一种抛投式辐射探测器的制作方法

1.本发明涉及表面放射性污染检测领域，具体涉及一种抛投式辐射探测器。


背景技术：

2.放射性辐射对生物的危害是十分严重的。放射性损伤有急性损伤和慢性损伤。如果人在短时间内受到大剂量的x射线、γ射线和中子的全身照射，就会产生急性损伤。轻者有脱毛、感染等症状。当剂量更大时，出现腹泻、呕吐等肠胃损伤。在极高的剂量照射下，发生中枢神经损伤直至死亡。高强度辐射会灼伤皮肤，引发白血病和各种癌症，破坏人的生殖技能，严重的能在短期内致死。
3.核爆区，核泄露事故区，核燃料开采区等场所都有极强的放射性，为了避免人体因放射性辐射带来不必要的伤害，采用抛投式辐射探测器进行放射性区域辐射强度和范围的数据采集是十分必要的，划定放射性区域，设立放射性标志，避免人员误入放射性区域受到伤害。
4.目前，随着无人机航测技术的发展，为抛投式辐射探测技术奠定了基础。但是，使用无人机抛投普通的辐射探测器，会因探测器的无线天线指向不正确，从而造成探测数据无法传输并回送的严重问题。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是现有技术中普通的辐射探测器使用无人机抛投时会因探测器的无线天线指向不正确，从而造成探测数据无法传输并回送的严重问题。
6.本发明目的在于提供一种抛投式辐射探测器，本发明设计了双壳体漂浮式固定指向结构的抛投式辐射探测器，从而使此探测器无论采用无人机抛投还是其它抛投方式，无论抛投于沙漠、隔壁、山地还是草地，此探测器的内壳体及天线始终都指向设定的方向，为辐射探测信号的传输并回送打下了坚实的基础。
7.本发明通过下述技术方案实现：
8.一种抛投式辐射探测器，所述抛投式辐射探测器包括球形内壳体和球形外壳体，所述球形内壳体设于球形外壳体内部；
9.所述球形内壳体内设置有辐射探测模块，所述辐射探测模块用于完成预定时间的放射性区域辐射探测及数据传输任务；
10.所述球形外壳体与球形内壳体之间的下部设有第一介质-纯水、上部设有第二介质-空气，所述辐射探测模块始终漂浮于第一介质中并指向设定的方向，且上部朝上，使得辐射探测模块的天线始终指向北斗卫星。
11.作为进一步地优选方案，所述辐射探测模块包括磁性配重件、电池、无线传输模块、工控主板、天线、探测器；
12.所述磁性配重件设于球形内壳体的底部，磁性配重件的两端分别为s极和n极，使得漂浮于第一介质中的辐射探测模块具有设定的方向始终指向南方的作用；
13.所述电池设于磁性配重件的正上方，为无线传输模块和工控主板提供电能；
14.所述无线传输模块、工控主板、探测器以微型连接器连接为一个整体，并整体设于电池的正上方；所述天线设于球形内壳体顶部之外且球形外壳体之内，所述天线与无线传输模块相连接；
15.所述探测器将在辐射现场采集到的信息，经工控主板处理后经无线传输模块通过天线远程传输到设定的外部接收装置，以便应急人员使用。
16.具体地，辐射探测模块加工调试完成后，辐射探测模块整体比重略低于第一介质，辐射探测模块上部比较轻，下部比较重，在磁性配重件的磁性作用下，它不仅可漂浮于球形外壳体的第一介质中，而且天线始终向上，位于第二介质之中，辐射探测模块始终上部朝上，天线始终指向北斗卫星。
17.作为进一步地优选方案，所述磁性配重件是由带有磁性的永磁铁加工而成，它的重量经过精心计算，使得辐射探测模块整体比重略低于第一介质，可漂浮于球形外壳体的第一介质中。
18.作为进一步地优选方案，所述天线与无线传输模块之间通过特制的同轴电缆相连接；所述同轴电缆贯穿球形内壳体顶部，贯穿孔处密封设置。
19.作为进一步地优选方案，所述球形内壳体内与辐射探测模块之间填充有发泡密封体，所述发泡密封体用于将辐射探测模块的全部器件完全包裹、固定并保护起来。
20.作为进一步地优选方案，所述发泡密封体是通过在球形内壳体内注入聚氨酯发泡剂，发泡剂固化后形成弹性固体发泡密封体。
21.作为进一步地优选方案，所述球形内壳体和球形外壳体均是由两个带螺纹的半球体组成，其内部元器件安装好后再以由螺纹连接为一个完整的球体；并且螺纹连接部分采用特制粘接剂进行加固粘接与密封，使球形壳体的连接部分具有超强的连接和密封性能。
