專利名稱：輻射測量傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測量γ輻射用的傳感器，是屬于放射性射線測量技術(shù)領(lǐng)域的測量裝置。
目前已知用于測量γ輻射的同類傳感器，如美國伽瑞公司(KAY－RAY INC)和德克蕯斯核子公司(TEXAS NUCLEAR INC)所提供的產(chǎn)品是采用不銹鋼筒作為外筒，內(nèi)部是采用單層結(jié)構(gòu)，信號(hào)傳輸是通過一種特殊電纜實(shí)現(xiàn)的。同類測量傳感器在國內(nèi)還沒有作為商品生產(chǎn)，僅在一些科研單位有過研制和使用，但是一般采用碳鋼外筒，不銹鋼封口法蘭，內(nèi)部是采用三層結(jié)構(gòu)，絕緣子是小型無底座的，也無防潮釉。上述國外產(chǎn)品采用全不銹鋼外筒，價(jià)格昂貴，加工困難，而且單層結(jié)構(gòu)探測靈敏度低，由于信號(hào)輸出無預(yù)放大，所以輸出信號(hào)太小。國內(nèi)試制的傳感器其兩端法蘭仍用不銹鋼，也存在價(jià)格昂貴，加工困難的問題，而且所采用的絕緣子體積小，又無防潮釉，因此還存在絕緣強(qiáng)度不高，焊接的成品率低等缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型所提出的傳感器從結(jié)構(gòu)上分析了上述缺點(diǎn)，采用全碳鋼電鍍的外筒和法蘭，內(nèi)部設(shè)計(jì)成多層電極結(jié)構(gòu)，可以更充分地利用靈敏度空間，使輸出信號(hào)增強(qiáng)，提高了探測靈敏度。其次把陶瓷絕緣子直徑加大，并在絕緣子外圍涂上防潮釉。在絕緣子下部增加一個(gè)底座，使絕緣子絕緣強(qiáng)度，防潮能力和焊接成品率取得顯著的提高。
本實(shí)用新型的目的在于提出一種對(duì)現(xiàn)有探測γ輻射的傳感器改進(jìn)的結(jié)構(gòu)，它是采用多層電極結(jié)構(gòu)，以及在絕緣子底部加上一個(gè)底座，并在絕緣子外圍涂以防潮釉來實(shí)現(xiàn)性能的改進(jìn)，并且整個(gè)外筒和兩端部均采用全碳鋼電鍍處理，代替已有技術(shù)中采用的不銹鋼結(jié)構(gòu)，從而降低了傳感器的成本和加工的難度。
附

圖1是本實(shí)用新型所提出的測量輻射傳感器的示意圖。
附圖2是附圖1中陶瓷絕緣子部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3是傳感器用于微機(jī)核子秤中的原理示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型所述，傳感器的結(jié)構(gòu)原理作進(jìn)一步的敘述如圖1所示底部法蘭1，外保護(hù)筒4，上部法蘭10均采用碳鋼外面電鍍鎳保護(hù)層。底盤2和上底盤13可用碳鋼或鋁以及其它金屬材料制成。電極絕緣蓋3、9是用絕緣材料制成。絕緣子是由陶瓷柱15，絕緣子底座14和絕緣子上蓋16組成，陶瓷柱上涂以防潮釉。前置放大器12置于前置室中，有“O”形密封圈19，用前放封口板18擰上螺釘壓緊以保證密封。信號(hào)輸出是通過多蕊電纜座21和外接電纜傳輸出去。電纜座也采用“O”形密封圈20與封口板18密封。排氣管22是供真空排氣和充進(jìn)惰性氣體用的，當(dāng)充好氣體后就焊好，焊接均采用氬弧焊接。前放靠底托11固定在前放筒17內(nèi)。
上述傳感器的工作原理是當(dāng)γ射線入射到傳感器時(shí)，它在圓筒壁和電極，(如圖1中電極5，6，7，8)上打出次級(jí)電子，次級(jí)電子在惰性氣體中產(chǎn)生電離，生成正負(fù)離子對(duì)。兩電極為一組傳感器，一電極加有高壓，在兩極間的電場作用下，正負(fù)離子對(duì)向極性相反的電極方向移動(dòng)，因此在回路上產(chǎn)生電流，所產(chǎn)生電流的大小正比于入射的輻射強(qiáng)度。
圖2是陶瓷絕緣子結(jié)構(gòu)示意圖其中包括上引出極23，陶瓷柱15，防潮釉24，絕緣子下座14，不銹鋼過渡絕緣子座25，絕緣套管26。防潮釉24采用一種防潮涂料，陶瓷絕緣子尺寸為∮8×28mm至∮15×32mm最好采用∮10×30mm的絕緣柱，相比于已有技術(shù)絕緣柱形狀和幾何尺寸不同，幾何尺寸的加大，使柱強(qiáng)度增大，絕緣電阻和強(qiáng)度均增大，從而改善了抗沖擊力和耐電壓強(qiáng)度。形狀的改變在于有一個(gè)臺(tái)階形的保護(hù)臺(tái)階，增強(qiáng)了充氣壓力強(qiáng)度。在陶瓷柱15下部設(shè)有絕緣子底座14，它采用可伐合金制成，絕緣子底座14與上部法蘭10之間設(shè)置不銹鋼過渡絕緣子座25，采用這種結(jié)構(gòu)可使法蘭材料采用普通的碳鋼來代替不銹鋼，從而降低了成本和加工難度。
圖1中還表示了本實(shí)用新型所采用的多級(jí)電極結(jié)構(gòu)，即如圖中所采用的用第5－8表示的第一，第二，第三和第四電極。電極數(shù)的增加將需要保證結(jié)構(gòu)的一致性，在設(shè)計(jì)時(shí)采用機(jī)械上的保證，使各電極具有同心的臺(tái)階來保證結(jié)構(gòu)一致。
