CN204882881U - 传送带式食品放射性检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子技术领域，具体涉及一种放射性检测仪。传送带式食品放射性检测仪，它是一种将有机塑料闪烁体探测器和传送带机构集成为一体的放射性高效检测设备，包括电子电气部分和机械部分，电子电气部分包括塑料闪烁体探测器、信号放大器组件、处理器模块、数据存储模块、高压供电模块、交流开关电源和直流开关电源、电机驱动及控制回路、屏蔽门限位用微动开关及其控制回路、传感器和输入输出设备；机械部分包括：传送带机构、屏蔽装置、上探测器升降机构和仪器机架。由于采用所述技术方案，本实用新型能够对各种按规格包装的大宗农副渔和海产品进行高效的、准确的、不同模式的放射性检测。

Description

传送带式食品放射性检测仪

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，具体涉及一种放射性检测仪，特别是一种适用于对按标准包装的大宗农副渔产品，如袋装粮食、盒装农副产品、水产品和海产品等实施放射性检测的设备。

背景技术

食品的安全牵涉到方方面面，其中放射性物质的污染是食品安全的一个重要问题，核原料的开采区域，尤其地处核灾难性事故区域及其周边地区，由于大范围的水土核污染、甚至海水核污染，往往会造成农产品、水产品和海产品的长达数十年的核污染，因此，需要有能对这些食品实施百分之百的、快速而精确的放射性检测设备。

国内外市场上已有多种食品用放射性检测仪销售，它们多采用小尺寸的碘化钠(铊)(NaI(Tl))闪烁体作为探测器、采用专门的取样杯盛装如米、面粉、粉碎的蔬果、溶液(水、牛奶)，这类家庭使用型的食品放射性检测仪，难于满足大宗商品型食品的放射性检测要求。也有采用多个碘化钠闪烁体探测器集中在一起来实现对大宗食品进行放射性检测的仪器出现，但价格都比较昂贵。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种传送带式食品放射性检测仪，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

传送带式食品放射性检测仪，它是一种将有机塑料闪烁体探测器和传送带机构集成为一体的放射性高效检测设备，包括电子电气部分和机械部分，其特征在于，所述电子电气部分包括塑料闪烁体探测器、信号放大器组件、处理器模块、数据存储模块、高压供电模块、交流开关电源和直流开关电源、电机驱动及控制回路、屏蔽门限位用微动开关及其控制回路、传感器和输入输出设备；

所述机械部分包括：传送带机构、屏蔽装置、上探测器升降机构和仪器机架。

本实用新型采用的塑料闪烁体探测器价格相对较低，更重要的是适合检测食品中人们最关注的常见的人工放射性核素(如碘131、铯134和铯137等)的γ射线的能量范围和能够探测出这些放射性物质所放射出的全部各能量段的γ射线的总量，而且它有大面积的探测表面，能探测到更多的γ射线，因而有更高的探测效率、灵敏度和准确性，甚至与碘化钠(铊)(NaI(Tl))闪烁体相比还具有不潮解的优点,可以在相对潮湿的环境中使用。

所述输入输出设备包括打印机、液晶显示器、操作键盘。

所述塑料闪烁体探测器的机械结构分两部分组成：塑料闪烁体组件和光电倍增管组件。

所述塑料闪烁体组件包括长方体形状的大面积有机塑料闪烁体、铝箔和黑色蔽光塑料薄膜、底板、两块立板、推板、截面为冷弯等边槽钢形状的薄铝板罩壳、橡胶密封垫和紧固螺钉；

所述铝箔为能够反射荧光的光子反射体，且将所述塑料闪烁体包裹住；

所述黑色蔽光塑料薄膜为具有蔽光特性的黑色热塑膜，且包裹在所述铝箔外；

所述底板设置于由所述铝箔和所述黑色避光塑料薄膜包裹住的所述塑料闪烁体下方且将其承托住；

所述两块立板分别垂直于所述底板设置，且分别固定于所述底板的承托面的前后两端，所述底板的承托面的前后两端分别位于塑料闪烁体长度方向两端；

所述前侧的立板上均匀布置至少两个紧定螺钉，所述紧定螺钉的前端接触所述推板，所述推板设置于所述塑料闪烁体的前端面的前侧，以确保光电倍增管的端窗能紧贴塑料闪烁体的后端表面；

所述光电倍增管组件中的端窗式光电倍增管的端窗紧贴于所述塑料闪烁体的后端面；

所述后侧的立板上设有圆形缺口，所述圆形缺口的直径大于所述光电倍增管的直径；

所述薄铝板罩壳覆盖在所述塑料闪烁体、所述底板和所述两块立板上，所述薄铝板罩壳的内表面紧密地与所述塑料闪烁体的长度方向的顶部外壁和两侧端面、与塑料闪烁体的这三个表面平齐的所述底板的侧边的端面和两块立板的上部端面和两侧端面贴合；

所述底板、所述两块立板和所述薄铝板罩壳之间设有所述橡胶密封垫。

所述光电倍增管组件包括所述端窗式光电倍增管、置放所述光电倍增管的套座、套在光电倍增管外的坡莫合金套、光电倍增管插座、前置放大器、间隔套筒、电缆接线板、绝缘板、压套、螺套、两个压缩弹簧、压缩弹簧导向柱、浮动套；所述前置放大器的印刷电路板与所述光电倍增管插座的端子焊接在一起；所述光电倍增管套座是光电倍增管组件的外壳，其固定于所述塑料闪烁体组件的底板的延长部上，前端嵌入塑料闪烁体组件的后侧的立板的圆形缺口内，使在其套座内的光电倍增管能紧贴塑料闪烁体的后侧表面。