22.作为进一步地优选方案，所述球形内壳体和球形外壳体均采用高强度聚氨酯塑料加工而成。高强度聚氨酯塑料具有比重小，抗拉强度高，具有一定的弹性，对电磁波无阻挡等特性，它制成球体或飞碟之后砸不开，摔不烂，并且不影响无线电信号传输。
23.作为进一步地优选方案，所述抛投式辐射探测器适用于以下几种抛投布撒方式：
24.第一种抛投布撒方式：无人机空运到辐射现场进行空中抛投布撒，形成巨大的辐射探测网络，可覆盖巨大的放射性污染区，探测放射性污染区的放射性数据，并通过无线传输将数据传送回指挥机构，供辐射探测人员使用。
25.第二种抛投布撒方式：飞碟抛射器布撒，所述抛投式辐射探测器采用飞碟抛射器布撒时，是通过将球形的抛投式辐射探测器安装在蝶形外壳中形成的，它更适合面积相对较小，放射性数值较低的放射性污染区，使用特制的飞碟抛射器进行布撒或人工直接布撒。
26.第三种抛投布撒方式：人工直接布撒，人工直接布撒时，蝶形抛投式辐射探测器相对球形的抛投式辐射探抛掷飞行的距离更远，探测面积更广，效率更高；它在抛掷时能够如飞碟一样飞行的更远，降落时更加平稳，大大缓冲了降落时的冲击力，有效保护了辐射探测模块不受损伤。
27.本发明双壳体漂浮式固定指向结构的抛投式辐射探测器，无论使用无人机布撒，飞碟抛射器进行布撒，还是人工直接布撒，辐射探测模块始终漂浮于水中，具有上部朝上，天线始终指向北斗卫星的特点，解决了因探测器的无线天线指向不正确，从而造成探测数
据无法传输并回送的严重问题。
28.作为进一步地优选方案，所述第一介质为纯水，所述第二介质为压缩空气。
29.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
30.1、本发明一种抛投式辐射探测器，是一种双壳体漂浮式固定指向结构的抛投式辐射探测器，使此探测器无论采用无人机抛投还是其它抛投方式，无论抛投于沙漠、隔壁、山地还是草地，此探测器的内壳体及天线始终都指向设定的方向，辐射探测模块的天线始终指向北斗卫星，有效避免天线指向不正确造成探测数据无法传输的严重问题。
31.2、本发明一种抛投式辐射探测器，带有磁性、漂浮于球形外壳体内的辐射探测模块及天线，不仅受到了弹性球形外壳体的有力保护，而且具有了极高的水平稳定性和方向指向性。
32.3、本发明一种抛投式辐射探测器，可应用于其它各种需要精确指向性定位、超精度静态水平、良好的密封性能、超强的结构强度、优异的弹跳性能，使用场所特殊的设备，为有类似设计要求的设备提出了解决方案。
33.4、本发明一种抛投式辐射探测器，具有弹性的固体发泡密封球形内壳体-辐射探测模块，结构强度高，韧性好，密封性能强，重量轻，拥有超强的抗摔打能力，不怕高空投掷，不怕污水浸泡，不怕风霜雨雪。
34.5、本发明一种抛投式辐射探测器，配备了蝶形外壳的抛投式辐射探测器，具备了抛的更远，飞得更高，落地更稳，保护更好的优点。
35.6、本发明一种抛投式辐射探测器，可对核爆区，核泄露事故区等场所进行辐射强度和范围的数据采集并将数据传输到核污染区域之外，为标定核污染区域的辐射强度和划定核污染区域范围提供依据。
附图说明
36.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
37.图1为本发明一种抛投式辐射探测器结构示意图。
38.图2为本发明一种抛投式辐射探测器右侧剖视图。
39.图3为本发明一种抛投式辐射探测器的蝶形结构示意图。
40.附图标记及对应的零部件名称：
41.1-磁性配重件；2-电池；3-无线传输模块；4-工控主板；5-天线；6-探测器；7-球形内壳体；8-球形外壳体；9-发泡密封体；10-第二介质；11-第一介质；12-蝶形外壳。
具体实施方式
42.在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所发明的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
43.在本发明的各种实施例中，表述“或”或“a或/和b中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“a或b”或“a或/和b中的至少一个”可包括a、可包括b或可包括a和b二者。
