一种基于无人机技术的快速伽马剂量率测量系统

技术领域

本发明涉及伽马剂量率测量系统领域，特别涉及一种基于无人机技术的快速伽马剂量率测量系统。

背景技术

伽马剂量率测量系统是通过伽马剂量率测量仪对环境辐射γ空气吸收剂量率的测量，用于工业放射性辐射(探伤)监测、X-γ辐射源工作场所的剂量率监测、X光机周围的剂量监测、各种建筑材料的放射性监测、地质矿山和医疗卫生等部门的辐射监测等。

现有的伽马剂量率测量仪在使用过程中，位置较为固定，需要人工对其移动位置才能测量不同位置的数据，降低了便捷性、灵活性和测量速度，现有的伽马剂量率测量仪在使用期间，需要消耗电量，降低了实用性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于无人机技术的快速伽马剂量率测量系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于无人机技术的快速伽马剂量率测量系统，包括测量装置，所述测量仪包括测量仪和数据传输系统所述测量仪上设有飞行机构和节能机构；

所述飞行机构包括连接箱、固定管、移动盘、移动管、防护盘、四个连接组件、四个桨叶和四个动力装置，所述连接箱的形状为长方体，所述测量仪设置在连接箱的下方且与连接箱正对设置，所述固定管竖向设置在连接箱内且与测量仪正对设置，所述固定管的顶端与连接箱内的顶部密封且固定连接，所述移动盘设置在固定管内且与固定管同轴设置，所述移动盘与固定管的内壁滑动且密封连接，所述桨叶以固定管的轴线为中心周向均匀分布在连接箱的外部，所述桨叶通过动力装置与连接箱连接，所述动力装置与桨叶传动连接，所述连接箱的底部设有通孔，所述通孔、防护盘和移动管均与固定管同轴设置，所述移动盘上设有圆孔且与测量仪匹配，所述移动管穿过通孔且与通孔的内壁之间设有间隙，所述移动管的顶端插入圆孔内，所述测量仪与移动管的底端密封且固定连接，所述防护盘且固定在测量仪的底部，所述防护盘的直径大于通孔的孔径，所述连接组件与桨叶一一对应；

所述连接组件包括支撑杆、限位块、弹簧和安装孔，所述安装孔设置在连接箱的底部，所述支撑杆与移动管平行且穿过安装孔，所述支撑杆与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述支撑杆的底端固定在移动盘的底部，所述支撑杆的底端与连接箱之间的距离大于防护盘的底部与连接箱之间的距离，所述弹簧和限位块均设置在连接箱内，所述移动盘的顶部通过弹簧与连接箱内的顶部连接，所述限位块固定在连接箱内的底部且与移动盘的底部抵靠；

所述节能机构包括光伏板、转动盘、传动组件和四个除尘组件，所述转动盘与移动管同轴设置且与连接箱的顶部贴合，所述光伏板设置在转动盘的顶部，所述除尘组件与支撑杆一一对应，所述传动组件设置在固定管内；

所述传动组件包括转动轴、连接轴承、丝杆、滚珠丝杠轴承和装配孔，所述装配孔设置在连接箱的顶部，所述装配孔、转动轴和丝杆均与移动管同轴设置，所述转动轴穿过装配孔，所述转动轴与装配孔的内壁滑动且密封连接，所述转动轴的顶端固定在转动盘的底部，所述丝杆固定在转动轴的底端，所述连接轴承的内圈安装在转动轴上，所述连接轴承的外圈与连接箱的内壁固定连接，所述丝杆上设有外螺纹，所述滚珠丝杠轴承的内圈与外螺纹匹配且安装在丝杆上，所述滚珠丝杠轴承的外圈与移动盘固定连接；

所述除尘组件包括进气孔、出气孔、气管、第一单向阀、第二单向阀和喷嘴，所述进气孔和出气孔均设置在连接箱的顶部且均与固定管的顶端连通，所述第一单向阀安装在进气孔内，所述气管与移动管平行，所述气管的底端插入出气孔内，所述喷嘴安装在气管的顶端且朝光伏板方向设置，所述气管与出气孔的内壁密封且固定连接，所述第二单向阀安装在气管内。