每台所述传送带式食品放射性检测仪均配置上下两套塑料闪烁体探测器，分别为上探测器和下探测器；

所述下探测器布置于所述传送带机构的传送带的下方，所述下探测器的探测表面朝上，且与所述传送带的承载表面的距离为2mm～8mm，优选5mm；

所述上探测器悬吊于上探测器电动升降机构上，所述上探测器电动升降机构设置于所述传送带的上方，且具有上下升降的功能，所述上探测器的探测表面朝下。

本实用新型中，下探测器紧贴传送带，亦即十分贴近传送带上移动的被检测食品，上探测器悬吊于被检测物上方，可视被检测对象的高度自动调整与被检测物间的最佳距离。

所述传送带机构是一种滑动床结构，包括电动滚筒、从动滚筒、张紧滚筒、改向滚筒、传送带、滑动床板和支承架。

所述电动滚筒是传送带机构的主动滾筒，滾筒内安装有齿轮减速电机，它是整个传送带机构的驱动装置；所述传送带为塑料加纤维材质的闭合环，紧紧地套在传送带机构的两端的电动滚筒和从动滚筒上，依靠电动滚筒与传送带之间的摩擦力拖动，传送带被拖引的一侧受拉力而张紧，为紧边，由滑动床板承托，另一侧为松边。两张紧滚筒是为增加电动滚筒与传送带之间的摩擦力而设，分别安装在电动滚筒和从动滚筒间的传送带松边外侧。

所述改向滚筒有两个，安装在传送带松边的内侧，撑开传送带松边，使传送带的紧边和松边之间形成能容纳下塑料闪烁体探测器和屏蔽通道下侧铅壁及其支承架悬臂的空间。

所述滑动床板是一种薄塑料板，紧贴着传送带紧边，承托传送带输送的被检测物的重量，它的两侧折转，整体成槽形，使其检测已浸湿或带有海水的水产品时，海水不会渗入传送带紧边下方的下探测器。

所述支承架为一侧卧的U形框架结构，其底部为支承部，用螺栓固定在检测仪机架的底部横梁上；其上部为悬臂部，安放着屏蔽通道的下侧铅壁及下探测器，并伸进由传送带的两改向滚筒将传送带松边撑开后形成的空间，还承载着滑动床型传送带机构的的重量以及屏蔽通道右侧铅壁重量。

U形框架的的底部为框架的立柱部，其横截面为封闭形状，以增大支承架的刚性。侧卧的U形框架结构的支承架有方便闭合环形状的传送带更换的优点。

所述屏蔽装置是一个上、下、左、右四个侧面墙壁都有铅屏蔽的通道，包括铅壁屏蔽段、屏蔽通道延伸段和屏蔽门。

所述铅壁屏蔽段的四个侧壁均由带有V形楔口的铅砖拼合成，其中，下侧铅壁有一个能放置整个下探测器的凹部，即铅壁从三个侧面包围着下探测器，探测器的探测面朝上，整个屏蔽通道的下侧铅壁和下探测器由所述传送带支承架支承。所有放射性检测均在铅壁屏蔽段中完成。

所述铅壁屏蔽段中，上侧铅壁安装在一个用钢板焊接而成的箱形座中，该箱形座由底座和盖板组成，固定在仪器机架中部的两角铁横梁上。箱形底座上亦有一个能安置整个上探测器的凹部，上侧铅壁也是从三个侧面包围着上探测器，上探测器的探测面朝下，通过上探测器的底板固定在上探测器升降机构上。

所述铅壁屏蔽段中，右侧铅壁也是由所述传送带支承架支承，而左侧铅壁直接安装在仪器机架的左边的专用横梁上。

所述屏蔽通道延伸段位于铅壁屏蔽段两端，其中，它们的四个侧壁中，左右两侧和下侧均是由薄钢板将铅板紧紧包裹住并焊接而成的屏蔽板，而上侧则是将铅板直接地铺盖在铅壁屏蔽段两端的箱形遮檐的底板上。所述屏蔽通道延伸段的下侧屏蔽板有两块，分别固定在所述下侧铅壁两侧、位于所述传送带机构的滑动床板下方，并紧贴滑动床板，既起屏蔽作用，又作为滑动床板的支承；所述屏蔽通道延伸段的左右两侧的屏蔽板分别固定在传送带两侧的仪器机架的立柱内侧，通过整个屏蔽通道。

所述屏蔽门装置包括铅屏蔽门、导向装置、配重装置和传动装置；

屏蔽门装置有两个，分别位于铅壁屏蔽段两端。

所述屏蔽门是由薄钢板将铅板无缝包裹而成的屏蔽板；所述导向装置为两根带有U形槽的长钢条，垂直地固定在铅屏蔽通道的侧壁上，屏蔽门左右两侧置入槽中，并能在槽中作垂直方向移动。

所述屏蔽门的配重装置是由链条、链轮和配重组成，链条一端固定在屏蔽门上沿的一侧，另一端与配重相连，其中间部分跨在链轮上，链轮轴固定在比屏蔽门高的仪器机架的上横梁上。每一个屏蔽门的左右两侧各有一个配重装置，每一台检测仪有两个屏蔽门计四个配重，它们分别由链条悬吊在检测仪机架的矩形钢管立柱中。

所述屏蔽门的传动装置的功能为开启和关闭屏蔽门，包括减速电机、齿轮齿条副、轴承座和两个所述屏蔽门限位用微动开关及拨杆。所述减速电机为法兰型单相交流齿轮减速电机；所述齿轮齿条副中的齿条垂直地固定在屏蔽门内侧的横向中点位置，与之相啮合的齿轮轴由固定上侧铅壁的箱形座的盖板上的轴承座支承，并通过弹性联轴节与减速电机输出轴相连接；所述两个屏蔽门限位用微动开关固定在屏蔽门一侧的导向装置的侧面上，位于上下两个限位位置点，分别限止屏蔽门的开启高度和关闭位置。

所述上探测器升降机构是为调整上探测器尽量靠近被检测物、以提高检测精度而设置，它包括传动***、导向装置和限位装置。

所述上探测器升降机构的传动***包括步进电机、步进电机法兰座、滚珠丝杆支承座、滚珠丝杆螺母和滚珠螺母座。所述滚珠丝杆支承座固定在屏蔽通道的上侧铅壁的箱形支座的盖板上，而瘦长的滚珠螺母座的下端穿过上侧铅壁上的孔与上探测器的底板相连。

