而把模拟脉冲信号转化成与其幅度对应的数字量，称之为“道址”。在存储器空间里开辟一个数据区，在该数据区中有2ⁿ个计数器，每个计数器对应一个道址。控制器每收到一个道址，控制器便将该道址对应的计数器加1，经过一段时间的累积，得到了输入脉冲幅度的分布数据，即谱线数据。这里提到的幅度间隔的个数就是多道脉冲幅度分析器的道数，它由n值决定。

根据上述多道脉冲幅度分析器的原理，可以得出多道脉冲幅度分析器要做的具体工作一方面是把前向通道输出的模拟信号进行模数转换，并将其转换结果进行处理、存储和显示。脉冲信号在通过甄别电路和控制电路时，甄别电路给出脉冲的过峰信息，并启动A/D转换。A/D转换电路对脉冲信号峰值幅度进行模数转换，并将转换结果存储在片上Flash中，由微控制器进行相应的数据处理。多道脉冲幅度分析器由甄别电路、控制电路、采样保持电路、模数转换电路、ARM嵌入式系统组成。其控制核心为ARM嵌入式系统，它的基本功能就是按输入脉冲的幅度分类计数。多道脉冲幅度分析器将能够分析的脉冲幅度范围分成多个幅度间隔，幅度间隔的个数就是脉冲幅度分析器的道数，幅度间隔的宽度就是脉冲幅度分析器道宽。道数越多，幅度分布分析的越精细，各个道的计数相应减少，需要测量的时间就要加长，硬件电路也随着复杂，因此，不应盲目追求道数。通常，要求在幅度峰的半宽度范围内应有5-10道，对于采用NaI探测器的多道能谱仪，由于它的能量分辨率比较差，128道至256道就能满足测量要求。对于半导体探测器，则需要1024-8196道。

另外，从不同液体被散射后的能谱图（图2）上可以看出，能量（采样电压值）的波峰位置是基本一致的，但是其他不被散射的物质可能会引入能量非常高的电压采样值（能谱图右侧），同时本底和其他物品也可能引入能量低的电压采样值。通过对采样通道设定 AD采样电路的采样电压的最大值（通道上域）和最小值（通道下域），可以有效的滤去除了液体以外的其他我们不敏感但是又影响分析精度的物质，经过大量的研究和实践，这样可以实现最好的液体分离度，也是业界目前最领先的液体检测技术。采样时，AD采样电路只采样通道上域和通道下域之间的电压值，并且只进行区域内的数目进行积分而不对电压进行加权积分，LS上位机读取到探测板送上来的最后结果即为此积分值。LS上位机的关键概念是通道下域和通道上域，通过对一段时间内（例如100ms）落在通道下域和通道上域之间内的电压值累加个数，可以有效区分不同的液体。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能快速检测的液体安检仪多道脉冲幅度分析器。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种液体安检仪多道脉冲幅度分析器，包括AD采样电路、信号放大及传输电路和ARM嵌入式系统；所述AD采样电路采用AD9220芯片；所述信号放大及传输电路包括LM318运算放大芯片和通道选择芯片MAX4518；所述ARM嵌入式系统采用STM32103FVCT6处理器作为ARM选型；经过LM318运算放大芯片把信号放大，并送入通道选择芯片MAX4518的NO1端口或NO2端口，由通道选择芯片MAX4518的COM口输出至AD9220芯片的VINA端口，AD9220芯片把模拟信号转化为数字信号，并送入STM32103FVCT6处理器的PD0-PD11口。

作为本实用新型进一步的方案：所述ARM嵌入式系统与上位机之间采用MAX3232CSE通讯芯片作为上位机通讯电路，由STM32103FVCT6处理器对数字信号进行运算分析，并把运算分析的结果数据通过MAX3232CSE通讯芯片的UART1TX端口和UART1RX端口传输到上位机中。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型采用12位高速AD采样芯片AD9220以及先进的ARM Cotex-M3内核处理器，从而大大提高液体安检仪的实际检测速度，实现快速检测。

附图说明

图1为现有的多道脉冲幅度分析器的原理框图；