作为优选，为了实现灰尘的过滤，各气管内均安装有滤网。

作为优选，为了减小固定管的内壁与移动盘之间的间隙，所述固定管的内壁上涂有密封脂。

作为优选，为了实现缓冲和减振，所述限位块的制作材料为橡胶。

作为优选，为了便于支撑杆的安装，所述支撑杆的两端均设有倒角。

作为优选，为了减小丝杆与滚珠丝杠轴承之间的摩擦力，所述丝杆上涂有润滑油。

作为优选，为了延长支撑杆的使用寿命，所述支撑杆上设有防腐镀锌层。

作为优选，为了降噪，所述连接箱的外壁设有四个吸音板，所述吸音板与支撑杆一一对应。

作为优选，为了减小连接箱吸收光线并转化成热量的能力，所述连接箱的颜色为白色。

作为优选，为了提升散热效果，所述防护盘上涂有导热硅胶。

本发明的有益效果是，该基于无人机技术的快速伽马剂量率测量系统通过飞行机构提高了测量速度和便捷性，与现有的飞行机构相比，该飞行机构通过弹簧的弹性作用，还可以实现缓冲和减振，实用性更强，不仅如此，还通过节能机构实现节能的功能，与现有的节能机构相比，该节能机构还可以实现光伏板除尘的功能，而且，通过移动盘在固定管内的移动作为驱动力使喷嘴喷气和光伏板转动，与飞行机构实现了一体式联动机构，实用性更强。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于无人机技术的快速伽马剂量率测量系统的结构示意图；

图2是本发明的基于无人机技术的快速伽马剂量率测量系统的飞行机构的结构示意图；

图3是图1的A部放大图；

图4是图1的B部放大图；

图中：1.测量仪，2.连接箱，3.固定管，4.移动盘，5.移动管，6.防护盘，7.桨叶，8.支撑杆，9.限位块，10.弹簧，11.光伏板，12.转动盘，13.转动轴，14.连接轴承，15.丝杆，16.滚珠丝杠轴承，17.气管，18.第一单向阀，19.第二单向阀，20.喷嘴，21.滤网，22.吸音板。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-2所示，一种基于无人机技术的快速伽马剂量率测量系统，包括测量装置，所述测量仪1包括测量仪1和数据传输系统所述测量仪1上设有飞行机构和节能机构；

所述飞行机构包括连接箱2、固定管3、移动盘4、移动管5、防护盘6、四个连接组件、四个桨叶7和四个动力装置，所述连接箱2的形状为长方体，所述测量仪1设置在连接箱2的下方且与连接箱2正对设置，所述固定管3竖向设置在连接箱2内且与测量仪1正对设置，所述固定管3的顶端与连接箱2内的顶部密封且固定连接，所述移动盘4设置在固定管3内且与固定管3同轴设置，所述移动盘4与固定管3的内壁滑动且密封连接，所述桨叶7以固定管3的轴线为中心周向均匀分布在连接箱2的外部，所述桨叶7通过动力装置与连接箱2连接，所述动力装置与桨叶7传动连接，所述连接箱2的底部设有通孔，所述通孔、防护盘6和移动管5均与固定管3同轴设置，所述移动盘4上设有圆孔且与测量仪1匹配，所述移动管5穿过通孔且与通孔的内壁之间设有间隙，所述移动管5的顶端插入圆孔内，所述测量仪1与移动管5的底端密封且固定连接，所述防护盘6且固定在测量仪1的底部，所述防护盘6的直径大于通孔的孔径，所述连接组件与桨叶7一一对应；

所述连接组件包括支撑杆8、限位块9、弹簧10和安装孔，所述安装孔设置在连接箱2的底部，所述支撑杆8与移动管5平行且穿过安装孔，所述支撑杆8与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述支撑杆8的底端固定在移动盘4的底部，所述支撑杆8的底端与连接箱2之间的距离大于防护盘6的底部与连接箱2之间的距离，所述弹簧10和限位块9均设置在连接箱2内，所述移动盘4的顶部通过弹簧10与连接箱2内的顶部连接，所述限位块9固定在连接箱2内的底部且与移动盘4的底部抵靠；