所述上探测器升降机构的导向装置为分别带有两个滚动导向轴承的两根导向杆。所述两根导向杆平行地布置在滚珠丝杆两侧，其下端穿过上侧铅壁通孔后亦与上探测器的底板相连，两个滚动导向轴承一上一下地分别固定在与滚珠丝杆支承座相连的上滚动导向轴承座上和与上侧铅壁的箱形支座的盖板相连的下滚动导向轴承座上，两导向杆限制了下探测器绕滚珠丝杆轴线的转动。当步进电机转动时，借由步进电机输出轴与滚珠丝杆间的弹性联轴节连接，滚珠丝杆与步进电机同步转动，并带动滚珠螺母、滚珠螺母支承座和上探测器以及两导向杆同步地作垂直方向的移动。

所述上探测器升降机构的限位装置由两个升降机构限位用微动开关和拨杆组成，拔杆固定在两滚动导向轴承间的导向杆的上部，两个所述升降机构限位用微动开关则分别固定在上、下两滚动导向轴承座的侧面的支架上。当导向杆随同上探测器上下移动至两极限位置时，固定在导向杆上的拨杆将拨动相应的升降机构限位用微动开关，切断步进电机的脉冲输入，使上探测器停止移动。

所述仪器机架是由矩形钢管焊接而成的立式框架结构，有四根立柱、底部有与四根立柱焊在一起的四根横梁，中部左下侧有专门承托左侧铅壁的横樑，中部上方的左右两侧在同一高度分别焊有承载上侧铅壁的两角铁横梁，顶部亦有与四根立柱焊在一起的四根横梁。此外，除传送带出入方向有开口外，其余各面均有悬挂方式安装有薄钢板材质的墙板，顶部为薄钢板制作成的棱台形盖。另外，在仪器机架底部安装有四只带有可调支撑的、能承受重载的脚轮。

所述电子电气部分的信号放大器组件包括前置放大器和信号放大器，所述前置放大器与所述光电倍增管连接，且安装在焊在光电倍增管插座的端子上的圆形印刷电路板上，当放射性粒子进入塑料闪烁体时，塑料闪烁体的分子受激而产生荧光，直接或经铝箔反射到光电倍增管的光阴极上，并击出光电子，这些光电子经过光电倍增管倍增后，由阳极收集而形成电脉冲信号，再经由前置放大器放大后输出给信号放大器；所述信号放大器的输入端连接所述前置放大器的输出端，其输出端连接所述处理器模块的输入端，用于将前置放大器送来的脉冲信号进一步放大、滤波和整形，再传送给处理器模块进行处理。

所述电子电气部分的处理器模块分别与数据存储模块、输入输出设备、传感器、屏蔽门限位用微动开关和电机驱动及控制回路连接，用于在接收来自前置放大器的信号后将其存入数据存储器，并根据从输入设备输入的指令，直接或经转换将被检测食品中所含放射性物质所放射出的全部各能量段的射线的总量，以单位“贝克勒尔/公斤”向输出设备输出。

所述电子电气部分的电机驱动及控制回路包括电动滾筒的交流齿轮减速电机及其调速装置、分别用于打开和关闭屏蔽门的两个法兰型单相交流齿轮减速电机及其与屏蔽门限位用微动开关构成的控制回路、上探测器升降机构用混合式步进电机和步进电机驱动器及和升降机构限位用微动开关构成的控制回路。

所述电子电气部分的交流开关电源为将220V交流电转换为24V的直流电压的交流开关电源；所述直流开关电源为将24V的直流电压进一步转换后在输出端获得***所需的12V和5V直流电压的直流开关电源，以便作为***的低压电源使用。

所述交流开关电源的输入端连接外部交流电供电设备，输出端连接所述交流开关电源，所述交流开关电源的输出端连接所述直流开关电源。

所述直流开关电源的输出端分别连接所述高压供电模块、所述前置放大器、所述处理器模块、所述信号放大器、所述数据存储器、所述输入输出设备、所述屏蔽门限位用微动开关、所述升降机构限位用微动开关和所述传感器，为其提供对应电压的电源。

所述高压供电模块连接所述光电倍增管后为其供电。

所述电子电气部分的传感器为高度传感器，所述高度传感器设有四套，分别安装在屏蔽通道的顶部的入口和出口、铅壁屏蔽段的顶部的起点和终点上，其功能包括：

1)发现被检测物己进入或移出某一段屏蔽通道；

2)测量出被检测物的最大高度，以适时调整上探测器的悬空高度，以提高检测精度；

3)确定被检测物完全进入铅壁屏蔽段，两屏蔽门才能下降关闭，以实施对被检测物的放射性进一步的精确测量。

本实用新型传送带式食品放射性检测仪有两种测量模式：扫描检测模式和精确检测模式；

所述扫描检测模式是先测出食品的包装高度，再据此调整上闪烁体探测器的高度略高于被测食品的包装高度，然后启动传送带，与此同时检测***启动，这时将包装好的第一包食品从传送带的从动滾筒一端送入，与此同时，安装在传送带边上的条形码阅读器记录下该包装食品的编号，并送到中央处理器，只有当屏蔽通道延伸段入口的顶部的高度传感器的指示灯亮了之后，第二个包装食品才能送上从动滾筒一端的传送带上；当安置在铅壁屏蔽段入口上方的高度传感器发现被检测的包装食品进入时，上下两个闪烁体探测器开始工作，直至包装食品离开铅壁屏蔽段出口上方的高度传感器的感知范围为止，此时处理器模块已及时处理好检测结果，并将结果按对应的包装食品编号存入数据存储模块后输出到输出设备上。上探测器的悬空高度还可由安装在屏蔽通道顶部的高度传感器测出，并通过上探测器升降机构自动调整；

