[发明专利]一种基于软件多道脉冲幅度分析器的能谱测量系统

摘要

本发明公开一种基于软件多道脉冲幅度分析器的能谱测量系统，包括辐射探头、高速采集卡和计算机，辐射探头通过高速采集卡连接计算机，辐射探头输出辐射模拟脉冲信号至高速采集卡，高速采集卡将辐射模拟脉冲信号转换为辐射数字脉冲信号发送至计算机，计算机上内置基于软件实现的能谱采集控制模块、软件多道脉冲幅度分析器和能谱显示与分析模块；能谱采集控制模块与高速采集卡连接，能谱采集控制模块用于高速采集卡的采集控制与通信管理；软件多道脉冲幅度分析器基于三点平滑算法对辐射数字脉冲信号进行平滑处理，并采用五点寻峰算法分析辐射数字脉冲信号的幅度，并输出分析结果数据至能谱显示与分析模块显示和保存，从而实现辐射能谱测量的目的。

主权项

1.一种基于软件多道脉冲幅度分析器的能谱测量系统的测量方法，能谱测量系统包括一辐射探头、高速采集卡和计算机，所述辐射探头的输出端连接高速采集卡，高速采集卡的输出端连接计算机，所述辐射探头探测被测物体，并输出辐射模拟脉冲信号至高速采集卡，所述高速采集卡将辐射模拟脉冲信号转换为辐射数字脉冲信号发送至计算机，所述计算机上内置基于软件实现的能谱采集控制模块、软件多道脉冲幅度分析器和能谱显示与分析模块；所述能谱采集控制模块与高速采集卡连接，能谱采集控制模块用于高速采集卡的采集控制与通信管理；所述软件多道脉冲幅度分析器的接收高速采集卡输出的辐射数字脉冲信号，软件多道脉冲幅度分析器对辐射数字脉冲信号进行能谱分析，并输出分析结果数据至能谱显示与分析模块，所述能谱显示与分析模块用于能谱的动态采集显示和保存、能量刻度、能量峰面积计算、标定、含量计算；其特征在于：测量方法包括以下步骤：步骤S1：设备初始化，所述辐射探头通电加高压，高速采集卡的初始化读入初始采集参数的；步骤S2：计算机的能谱采集控制模块向高速采集卡发送开始采集命令；步骤S3：高速采集卡将辐射探头输出的辐射模拟脉冲信号转换为辐射数字脉冲信号并输出至软件多道脉冲幅度分析器；步骤S4：软件多道脉冲幅度分析器对辐射数字脉冲信号进行能谱分析，并将分析结果数据发送至能谱显示与分析模块；所述软件多道脉冲幅度分析器的能谱分析方法包括以下步骤：步骤S4‑1：软件多道脉冲幅度分析器读取高速采集卡的辐射数字脉冲信号，开始能谱分析；步骤S4‑2：等待高速采集卡的采集缓冲区新写入的辐射数字脉冲信号；步骤S4‑3：将高速采集卡的采集缓冲区新写入的辐射数字脉冲信号转换到内存数组a[n]；步骤S4‑4：对步骤S4‑3的内存数组a[n]进行一次三点平滑处理减少噪声；所述三点平滑算法包括以下步骤：步骤S4‑4‑1：读取数组a[n]的数据，开始进行三点平滑处理；步骤S4‑4‑2：数组a[n]下标变量赋初值，i=0；步骤S4‑4‑3：数组a[n]下标变量加1，i=i+1；步骤S4‑4‑4：将a[i]分别与前后一位的数据a[i‑1]和a[i+1]进行对比，判断a[i]是否上凸或下凹，若都不是，则转至步骤S4‑4‑3；若是上凸或下凹，则转至步骤S4‑4‑5；步骤S4‑4‑5：将该数据a[i]进行平滑处理，a[i]的取值满足a[i]=(a[i‑1]+a[i+1])/2；步骤S4‑4‑6：判断整个数组a[n]是否处理完毕,若不是，则转至步骤S4‑4‑3；若是，则转至步骤S4‑4‑7；步骤S4‑4‑7：三点平滑处理结束；步骤S4‑5：对步骤S4‑4处理过的内存数组a[n]进行五点寻峰处理，确定辐射数字脉冲信号的峰值以及峰值对应的数组元素a[i]；步骤S4‑6：将峰值对应的数组元素a[i]转换为能谱道次；步骤S4‑7：在对应的能谱道次计数加1；步骤S4‑8：判断高速采集卡的是否结束，若不是，则转至步骤S4‑2；若是，则转至步骤S4‑9；步骤S4‑9：能谱分析结束；步骤S5：能谱显示与分析模块根据该辐射数字脉冲信号的幅度大小在对应的道次上显示该计数；步骤S6：计算机的能谱采集控制模块判断是否到了设定的采集时间；若不是，则转至步骤S3；若是，则转至步骤S7；步骤S7：计算机的能谱采集控制模块向高速采集卡发送结束采集命令，本次采集结束。