在傳感器內(nèi)充惰性氣體氬或氙氣，以取得長期穩(wěn)定工作。
實(shí)施例下面描述本實(shí)用新型的傳感器用于微機(jī)核子秤時(shí)的應(yīng)用實(shí)例，如圖3所示微機(jī)核子秤的原理示意圖，其中γ輻射源27，物料輸送機(jī)29，輻射傳感器30，支架28，保護(hù)筒31，計(jì)算機(jī)接口32，微計(jì)算機(jī)33，顯示器34，打印機(jī)35。見圖3，微機(jī)核子秤配以一個(gè)輻射源27和支架28物料輸送機(jī)29安裝在源27和支架26下部。不需要接觸物料就可測量出物料在輸送機(jī)上的傳送流量。由γ輻射傳感器30測量出物料在輸送過程中，
輻射強(qiáng)度的改變。該變化量與物料流量大小的關(guān)系可以通過計(jì)算機(jī)接口輸入到計(jì)算機(jī)中，通過軟件運(yùn)算，計(jì)算出輸送機(jī)傳輸物料的瞬時(shí)量和累計(jì)量，直接顯示在顯示器上，并用打印機(jī)打出測量結(jié)果。所用傳感器的幾何尺寸規(guī)格直徑由489－180mm，長度由 500－2500mm之間。目前常采用的規(guī)格有∮158mm×500mm，∮158mm×800mm，∮158mm×1100mm，以及， ∮158mm×1400mm。等幾種其中前項(xiàng)為傳感器直徑，后項(xiàng)為傳感器長度。在絕緣子表面涂有防潮的有機(jī)硅涂料，提高防潮性能。傳感器內(nèi)充以高氣壓的惰性氣體氬 (99.999％)或氙(99.99％)。
上述輻射測量傳感器，尤其適用于γ輻射的測量，可根據(jù)使用者的需要設(shè)計(jì)成具有不同長度和直徑的傳感器，它的后續(xù)電子學(xué)設(shè)備可以是一般的硬件設(shè)備，亦可以用軟件配合計(jì)算機(jī)測量γ輻射作用于物質(zhì)而產(chǎn)生的強(qiáng)度變化來設(shè)計(jì)出各種γ輻射應(yīng)用裝置，如核子秤，
連續(xù)料位計(jì)，
料位計(jì)，γ密度計(jì)以及γ厚度計(jì)等，可廣泛用于核輻射測量領(lǐng)域。
權(quán)利要求1.一種輻射測量傳感器，主要包括上部、底部法蘭1，10，底盤2，電極絕緣蓋3，外保護(hù)筒4，電極5、6、7、8，上電極絕緣蓋9，前置放大器12，上底盤13，陶瓷絕緣部件14、15、16，前放筒17，前放封口板19，“0”形橡皮圈19、20，多蕊電纜座21以及排氣管22，其特征是所述的電極采用多層電極，如第一電極5，第二電極6，第三電極7，第四電極8，所述的陶瓷絕緣部件包括絕緣子底座14，陶瓷絕緣柱15，和絕緣子上蓋，在所述的絕緣柱15外圍表面上涂以防潮釉24，在陶瓷絕緣柱15的下部設(shè)有絕緣子底座14，底座14與上部法蘭10之間采用不銹鋼過渡絕緣子座25，以使法蘭材料可用普通碳鋼代替不銹鋼。
2.如權(quán)利要求1所述的輻射測量傳感器，其特征是所述的絕緣柱外部涂以防潮釉或有機(jī)的防潮涂料，如涂以有機(jī)硅涂料。
3.如權(quán)利要求1，2所述的輻射測量傳感器，其特征是所述絕緣子的尺寸為∮8×28mm至∮15×32mm，最好采用∮10×30mm。
4.如權(quán)利要求1所述的輻射測量傳感器，其特征是所述的電極是多層電極，各電極結(jié)構(gòu)上的一致性，是采用在機(jī)械上保證各電極具有同心的臺(tái)階來保證。
5.如權(quán)利要求1，2，4所述的輻射測量傳感器，其特征是所述傳感器的幾何尺寸規(guī)格直徑由∮89－φ180mm之間，長度由500－2500mm之間，最佳尺寸為∮158×500～1400mm。
6.如權(quán)利要求5所述的輻射測量傳感器，其特征是所述傳感器內(nèi)充以高氣壓的惰性氣體氬(99.999％)或充以氙(99.99％)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種輻射測量傳感器，尤其用于測量γ輻射強(qiáng)度，傳感器主要包括上部、底部法蘭、底盤、電極，電極絕緣盤，前置放大器，絕緣部件，“O”形橡皮圈，多芯電纜以及排氣管等部件，傳感器采用多層電極結(jié)構(gòu)，以及擴(kuò)大了絕緣子底座尺寸和增加防潮釉涂層以及在絕緣子底座與法蘭之間設(shè)置過渡不銹鋼絕緣子座結(jié)構(gòu)，整個(gè)傳感器采用碳鋼，使抗沖擊強(qiáng)度絕緣強(qiáng)度增加成本低廉，易加工等優(yōu)點(diǎn)，可用于核輻射裝置中對(duì)核輻射強(qiáng)度，尤其是γ輻射的測量。
文檔編號(hào)G01T1/00GK2053759SQ8920838
公開日1990年2月28日 申請日期1989年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月17日
發(fā)明者謝程遠(yuǎn), 劉新民 申請人:北京華海新技術(shù)開發(fā)公司