所述精确检测模式是当安置在铅壁屏蔽段两端的高度传感器确认包装食品已置于该检测位置时，两屏蔽门会自动落下，从而将屏蔽通道封住，此时，上下两个闪烁体探测器开始工作，直至程序设定的检测时间结束，屏蔽门开启，再进行第二个包装食品的检测。

本实用新型是一种将有机塑料闪烁体探测器和传送带机构集成为一体的放射性高效检测设备，塑料闪烁体探测器价格相对较低，更重要的是适合检测食品中人们最关注的常见的人工放射性核素(如碘131、铯134和铯137等)的射线的能量范围和能够探测出这些放射性物质所放射出的全部各能量段的射线的总量，而且它的大面积的探测表面能探测到更多的射线，因而有更高的探测效率、灵敏度和准确性，甚至与碘化钠闪烁体相比还具有不潮解的优点，可以在相对潮湿的环境中使用。

有益效果：由于采用所述技术方案，本实用新型能够对各种按规格包装的大宗农副渔和海产品进行高效的、准确的、不同模式的放射性检测。

附图说明

图1为本实用新型的带有四分之一剖视的轴测图；

图2为本实用新型的塑料闪烁体探测器的轴测图；

图3为图2中的局部放大示意图；

图4为本实用新型的传送带机构的一种轴测图；

图5为图4的三维结构示意图；

图6为图4的底部支承座的轴测图；

图7为本实用新型的屏蔽装置的构成部分的三维结构示意图；

图8为本实用新型的屏蔽门结构的三维示意图；

图9为本实用新型的上探测器的升降机构的结构示意图；

图10为本实用新型的仪器机架的三维示意图；

图11为本实用新型的电子电气部分连接框图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。

参照图1，传送带式食品放射性检测仪包括电子电气部分的上探测器1和下探测器2；机械部分的传送带机构3、铅屏蔽装置4、上探测器升降机构5和仪器机架6。下探测器2布置于传送带机构3的传送带的下方，下探测器2的探测表面朝上，且与传送带的承载表面的距离为2mm～8mm，优选5mm。

参照图2、图3所示为本实用新型中的两个塑料闪烁体探测器的结构，它包括两个部分：塑料闪烁体组件部分和光电倍增管组件部分。塑料闪烁体组件部分包括：长方体形状的有机塑料闪烁体101、包裹塑料闪烁体、且能反射荧光的铝箔102、能蔽光、防潮的黑色热塑薄膜103、承托塑料闪烁体101的底板104、冷弯等边槽钢形状的薄铝板罩壳105、立板110和111，和推板108。其中立板110和111分别固定在底板104的两端，旋紧立板110上的4个紧定螺钉109，通过推板108，可以将塑料闪烁体推向立板111，立板111的中部有一可通过光电倍增管套座115的圆形缺口，以便光电倍增管112的端窗能紧贴塑料闪烁体端面。薄铝板罩壳105由对射线吸收率低的薄铝板折卷成等边槽钢形状，分别用沉头螺钉106和盘头螺钉107固紧在底板104和立板110及111上，底板、立板与罩壳的结合面间还垫有密封垫。光电倍增管组件包括端窗型光电倍增管112、光电倍增管的插座116、套在光电倍增管外的坡莫合金套113、用4个螺钉114固定在底板104的延伸段的光电倍增管套座115、与光电倍增管插座116的端子焊在一起的前置放大器的印刷电路板117、间隔套筒118、电缆接线板119、绝缘板120、压套121、螺套122、两个压缩弹簧123、压缩弹簧导向柱124和浮动套125。其中，两个导向柱124上分别套着压缩弹簧，它的一端是通过螺纹对称分布地固定在压套121的端面上，另一端分别穿过浮动套125上稍大的孔；螺套122的内螺纹与光电倍增管套座115的端部外螺纹相配，旋转螺套122，可对浮动套125施力，继而给压缩弹簧123施压，进而推动压套121和绝缘板120等，最终给光电倍增管112施加由弹簧压缩量确定的轴向力，使光电倍增管112的端窗始终紧贴塑料闪烁体的端表面。一旦弹簧压缩量调整好之后，螺套122和光电倍增管套座115之间的螺纹连接将用防松螺钉固定。

本实用新型的塑料闪烁体探测器的工作过程是：被测食品中的放射性物质(如碘131、铯134、铯137等)产生的γ射线为塑料闪烁体所捕捉，闪烁体与射线相互作用，闪烁体吸收射线能量而使原子、分子产生电离和激发；受激原子、分子退激时发射荧光光子；这些荧光光子直接地或被作为反射体的铝箔所反射，尽可能多地透过端窗收集到光电倍增管的光阴极上，由于光电效应，光子在光阴极上击出光电子；继而光电子在光电倍增管中倍增，电子流在阳极负载上产生电信号；此信号经由前置放大器放大后，再经由电缆接线板119输出，再行后续电子学***记录和分析处理。

参照图4、图5、图6，传送带机构的两个主要组成部分为滑动床结构的传送带和它的支承架。滑动床结构的传送带包括：传送带301、电动滚筒302、张紧滚筒303、改向滚筒304、从动滚筒305、滑动床板306、传送带托板307、传送带侧支架308、侧支架盖板309、从动滚筒托板310和电动滚筒托板311。

电动滚筒302是整个传送带机构的驱动装置，电动滚筒302和从动滚筒305分别通过电动滚筒托板311和从动滚筒托板310与两传送带侧支架308构成一体。传送带301紧紧地套在电动滚筒302和从动滚筒305上，按图示布局，电动滚筒302逆时钟转动时，传送带的上侧为被拖引的一侧，受拉力而张紧，为紧边，由滑动床板306承托，另一侧为松边。两张紧滚筒303分别安装在靠近电动滚筒和从动滚筒的传送带松边外侧。设置两个张紧滚筒303是为了增大传送带301在电动滚筒302和从动滚筒305上的包角，以增加皮带与两滚筒间的摩擦力，防止皮带打滑。