44.在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。
45.应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。
46.在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
47.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
48.实施例1
49.如图1至图3所示，本发明一种抛投式辐射探测器，所述抛投式辐射探测器包括球形内壳体7和球形外壳体8，所述球形内壳体7设于球形外壳体8内部；
50.所述球形内壳体7内设置有辐射探测模块，所述辐射探测模块用于完成预定时间的放射性区域辐射探测及数据传输任务；
51.所述球形外壳体8与球形内壳体7之间的下部设有第一介质11、上部设有第二介质10，所述辐射探测模块始终漂浮于第一介质11中并指向设定的方向，且上部朝上，使得辐射探测模块的天线始终指向北斗卫星。实施时，所述第一介质11为纯水，所述第二介质10为压缩空气。
52.本实施例中，所述辐射探测模块包括磁性配重件1、电池2、无线传输模块3、工控主板4、天线5、探测器6；
53.所述磁性配重件1设于球形内壳体7的底部，磁性配重件1的两端分别为s极和n极，使得漂浮于第一介质11中的辐射探测模块具有设定的方向始终指向南方的作用；
54.所述电池2设于磁性配重件1的正上方，为无线传输模块3和工控主板4提供电能；
55.所述无线传输模块3、工控主板4、探测器6以微型连接器连接为一个整体，并整体设于电池2的正上方；所述天线5设于球形内壳体7顶部之外且球形外壳体8之内，所述天线5
与无线传输模块3相连接；
56.所述探测器6将在辐射现场采集到的信息，经工控主板4处理后经无线传输模块3通过天线5远程传输到设定的外部接收装置，以便应急人员使用。
57.通过以上方案，本发明带有磁性、漂浮于球形外壳体内的辐射探测模块及天线，不仅受到了弹性球形外壳体的有力保护，而且具有了极高的水平稳定性和方向指向性。
58.具体地，辐射探测模块加工调试完成后，辐射探测模块整体比重略低于第一介质11，辐射探测模块上部比较轻，下部比较重，在磁性配重件1的磁性作用下，它不仅可漂浮于球形外壳体8的第一介质11中，而且天线5始终向上，位于第二介质10之中，辐射探测模块始终上部朝上，天线始终指向北斗卫星。
59.本实施例中，所述磁性配重件1是由带有磁性的永磁铁加工而成，它的重量经过精心计算，使得辐射探测模块整体比重略低于第一介质11，可漂浮于球形外壳体8的第一介质11中。
60.本实施例中，所述天线5与无线传输模块3之间通过特制的同轴电缆相连接；所述同轴电缆贯穿球形内壳体7顶部，贯穿孔处密封设置。
61.本实施例中，所述球形内壳体7内与辐射探测模块之间填充有发泡密封体9，所述发泡密封体9用于将辐射探测模块的全部器件完全包裹、固定并保护起来。
62.通过以上方案，具有弹性的固体发泡密封球形内壳体-辐射探测模块，结构强度高，韧性好，密封性能强，重量轻，拥有超强的抗摔打能力，不怕高空投掷，不怕污水浸泡，不怕风霜雨雪。
63.本实施例中，所述发泡密封体9是通过在球形内壳体7内注入聚氨酯发泡剂，发泡剂固化后形成弹性固体发泡密封体。
64.本实施例中，所述球形内壳体7和球形外壳体8均是由两个带螺纹的半球体组成，其内部元器件安装好后再以由螺纹连接为一个完整的球体；并且螺纹连接部分采用特制粘接剂进行加固粘接与密封，使球形壳体的连接部分具有超强的连接和密封性能。
65.辐射探测模块在球形外壳体8内的第二介质10、第一介质11的包裹之中，降落地面时得到了一定的缓冲，并且球形外壳体8、球形内壳体7和发泡密封体9也都具有一定的弹性，砸不开，摔不烂，保护着辐射探测模块内的各个元器件不受损伤。
