[发明专利]一种小型GM计数管宽量程监测仪表

说明书

本发明公开了一种小型GM计数管宽量程监测仪表，包括：高压模块：用于为GM计数管提供工作高压；GM计数管：用于实时监测环境的剂量率水平；AD积分采集单元：用于对GM计数管的输出信号进行积分采集；高压测量单元：用于对高压模块的输出电压进行测量；整形与脉冲计数单元：用于实时监测GM计数管的输出信号的脉冲计数；MCU电路：用于对各采集单元的数据进行逻辑判断，判断出是采用GM计数管的脉冲计数或GM计数管的输出信号积分采集结果来进行剂量率测量；基于判断的结果运算得到最终的剂量率测量结果；实现了对GM计数管输出信号的低剂量率水平与高剂量率水平之间的自动切换的技术效果。

技术领域

本发明涉及剂量率监测领域，具体地，涉及一种小型GM计数管宽量程监测仪表。

背景技术

通常在小型便携式剂量率监测方面，受到成本因素制约，通常采用价格便宜的GM计数管作为剂量率检测手段，而传统的检测仪表通常都只能对低剂量率水平进行剂量率的监测，不具备在高剂量率水平下用同一GM计数管自动增大量程的功能。因此就有可能产生在低剂量率水平下测量较为准确，在高剂量率水平下，剂量率仪表处于工作饱和状态，无法得到准确剂量率的情形。

传统的小型剂量率检测仪表在采用GM计数管进行获取剂量率时，只能在低剂量率条件下获得较为准确的数据，在高剂量率环境下容易脉冲重叠而造成测量数据不准确。

发明内容

本发明提供了一种小型GM计数管宽量程监测仪表，解决了现有GM计数管在进行剂量率检测时存在的不足，实现了对GM计数管输出信号的低剂量率水平与高剂量率水平之间的自动切换的技术效果。

为实现上述发明目的，本申请提供了一种小型GM计数管宽量程监测仪表，所述监测仪表包括：

高压模块：用于为GM计数管提供工作高压；

GM计数管：用于实时监测环境的剂量率水平；

AD积分采集单元：用于对GM计数管的输出信号进行积分采集；

高压测量单元：用于对高压模块的输出电压进行测量；

整形与脉冲计数单元：用于实时监测GM计数管的输出信号的脉冲计数；

MCU电路：用于对各采集单元的数据进行逻辑判断，判断出是采用GM计数管的脉冲计数或GM计数管的输出信号积分采集结果来进行剂量率测量；基于判断的结果运算得到最终的剂量率测量结果。

其中，本仪表采用的是双通道的数据采集单元，对于GM计数管的输出脉冲信号进行两种电子学采样通道的采集处理，一种是通过整形电路后通过脉冲计数，一种是通过积分电路后通过第一AD采样对信号进行处理；对于GM计数管的工作高压进行连续监测。当低剂量率水平时(GM计数管的输出脉冲计数小于200kHz)，采用脉冲计数来计算剂量率；当第一AD样大于第一AD满幅度输入(3.3V)的10％，并且第二AD采样小于第二AD满幅度输入(3.3V)的95％时，用第一AD采样的值来计算剂量率。因为在低剂量率水平时，GM计数管的输出脉冲计数与剂量率成线性关系，高压电源电压降低较小，积分电路输出电压较小，随着剂量率的增加，GM计数管的输出脉冲开始叠加，积分电路输出电压逐渐加大，由于高压电源有一定内阻，高压电源输出下降加大。本发明正是运用GM计数管此特性来扩展其测量量程。所有电子学单元采集的信息最终交由MCU单元进行最后的运算处理。

进一步的，所述监测仪表采用双通道的数据采集，对于GM计数管的输出脉冲信号进行两种电子学采样通道的采集处理，其中一种是通过整形电路后通过脉冲计数，另一种是通过积分电路后通过第一AD采样对信号进行处理。

进一步的，所述高压测量单元具体包括：调理电路和第二AD采样，调理电路与高压模块连接，调理电路与第二AD采样连接，对于GM计数管的工作高压进行连续监测。