两改向滚筒304安装在传送带301松边的内侧，撑开传送带松边，使传送带的紧边和松边之间形成能容纳下塑料闪烁体探测器和屏蔽铅壁及其支承架悬臂的空间。滑动床板306为耐磨、耐腐蚀的薄塑料板，紧贴着传送带紧边，两侧折转，整体成槽形，并用多个螺钉将其固定在两侧支架308上；滑动床板306的槽形结构可防止在检测水产品时，出现水渗透到传送带301下方，影响下检测器工作。滑动床板306下方的中段由下侧铅壁顶平面和下探测器顶平面直接承托，两端部分分别由固定在两传送带侧支架308上的两块传送带托板307承托。传送带托板307是由上下两层薄钢板再包裹一中间铅板夹层、并在其下侧衬以槽钢做成的，既起承托滑动床板306的功能，又是屏蔽通道延伸段的下侧铅壁，有屏蔽背景射线的功能。

两传送带侧支架308是由不锈钢板通过钣金加工制成，中间部分有一较大的矩形开口，用以通过传送带支承架的悬臂；侧支架308的两端为不锈钢板折转而形成的矩形开口，以方便从动滚筒托板310和电动滚筒托板311的对应部分分别***其中，并可分别用3个螺钉固定；而且从动滚筒托板310上的孔为腰形长孔，目的在于使其能调整传送带的张紧程度。

传送带机构的支承架从侧面观察时，传送带支承架整体上为一侧卧的U形框架结构，由四块平行地侧卧着的“U”形钢板和多块水平方向及垂直方向的钢板焊接而成。四个螺栓穿过支承部312底面上的四个通孔319将支承架固定在检测仪机架底部横梁上；从图6的局部剖视部分看，悬臂部313有两个横截面为封闭腔即“口”形318的顶平面，和连接两悬臂梁的底部之间的钢板形成的的一个大凹部，以便安放沉重的屏蔽通道的下侧铅壁405及下探测器2。屏蔽通道的下侧铅壁405的凹部宽度远大于下探测器2的宽度，这样的安排可使探测器中的塑料闪烁体的两侧平面也成为了探测面，可增加探测器的产额。

另外，U形支承架的底部314的横截面亦为钢板围成的封闭形结构，增大了支承架的承载能力。

因为传送带支承架的悬臂313的顶平面317、下探测器和下侧铅壁顶平面共面，所以将滑动床传送带机构安装到支承架上去，传送带机构的两侧支架308中部的矩形开口的上缘紧贴顶平面317、外侧靠住台阶315和316时，传送带的滑动床板306的下表面就正好紧贴着下侧铅壁和下探测器顶平面了。

参照图7，铅屏蔽装置包括：一个上、下、左、右四个侧壁都有铅屏蔽的屏蔽通道，它将上、下探测器，传送带和被检测对象包围在其通道中，整个通道分三段：铅壁屏蔽段及其两端的屏蔽通道延伸段。另外，在铅壁屏蔽段两端还设有屏蔽门。设置屏蔽装置的目的在于屏蔽背景射线对检测结果的影响。铅壁屏蔽段，为实施放射性检测的检测通道段，由多块带有V形楔口的铅砖拼合而成，上下两个塑料闪烁体探测器就布置在上下两侧的铅壁屏蔽段凹部内。

铅壁屏蔽段包括：上侧铅壁401、下侧铅壁405、右侧铅壁406和左侧铅壁。其中，下侧铅壁405是安放在传送带支承架的悬臂上，而上侧铅壁401被安装在一个用钢板焊接而成的箱形底座403上，箱形底座403被固定在仪器机架6的中部的两角铁形横梁上；盖板402固定在箱形底座403上。

右侧铅壁406是直接地竖立在下侧铅壁405顶部，并由传送带支承架承载；但左侧铅壁是安放在仪器机架6的左侧横梁上。

铅壁屏蔽段两端的屏蔽延伸段包括：由上下两层薄钢板包裹一铅板夹层的传送带托板307、同样用薄钢板将铅板紧紧包裹住并焊接而成的右侧屏蔽护板407，和左侧屏蔽护板410和铅壁屏蔽段两端的箱形遮檐404。其中，左右两护板分别固定在传送带两侧的仪器机架6的四个立柱的内侧，并通过整个屏蔽通道；并且，在箱形遮檐404中，铅板409是铺盖在底板上的。

参照图8，铅壁屏蔽段两端即检测通道段两端的屏蔽门装置为由薄钢板将铅板无缝包裹而成的铅屏蔽门408、屏蔽门导向装置、平衡配重装置和传动装置组成。其中，导向装置为分别垂直地固定在右侧屏蔽护板407和左侧屏蔽护板410上的两根带有U形槽的长钢条420；左右两组配重装置则分别由链条417、链轮418和配重419组成的；法兰型齿轮减速电机411、法兰座412、齿轮轴承座413、直齿齿轮416和齿条415组成了驱动屏蔽门开启和关闭的传动装置。

平衡配重装置中的两配重419约等于屏蔽门408的重量，链轮418的轴紧紧地固定在仪器机架6的前(或后)上横梁608上，链轮轴与链轮418之间由一对深沟球轴承连接，链条417的一端固定在屏蔽门上沿的一侧，另一端在跨过链轮418后与检测仪机架6的矩形钢管立柱601中的配重419相连，配重419一直处于悬吊状态，以平衡屏蔽门408的重量。

传动装置中的齿条415的侧面紧贴屏蔽门内侧表面，用三个螺钉固定在屏蔽门408上，在图示屏蔽门的关闭状态下，齿条415的顶端正好与齿轮416啮合，齿条415的背部表面靠着滑板414的前表面，以保证屏蔽门在上升或下降的运动中齿轮和齿条始终处于正常啮合状态。齿轮416的转动是由法兰型齿轮减速电机411的输出轴，通过法兰座412中的弹性联轴节与齿轮轴相连来驱动。齿轮轴承座413固定在屏蔽通道的上侧铅壁的箱形底座403的盖板402上。齿轮轴在轴承座413中，由一对相距较远的深沟球轴承支承。在导向装置420的上部的一侧，根据屏蔽门的开启高度，安装有两个屏蔽门限位用微动开关，在屏蔽门408上沿的同侧安装有一拨杆，用以限止屏蔽门的开启高度和关闭位置。