该装置使用时，通过动力装置使桨叶7转动，即可以使连接箱2实现飞行，实际上，桨叶7、动力装置和连接箱2组成了无人机，连接箱2的飞行即可以带动测量仪1实现飞行，便于测量仪1改变测量位置，提高了便捷性和测量速度，当连接箱2带动测量仪1移动至指定位置时，则可以通过测量仪1进行伽马剂量率测量，且通过数据传输系统使测量数据传输至使用者无线终端，当测量完毕后，使连接箱2降落，使支撑杆8的底端与地面抵靠，且通过连接箱2的重力作用使限位块9与移动盘4之间的距离增大，并使弹簧10压缩，通过弹簧10的弹性作用下可以实现缓冲和减振，通过连接箱2的下降使连接箱2的底部与防护盘6贴合，并使测量仪1穿过通孔并移动至连接箱2内，即可以起到保护测量仪1的功能，防止连接箱2在下降过程中因异物与测量仪1装置而损坏，提高了防护性，且当连接箱2再次起飞时，在弹簧10的弹性作用下使移动盘4与限位块9抵靠，并使移动盘4通过移动管5带动测量仪1移出连接箱2。

如图3-4所示，所述节能机构包括光伏板11、转动盘12、传动组件和四个除尘组件，所述转动盘12与移动管5同轴设置且与连接箱2的顶部贴合，所述光伏板11设置在转动盘12的顶部，所述除尘组件与支撑杆8一一对应，所述传动组件设置在固定管3内；

所述传动组件包括转动轴13、连接轴承14、丝杆15、滚珠丝杠轴承16和装配孔，所述装配孔设置在连接箱2的顶部，所述装配孔、转动轴13和丝杆15均与移动管5同轴设置，所述转动轴13穿过装配孔，所述转动轴13与装配孔的内壁滑动且密封连接，所述转动轴13的顶端固定在转动盘12的底部，所述丝杆15固定在转动轴13的底端，所述连接轴承14的内圈安装在转动轴13上，所述连接轴承14的外圈与连接箱2的内壁固定连接，所述丝杆15上设有外螺纹，所述滚珠丝杠轴承16的内圈与外螺纹匹配且安装在丝杆15上，所述滚珠丝杠轴承16的外圈与移动盘4固定连接；

所述除尘组件包括进气孔、出气孔、气管17、第一单向阀18、第二单向阀19和喷嘴20，所述进气孔和出气孔均设置在连接箱2的顶部且均与固定管3的顶端连通，所述第一单向阀18安装在进气孔内，所述气管17与移动管5平行，所述气管17的底端插入出气孔内，所述喷嘴20安装在气管17的顶端且朝光伏板11方向设置，所述气管17与出气孔的内壁密封且固定连接，所述第二单向阀19安装在气管17内。

防装置使用期间，通过光伏板11吸收光线进行光伏发电，所发电量可以提供测量仪1使用，实现了节能，当移动盘4与限位块9之间的距离增大时，使固定管3内的空气受到挤压，通过第一单向阀18的单向特性，使固定管3内的空气无法从进气孔排出，且只能使固定管3内的空气从气管17输送至喷嘴20，并从喷嘴20朝光伏板11喷出，在气流的作用下可以使光伏板11上的灰尘与光伏板11分离，实现光伏板11的除尘，防止灰尘降低光伏板11的发电效率，当移动盘4与限位块9之间的距离增大时，通过第二单向阀19的单向特性，使气管17内的空气无法输送至固定管3内，且只能使连接箱2外部的空气从进气管17输送至固定管3内，这里，通过移动盘4的移动可以带动滚珠丝杠轴承16在丝杆15上移动，因滚珠丝杠轴承16是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的轴承，从而可以使丝杆15带动转动轴13在连接轴承14的支撑作用下转动，转动轴13的转动通过转动盘12带动光伏板11转动，通过光伏板11的转动可以使光伏板11上的灰尘在惯性的作用下与光伏板11松动，便于灰尘在气流作用下与光伏板11分离，提升光伏板11除尘效果。