66.工作原理是：基于现有技术中普通的辐射探测器使用无人机抛投时会因探测器的无线天线指向不正确，从而造成探测数据无法传输并回送的严重问题。本发明提供了一种抛投式辐射探测器，本发明设计了双壳体漂浮式固定指向结构的抛投式辐射探测器，球形内壳体7内设置有辐射探测模块，所述辐射探测模块用于完成预定时间的放射性区域辐射探测及数据传输任务；辐射探测模块包括磁性配重件1、电池2、无线传输模块3、工控主板4、天线5、探测器6，辐射探测模块整体比重略低于第一介质，可漂浮于球形外壳体8的第一介质11中；磁性配重件1的两端分别为s极和n极，使得漂浮于第一介质11中的辐射探测模块还具有指南针的作用；天线5始终向上，位于第二介质10之中，辐射探测模块始终上部朝上，一侧指向南方(设定方向)，使得辐射探测模块的天线始终指向北斗卫星。
67.本发明一种抛投式辐射探测器，是双壳体漂浮式固定指向结构的抛投式辐射探测器，此探测器的内壳体及天线始终都指向设定的方向，有效解决了天线不能始终指向北斗卫星的问题；为辐射探测信号的传输并回送打下了坚实的基础。本发明可对核爆区，核泄露
事故区等场所进行辐射强度和范围的数据采集并将数据传输到核污染区域之外，为标定核污染区域的辐射强度和划定核污染区域范围提供依据。
68.实施时：首先安装球形内壳体7内的辐射探测模块涉及的相关器件，待磁性配重件1、电池2、无线传输模块3、工控主板4、天线5、探测器6全部都安装并固定在球形内壳体7的设计位置后，注入聚氨酯发泡剂，发泡剂固化后形成弹性固体发泡密封体9，发泡密封体9将上述元器件完全包裹、固定并保护起来，组成辐射探测模块。其次，辐射探测模块加工调试完成后，辐射探测模块整体比重略低于纯水，辐射探测模块上部比较轻，下部比较重，在磁性配重件1的磁性作用下，它不仅可漂浮于球形外壳体8的纯水中，而且辐射探测模块始终上部朝上，天线5始终指向北斗卫星，位于压缩空气之中。然后，组装球形外壳体8，球形内壳体7和球形外壳体8都是由两个带螺纹的半球体组成，其内部元器件安装好后再以螺纹连接为一个完整的球体。至此完成组装；并进行后续抛投探测即可。
69.实施例2
70.如图1至图3所示，本实施例与实施例1的区别在于，本发明的抛投式辐射探测器适用于以下几种抛投布撒方式：
71.第一种抛投布撒方式：无人机空运到辐射现场进行空中抛投布撒，形成巨大的辐射探测网络，可覆盖巨大的放射性污染区，探测放射性污染区的放射性数据，并通过无线传输将数据传送回指挥机构，供辐射探测人员使用。
72.第二种抛投布撒方式：飞碟抛射器布撒，所述抛投式辐射探测器采用飞碟抛射器布撒时，是通过将球形的抛投式辐射探测器安装在蝶形外壳12中形成的，它更适合面积相对较小，放射性数值较低的放射性污染区，使用特制的飞碟抛射器进行布撒或人工直接布撒。
73.第三种抛投布撒方式：人工直接布撒，人工直接布撒时，蝶形抛投式辐射探测器相对球形的抛投式辐射探抛掷飞行的距离更远，探测面积更广，效率更高；它在抛掷时能够如飞碟一样飞行的更远，降落时更加平稳，大大缓冲了降落时的冲击力，有效保护了辐射探测模块不受损伤。
74.本发明双壳体漂浮式固定指向结构的抛投式辐射探测器，无论使用无人机布撒，飞碟抛射器进行布撒，还是人工直接布撒，辐射探测模块始终漂浮于水中，指向南方，具有上部朝上，天线始终指向北斗卫星的特点，解决了因探测器的无线天线指向不正确，从而造成探测数据无法传输并回送的严重问题。
75.本实施例中，所述球形内壳体7和球形外壳体8和蝶形外壳12均采用高强度聚氨酯塑料加工而成。高强度聚氨酯塑料具有比重小，抗拉强度高，具有一定的弹性，对电磁波无阻挡等特性，它制成球体或飞碟之后砸不开，摔不烂，并且不影响无线电信号传输。
76.本发明一种抛投式辐射探测器，是双壳体漂浮式固定指向结构的抛投式辐射探测器，使此探测器无论采用无人机抛投还是其它抛投方式，无论抛投于沙漠、隔壁、山地还是草地，此探测器的内壳体及天线始终都指向设定的方向，辐射探测模块的天线始终指向北斗卫星，有效避免了天线指向不正确造成探测数据无法传输的严重问题。尤其，本发明配备了蝶形外壳的抛投式辐射探测器，具备了抛的更远，飞得更高，落地更稳，保护更好的优点。
77.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明
的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。