参照图9，上探测器升降机构包括升降机构的传动***、导向装置和限位装置。传动***包括：混合式步进电机501、步进电机法兰座502、弹性联轴节503、滚珠丝杆轴承座504、轴承座架505、滚珠丝杆506、滚珠螺母507、滚珠螺母座508、滚珠丝杆支承座509、滚珠螺母座连接套510、防松垫511。滚珠丝杆支承座509的下端是固定在屏蔽通道的上侧铅壁401的箱形底座403的盖板402的顶平面上的，而滚珠螺母座508穿过上侧铅壁401上的通孔，再借助于其下端的连接套510和防松垫511被固定在上探测器1的底板104上。当步进电机501转动时，通过弹性联轴节503带动滚珠丝杆506转动，从而带动滚珠螺母507及其支承座508、亦即上探测器1作上下移动。

为了防止上探测器1在上、下运动时，可能由丝杆506带动其发生转动的情况发生，在升降机构中设置了由两根导向杆512等组成的导向装置，它主要包括：导向杆512、上下滚动导向轴承514和519、滚动导向轴承座513和518、导向杆固定夹522。左右两根导向杆512都是通过一弹性夹零件522与上探测器的底板104相连的，而且每根导向杆512的滚动导向轴承间有较大的距离，因而能有效地防止上探测器1在快速上下运动时不会有任何转动迹象。

图示结构还显示了控制上探测器1在垂直方向的升降过程中的两个极限位置的装置，即最高位置微动开关516、微动开关支座515和拨杆517，以及最低位置微动开关521、微动开关支座520。图9所示的位置为上探测器1处于最高位置的情况。

参照图10，仪器机架是由矩形钢管焊接而成的立式框架结构，有四根立柱601、底部有与四根立柱焊在一起的四根底部横梁603，中部左下侧有承托左侧铅壁的横樑605，中部左右两侧在同一高度分别焊有安装箱形底座403上的角铁形横梁604和607，顶部亦有与四根立柱焊在一起的四根横梁，其中前后横梁608左右两边各有一个安装屏蔽门升降机构链轮418的小轴的圆孔。此外，除传送带出入方向有开口外，其余各面均以悬挂方式安装有薄钢板材质的墙板610、611和612；顶部为薄钢板制作成的棱台形盖609。另外，在仪器机架底部安装有四只带有可调支撑的、能承受重载的脚轮602。

参照图11，当放射性粒子进入塑料闪烁体1101-1和1101-2时，其内的分子受激而产生荧光，直接或经铝箔反射到光电倍增管1102-1和1102-2的光阴极上，并击出光电子，这些光电子经过光电倍增管倍增后，由光电倍增管的阳极收集而形成电脉冲信号，再经由前置放大器1103-1和1103-2放大后输出给信号放大器1104进一步放大、滤波和整形，再送给处理器模块1105。处理器模块1105分别与前置放大器1103-1和1103-2、信号放大器1104、数据存储模块1106、电机驱动及控制回路、屏蔽门限位用微动开关、上探测器升降机构限位用微动开关和传感器，以及键盘1107-1、显示器1107-2和打印机1107-3相连接，以便接收来自放大器的信号后将其存入数据存储模块1106，并根据从键盘1107-1输入的指令，直接或经转换将被检测食品中所含放射性物质所放射出的全部各能量段的射线的总量，以单位“贝克勒尔/公斤”显示在显示器1107-2上或通过打印机1107-3打印输出。

电机驱动及控制回路包括：电动滾筒的交流齿轮减速电机及其调速装置1108-1，分别用于打开和关闭两屏蔽门的两个法兰型单相交流齿轮减速电机1108-21、1108-22及其与屏蔽门限位用微动开关1108-31、1108-32构成的控制回路，上探测器升降机构用混合式步进电机和步进电机驱动器1108-4及和两个上探测器升降机构限位用微动开关1108-5构成的控制回路。

供电部分的低压电源是经两开关电源转换而获得，即交流开关电源1109-2将220V交流电1109-1转换为24V的直流电压输送给直流开关电源1109-3，直流开关电源1109-3将24V的直流电压进一步转换，在输出端获得***所需的12V和5V这两个稳定的直流电压作为***的低压电源，它首先送至高压电源模块1109-41和1109-42，用于给光电倍增管供电，再分别连接到前置放大器、信号放大器，处理器模块、数据存储模块、电机驱动及控制回路、微动开关和高度传感器1110、键盘、显示器和打印机。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受所述实施例的限制，所述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.传送带式食品放射性检测仪，它是一种将有机塑料闪烁体探测器和传送带机构集成为一体的放射性高效检测设备，包括电子电气部分和机械部分，其特征在于，所述电子电气部分包括塑料闪烁体探测器、信号放大器组件、处理器模块、数据存储模块、高压供电模块、交流开关电源和直流开关电源、电机驱动及控制回路、屏蔽门限位用微动开关及其控制回路、传感器和输入输出设备；

所述机械部分包括：传送带机构、屏蔽装置、上探测器升降机构和仪器机架。

2.根据权利要求1所述的传送带式食品放射性检测仪，其特征在于，所述塑料闪烁体探测器的机械结构分两部分组成：塑料闪烁体组件和光电倍增管组件；

所述塑料闪烁体组件包括长方体形状的大面积有机塑料闪烁体、铝箔和黑色蔽光塑料薄膜、底板、两块立板、推板、截面为冷弯等边槽钢形状的薄铝板罩壳、橡胶密封垫和紧固螺钉；

所述铝箔为能够反射荧光的光子反射体，且将所述塑料闪烁体包裹住；

所述黑色蔽光塑料薄膜为具有蔽光特性的黑色热塑膜，且包裹在所述铝箔外；

所述底板设置于由所述铝箔和所述黑色避光塑料薄膜包裹住的所述塑料闪烁体下方且将其承托住；

所述两块立板分别垂直于所述底板设置，且分别固定于所述底板的承托面的前后两端，所述底板的承托面的前后两端分别位于塑料闪烁体长度方向两端；

所述前侧的立板上均匀布置至少两个紧定螺钉，所述紧定螺钉的前端接触所述推板，所述推板设置于所述塑料闪烁体的前端面的前侧，所述光电倍增管组件中的端窗式光电倍增管的端窗紧贴于所述塑料闪烁体的后端面；

