便携式α管道污染测量仪的研制

发布时间：2024-05-19 17:45

　　随着我国核技术的发展和核退役工作的逐步展开,放射性测量中对不易靠近和几何形状不规则的α表面污染(如小直径长管道的内表面)测量的需求越来越迫切,长距离α污染检测(Long Range Alpha Detection, LRAD)技术作为一种α污染测量的新方法已引起高度重视。本设计以核退役设施管道污染检测为研究背景,依据LRAD技术的应用和α污染测量仪器的关键技术特点,利用ARM处理器Cortex-M3芯片STM32,研制一种新型的便携式a管道污染测量仪,可以检测传统a表面污染仪不能探测到的管道内表面污染情况,在检测直径较小的长管道内表面α污染时,可避免对被测管道进行切割等有损处理,既方便了表面探头检测,又提高了污染检测的完整性、实时性和高效性。 本论文研究工作主要体现在如下几个方面：其一,微电流测量技术研究,针对微电流测量测量方法和如何提高精度和稳定性进行研究,包括测量原理分析和器件的选用等；其二,仪器主控制器选择采用Cortex-M3内核处理器STM32,提高设备数据处理和控制性能；其三,电源方案研究,分别对交流直接供电和锂电池供电进行了研究设计,按照系统各个功能模块的电源需求,提供合...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状和意义
    1.3 研究内容和技术方法
    1.4 关键技术研究
    1.5 论文结构安排
第2章 总体设计方案
    2.1 系统结构设计
    2.2 电子信号处理系统
    2.3 上位机软件设计
第3章 微电流测量技术研究
    3.1 电阻反馈法
        3.1.1 电阻反馈法原理
        3.1.2 电路噪声分析
        3.1.3 AD549电路实验设计
    3.2 电容积分法
        3.2.1 电容积分法原理
        3.2.2 基于DDC112的电容积分法测量实验
    3.3 方法对比分析
    3.4 微电流测量干扰分析
        3.4.1 静电效应
        3.4.2 压电效应
        3.4.3 电化学效应
        3.4.4 介质吸收效应
        3.4.5 泄漏电流
第4章 系统硬件设计
    4.1 电离室辐射探测器
        4.1.1 电离室辐射探测器原理
        4.1.2 高压模块
        4.1.3 风扇组件
    4.2 微电流测量电路
        4.2.1 Ⅰ-Ⅴ转换器电路和抗混叠滤波
        4.2.2 单端输入转差分电路
        4.2.3 ADC电路设计
        4.2.4 ADC基准电压电路
        4.2.5 供电电源纹波处理方法
    4.3 主控制系统
        4.3.1 主控制器STM32F10x
        4.3.2 控制器接口
        4.3.3 主控制程序
        4.3.4 SPI通信
        4.3.5 USART串口通信
    4.4 人机交互界面设计
        4.4.1 液晶显示器
        4.4.2 按键设计
        4.4.3 测量仪的操作流程
    4.5 电源系统设计
        4.5.1 交流直接供电
        4.5.2 锂电池供电
第5章 上位机软件设计
    5.1 通信协议
    5.2 上位机显示界面
    5.3 界面参数设置
    5.4 数据分析处理
    5.5 数据存储和查询
第6章 系统测试
    6.1 微电流测量测试
    6.2 本底测量
    6.3 仪器探测灵敏度
    6.4 稳定性测试
    6.5 抗干扰性能测试
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果



本文编号：3978239