作为优选，为了实现灰尘的过滤，各气管17内均安装有滤网21。

滤网21的作用是截留气管17内空气中的灰尘，实现了过滤空气的功能。

作为优选，为了减小固定管3的内壁与移动盘4之间的间隙，所述固定管3的内壁上涂有密封脂。

密封脂的作用是减小固定管3的内壁与移动盘4之间的间隙，提高了密封性。

作为优选，为了实现缓冲和减振，所述限位块9的制作材料为橡胶。

橡胶质地较为柔软，可以减小移动盘4与限位块9抵靠时产生的冲击力，实现了缓冲和减振。

作为优选，为了便于支撑杆8的安装，所述支撑杆8的两端均设有倒角。

倒角的作用是减小支撑杆8穿过安装孔时的口径，起到了便于安装的效果。

作为优选，为了减小丝杆15与滚珠丝杠轴承16之间的摩擦力，所述丝杆15上涂有润滑油。

润滑油的作用是减小丝杆15与滚珠丝杠轴承16之间的摩擦力，提高滚珠丝杠轴承16在丝杆15上移动的流畅性。

作为优选，为了延长支撑杆8的使用寿命，所述支撑杆8上设有防腐镀锌层。

防腐镀锌层的作用是提升支撑杆8的防锈能力，延长支撑杆8的使用寿命。

作为优选，为了降噪，所述连接箱2的外壁设有四个吸音板22，所述吸音板22与支撑杆8一一对应。

吸音板22可以吸收噪音，实现了降噪。

作为优选，为了减小连接箱2吸收光线并转化成热量的能力，所述连接箱2的颜色为白色。

白色吸收光线并转换成热量的能力较弱，从而可以降低连接箱2内的热量，提升连接箱2的散热效果。

作为优选，为了提升散热效果，所述防护盘6上涂有导热硅胶。

测量仪1在工作期间会产生热量并传递至防护盘6上，通过导热硅胶可以提升防护盘6的散热能力，即可以提升测量仪1的散热效果。

该装置使用时，通过动力装置使桨叶7转动，即可以使连接箱2实现飞行，实际上，桨叶7、动力装置和连接箱2组成了无人机，连接箱2的飞行即可以带动测量仪1实现飞行，便于测量仪1改变测量位置，提高了便捷性和测量速度，当连接箱2带动测量仪1移动至指定位置时，则可以通过测量仪1进行伽马剂量率测量，且通过数据传输系统使测量数据传输至使用者无线终端，当测量完毕后，使连接箱2降落，使支撑杆8的底端与地面抵靠，且通过连接箱2的重力作用使限位块9与移动盘4之间的距离增大，并使弹簧10压缩，通过弹簧10的弹性作用下可以实现缓冲和减振，通过连接箱2的下降使连接箱2的底部与防护盘6贴合，并使测量仪1穿过通孔并移动至连接箱2内，即可以起到保护测量仪1的功能，防止连接箱2在下降过程中因异物与测量仪1装置而损坏，提高了防护性，且当连接箱2再次起飞时，在弹簧10的弹性作用下使移动盘4与限位块9抵靠，并使移动盘4通过移动管5带动测量仪1移出连接箱2，并且，防装置使用期间，通过光伏板11吸收光线进行光伏发电，所发电量可以提供测量仪1使用，实现了节能，当移动盘4与限位块9之间的距离增大时，使固定管3内的空气受到挤压，通过第一单向阀18的单向特性，使固定管3内的空气无法从进气孔排出，且只能使固定管3内的空气从气管17输送至喷嘴20，并从喷嘴20朝光伏板11喷出，在气流的作用下可以使光伏板11上的灰尘与光伏板11分离，实现光伏板11的除尘，防止灰尘降低光伏板11的发电效率，当移动盘4与限位块9之间的距离增大时，通过第二单向阀19的单向特性，使气管17内的空气无法输送至固定管3内，且只能使连接箱2外部的空气从进气管17输送至固定管3内，这里，通过移动盘4的移动可以带动滚珠丝杠轴承16在丝杆15上移动，因滚珠丝杠轴承16是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的轴承，从而可以使丝杆15带动转动轴13在连接轴承14的支撑作用下转动，转动轴13的转动通过转动盘12带动光伏板11转动，通过光伏板11的转动可以使光伏板11上的灰尘在惯性的作用下与光伏板11松动，便于灰尘在气流作用下与光伏板11分离，提升光伏板11除尘效果。

与现有技术相比，该基于无人机技术的快速伽马剂量率测量系统通过飞行机构提高了测量速度和便捷性，与现有的飞行机构相比，该飞行机构通过弹簧10的弹性作用，还可以实现缓冲和减振，实用性更强，不仅如此，还通过节能机构实现节能的功能，与现有的节能机构相比，该节能机构还可以实现光伏板11除尘的功能，而且，通过移动盘4在固定管3内的移动作为驱动力使喷嘴20喷气和光伏板11转动，与飞行机构实现了一体式联动机构，实用性更强。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。