所述后侧的立板上设有圆形缺口，所述圆形缺口的直径大于所述光电倍增管的直径；

所述薄铝板罩壳覆盖在所述塑料闪烁体、所述底板和所述两块立板上，所述薄铝板罩壳的内表面紧密地与所述塑料闪烁体的长度方向的顶面和两侧端面、以及塑料闪烁体的这三个表面平齐的所述底板的侧边的端面和两块立板的上部端面和两侧端面贴合；

所述底板、所述两块立板和所述薄铝板罩壳之间设有所述橡胶密封垫；

所述光电倍增管组件包括所述端窗式光电倍增管、置放所述光电倍增管的套座、套在光电倍增管外的坡莫合金套、光电倍增管插座、前置放大器、间隔套筒、电缆接线板、绝缘板、压套、螺套、两个压缩弹簧、压缩弹簧导向柱、浮动套；所述前置放大器的印刷电路板与所述光电倍增管插座的端子焊接在一起，所述光电倍增管套座是光电倍增管组件的外壳，其固定于所述塑料闪烁体组件的底板的延长部上，前端嵌入塑料闪烁体组件的后侧的立板的圆形缺口内，使在其套座内的光电倍增管能紧贴塑料闪烁体的后侧表面。

3.根据权利要求1所述的传送带式食品放射性检测仪，其特征在于，每台所述传送带式食品放射性检测仪均配置上下两套塑料闪烁体探测器，分别为上探测器和下探测器；

所述下探测器布置于所述传送带机构的传送带的下方，所述下探测器的探测表面朝上，且与所述传送带的承载表面的距离为2mm-8mm；

所述上探测器悬吊于上探测器电动升降机构上，所述上探测器电动升降机构设置于所述传送带的上方，且具有上下升降的功能，所述上探测器的探测表面朝下。

4.根据权利要求3所述的传送带式食品放射性检测仪，其特征在于，所述传送带机构是一种滑动床结构，包括电动滚筒、从动滚筒、张紧滚筒、改向滚筒、传送带、滑动床板和支承架；

所述电动滚筒是传送带机构的主动滾筒，滾筒内安装有齿轮减速电机，它是整个传送带机构的驱动装置；

所述传送带紧紧地套在传送带机构的两端的电动滚筒和从动滚筒上，依靠电动滚筒与传送带之间的摩擦力拖动，传送带被拖引的一侧受拉力而张紧，为紧边，由滑动床板承托，另一侧为松边；

两张紧滚筒是为增加电动滚筒与传送带之间的摩擦力而设，分别安装在电动滚筒和从动滚筒间的传送带松边外侧；

所述改向滚筒有两个，安装在传送带松边的内侧，撑开传送带松边，使传送带的紧边和松边之间形成能容纳下塑料闪烁体探测器和屏蔽通道下侧铅壁及其支承架悬臂的空间；

所述滑动床板是一种薄塑料板，紧贴着传送带紧边，承托传送带输送的被检测物的重量，它的两侧折转，整体成槽形；

所述支承架为一侧卧的U形框架结构，其底部为支承部，用螺栓固定在检测仪机架的底部横梁上，其上部为悬臂部，安放着屏蔽通道的下侧铅壁及下探测器，并伸进由传送带的两改向滚筒将传送带松边撑开后形成的空间，还承载着滑动床型传送带机构的的重量以及屏蔽通道右侧铅壁重量；

U形框架的的底部为框架的立柱部，其横截面为封闭形状。

5.根据权利要求1所述的传送带式食品放射性检测仪，其特征在于，所述屏蔽装置是一个上、下、左、右四个侧面墙壁都有铅屏蔽的通道，包括铅壁屏蔽段、屏蔽通道延伸段和屏蔽门；

所述铅壁屏蔽段的四个侧壁均由带有V形楔口的铅砖拼合成，其中，下侧铅壁有一个能放置整个下探测器的凹部，即铅壁从三个侧面包围着下探测器，探测器的探测面朝上，整个屏蔽通道的下侧铅壁和下探测器由所述传送带支承架支承；

所述铅壁屏蔽段中，上侧铅壁安装在一个用钢板焊接而成的箱形座中，该箱形座由底座和盖板组成，固定在仪器机架中部的两角铁横梁上，箱形底座上亦有一个能安置整个上探测器的凹部，上侧铅壁也是从三个侧面包围着上探测器，上探测器的探测面朝下，通过上探测器的底板固定在上探测器升降机构上；

所述铅壁屏蔽段中，右侧铅壁也是由所述传送带支承架支承，而左侧铅壁直接安装在仪器机架的左边的专用横梁上；

所述屏蔽通道延伸段位于铅壁屏蔽段两端，其中，它们的四个侧壁中，左右两侧和下侧均是由薄钢板将铅板紧紧包裹住并焊接而成的屏蔽板，而上侧则是将铅板直接地铺盖在铅壁屏蔽段两端的箱形遮檐的底板上；

所述屏蔽通道延伸段的下侧屏蔽板有两块，分别固定在所述下侧铅壁两侧、位于所述传送带机构的滑动床板下方，并紧贴滑动床板，既起屏蔽作用，又作为滑动床板的支承；所述屏蔽通道延伸段的左右两侧的屏蔽板分别固定在传送带两侧的仪器机架的立柱内侧，通过整个屏蔽通道。

6.根据权利要求1所述的传送带式食品放射性检测仪，其特征在于，所述屏蔽门装置包括铅屏蔽门、导向装置、配重装置和传动装置；

屏蔽门装置有两个，分别位于铅壁屏蔽段两端；

所述屏蔽门是由薄钢板将铅板无缝包裹而成的屏蔽板；

所述导向装置为两根带有U形槽的长钢条，垂直地固定在铅屏蔽通道的侧壁上，屏蔽门左右两侧置入槽中，并能在槽中作垂直方向移动；

所述屏蔽门的配重装置是由链条、链轮和配重组成，链条一端固定在屏蔽门上沿的一侧，另一端与配重相连，其中间部分跨在链轮上，链轮轴固定在比屏蔽门高的仪器机架的上横梁上；

每一个屏蔽门的左右两侧各有一个配重装置，每一台检测仪有两个屏蔽门计四个配重，它们分别由链条悬吊在检测仪机架的矩形钢管立柱中；

所述屏蔽门的传动装置的功能为开启和关闭屏蔽门，包括减速电机、齿轮齿条副、轴承座和两个所述屏蔽门限位用微动开关及拨杆；

所述减速电机为法兰型单相交流齿轮减速电机；

所述齿轮齿条副中的齿条垂直地固定在屏蔽门内侧的横向中点位置，与之相啮合的齿轮轴由固定上侧铅壁的箱形座的盖板上的轴承座支承，并通过弹性联轴节与减速电机输出轴相连接；

所述两个屏蔽门限位用微动开关固定在屏蔽门一侧的导向装置的侧面上，位于上下两个限位位置点，分别限止屏蔽门的开启高度和关闭位置。

7.根据权利要求1所述的传送带式食品放射性检测仪，其特征在于，所述上探测器升降机构是为调整上探测器尽量靠近被检测物、以提高检测精度而设置，它包括传动***、导向装置和限位装置；

所述上探测器升降机构的传动***包括步进电机、步进电机法兰座、滚珠丝杆支承座、滚珠丝杆螺母和滚珠螺母座；

所述滚珠丝杆支承座固定在屏蔽通道的上侧铅壁的箱形支座的盖板上，滚珠螺母座的下端穿过上侧铅壁上的孔与上探测器的底板相连；

所述上探测器升降机构的导向装置为分别带有两个滚动导向轴承的两根导向杆，所述两根导向杆平行地布置在滚珠丝杆两侧，其下端穿过上侧铅壁通孔后亦与上探测器的底板相连，两个滚动导向轴承一上一下地分别固定在与滚珠丝杆支承座相连的上滚动导向轴承座上和与上侧铅壁的箱形支座的盖板相连的下滚动导向轴承座上，两导向杆限制了下探测器绕滚珠丝杆轴线的转动；

所述上探测器升降机构的限位装置由两个升降机构限位用微动开关和拨杆组成，拔杆固定在两滚动导向轴承间的导向杆的上部，两个所述升降机构限位用微动开关则分别固定在上、下两滚动导向轴承座的侧面的支架上。

8.根据权利要求1所述的传送带式食品放射性检测仪，其特征在于，所述仪器机架是由矩形钢管焊接而成的立式框架结构，有四根立柱、底部有与四根立柱焊在一起的四根横梁，中部左下侧有专门承托左侧铅壁的横樑，中部上方的左右两侧在同一高度分别焊有承载上侧铅壁的两角铁横梁，顶部亦有与四根立柱焊在一起的四根横梁；

此外，除传送带出入方向有开口外，其余各面均有悬挂方式安装有薄钢板材质的墙板，顶部为薄钢板制作成的棱台形盖；

仪器机架底部安装有四只带有可调支撑的、能承受重载的脚轮。

9.根据权利要求2所述的传送带式食品放射性检测仪，其特征在于，所述电子电气部分的信号放大器组件包括前置放大器和信号放大器，所述前置放大器与所述光电倍增管连接，且安装在焊在光电倍增管插座的端子上的圆形印刷电路板上，当放射性粒子进入塑料闪烁体时，塑料闪烁体的分子受激而产生荧光，直接或经铝箔反射到光电倍增管的光阴极上，并击出光电子，这些光电子经过光电倍增管倍增后，由阳极收集而形成电脉冲信号，再经由前置放大器放大后输出给信号放大器，所述信号放大器的输入端连接所述前置放大器的输出端，其输出端连接所述处理器模块的输入端；

所述电子电气部分的处理器模块分别与数据存储模块、输入输出设备、传感器、屏蔽门限位用微动开关和电机驱动及控制回路连接；

所述电子电气部分的电机驱动及控制回路包括电动滾筒的交流齿轮减速电机及其调速装置、分别用于打开和关闭屏蔽门的两个法兰型单相交流齿轮减速电机及其与屏蔽门限位用微动开关构成的控制回路、上探测器升降机构用混合式步进电机和步进电机驱动器及和升降机构限位用微动开关构成的控制回路；

所述电子电气部分的交流开关电源为将220V交流电转换为24V的直流电压的交流开关电源，所述直流开关电源为将24V的直流电压进一步转换后在输出端获得***所需的12V和5V直流电压的直流开关电源；

所述交流开关电源的输入端连接外部交流电供电设备，输出端连接所述交流开关电源，所述交流开关电源的输出端连接所述直流开关电源；

所述直流开关电源的输出端分别连接所述高压供电模块、所述前置放大器、所述处理器模块、所述信号放大器、所述数据存储器、所述输入输出设备、所述屏蔽门限位用微动开关、所述升降机构限位用微动开关和所述传感器，为其提供对应电压的电源；

所述高压供电模块连接所述光电倍增管后为其供电；

所述电子电气部分的传感器为高度传感器，所述高度传感器设有四套，分别安装在屏蔽通道的顶部的入口和出口、铅壁屏蔽段的顶部的起点和终点上，其功能包括：

1)发现被检测物己进入或移出某一段屏蔽通道；

2)测量出被检测物的最大高度，以适时调整上探测器的悬空高度，以提高检测精度；

3)确定被检测物完全进入铅壁屏蔽段，两屏蔽门才能下降关闭，以实施对被检测物的放射性进一步的精确测量。