用於教學的可攜式紅外線測厚儀的製作方法
2023-10-26 04:17:12
用於教學的可攜式紅外線測厚儀的製作方法
【專利摘要】本實用新型具體涉及用於教學的可攜式紅外線測厚儀。該測厚儀，包括安裝架、輸送裝置、控制裝置，所述安裝架包括立柱，所述立柱上下兩端分別設置有同向延伸的第一安裝板以及第二安裝板，所述第一安裝板上設置有紅外線發射儀，所述第二安裝板上設置有紅外線接收儀，所述輸送裝置設置在第一安裝板與第二安裝板之間，所述紅外線發射儀與紅外線接收儀與控制裝置通過線路連接。該可攜式紅外線測厚儀，不但能清楚了解測厚儀的工作原理，而且還能模擬γ射線在被測物中的指數衰減規律，保證了在操作過程中，不會由於對設備不熟悉以及自身因素導致放射元素洩漏對操作者造成的人身傷害，該測厚儀結構簡單，成本較低，適合在教學實驗設備中推廣、運用。
【專利說明】用於教學的可攜式紅外線測厚儀
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及教學試驗設備領域，具體涉及用於教學的可攜式紅外線測厚儀。
【背景技術】
[0002] 在高校教學活動中，尤其是核技術專業的教學過程中，為了使學生了解核儀器和 射線在物質中的指數衰減規律以及了解核儀器儀表的運用，通常會採用測厚儀進行教學， 然而，為了滿足高校的其他科研計劃，一般選用的是Y射線測厚儀，Y射線測厚儀是一種 同位素射線類新型無損測量設備，屬於核儀表範疇。其工作原理為：Y射線具有極強的穿 透能力，同時其強度隨所穿透物質厚度的線性增加呈指數衰減，利用相應的探測器將穿過 物質的射線強度按指數衰減規律轉化為表示厚度的電信號，經過放大和處理後即可標定出 物質厚度值。但是，由於Y射線對生物體具有極強穿透力，會對生物體的身體會造成極大 的傷害，即使隨著科技的進步，Y射線測厚儀所需Y射線強度越來越小，射線屏蔽和防護 工作越加成熟，但是，由於是在教學活動中，學生對於設備以及操作的不熟悉，極易導致Y 射線洩露，對學生造成人身傷害，造成不可挽回的損失。 實用新型內容
[0003] 本實用新型所要解決的技術問題是提供一種在教學活動中，能模擬展示Y射線 在物質中的指數衰減規律，而且安全、可靠，不會對操作者造成傷害的紅外線測厚儀。
[0004] 本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案是：用於教學的可攜式紅外線測 厚儀，包括安裝架、輸送裝置、控制裝置、顯示器，所述安裝架包括立柱，所述立柱上下兩端 分別設置有同向延伸的第一安裝板以及第二安裝板，所述第一安裝板上設置有紅外線發射 儀，所述第二安裝板上設置有與紅外線發射儀相對應的紅外線接收儀，所述紅外線發射儀 與紅外線接收儀的中心位於同一軸線上，其間距為5mm到15mm，所述輸送裝置設置在第一 安裝板與第二安裝板之間，所述紅外線發射儀與紅外線接收儀與控制裝置通過線路連接。
[0005] 進一步的是，所述輸送裝置包括左支撐板、右支撐板、主動滾筒、從動滾筒、驅動電 機，所述左支撐板、右支撐板的截面形狀為L型，所述左支撐板的一端與第二安裝板的左側 面連接，另一端端部設置主動滾筒，所述右支撐板的一端與第二安裝板的右側面連接，另一 端端部設置從動滾筒，所述主動滾筒以及從動滾筒的外徑一致且軸線位於同一水平面，所 述驅動電機與主動滾筒通過皮帶連接。
[0006] 進一步的是，所述主動滾筒與從動滾筒最高點切線所在的平面與紅外線發射儀之 間的距離為2mm到5mm。
[0007] 進一步的是，所述主動滾筒上設置有凹槽，所述凹槽內設置有壓緊裝置。
[0008] 進一步的是，所述壓緊裝置包括彈片、螺栓，所述彈片上設置有通孔，所述螺栓穿 過通孔後固定在主動滾筒的凹槽內。
[0009] 進一步的是，所述控制裝置包括主板，所述主板上設置有放大器、控制晶片以及顯 示器，所述放大器的輸入口與紅外線發射儀與紅外線接收儀連接，其輸出口與控制晶片的 輸入口連接，所述控制晶片的輸出口與顯示器連接。
[0010] 進一步的是，所述安裝架由木質材料構成。
[0011] 本實用新型的有益效果：在教學活動中，使用該可攜式紅外線測厚儀，不但能清楚 了解測厚儀的工作原理，而且還能清楚的模擬γ射線在進行測量厚度時在被測物中的指 數衰減規律，了解放射性元素的運用，同時，由於紅外線的物理性能，保證了在操作過程中， 不會由於對設備不熟悉以及自身因素導致的放射性元素洩漏，避免了對操作者造成的人 身傷害，該測厚儀結構簡單，成本較低，適合在教學實驗設備中，尤其是測厚儀行業推廣、運 用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0013] 圖2為本實用新型中支撐架結構示意圖；
[0014] 圖3是本實用新型中主動滾筒結構示意圖；
[0015] 圖4為本實用新型控制裝置結構示意圖。
[0016] 附圖標記說明：安裝架1、立柱101、第一安裝板102、第二安裝板103、輸送裝置2、 左支撐板201、右支撐板202、主動滾筒203、從動滾筒204、驅動電機205、皮帶206、控制裝 置3、控制晶片301、放大器302、顯示器4、紅外線發射儀5、紅外線接收儀6、凹槽7,壓緊裝 置8、彈片801、螺栓802、通孔803。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步的說明。
[0018] 如圖1所示，本實用新型涉及教學試驗設備領域，具體涉及用於教學的可攜式紅 外線測厚儀。該用於教學的可攜式紅外線測厚儀，包括安裝架1、輸送裝置2、控制裝置3,所 述安裝架1包括立柱101，所述立柱101上下兩端分別設置有同向延伸的第一安裝板102以 及第二安裝板103,所述第一安裝板102上設置有紅外線發射儀5,所述第二安裝板103上 設置有與紅外線發射儀5相對應的紅外線接收儀6,所述紅外線發射儀5與紅外線接收儀6 的中心位於同一軸線上，其間距為5mm到15mm，所述輸送裝置2設置在第一安裝板102與第 二安裝板103之間，所述紅外線發射儀5與紅外線接收儀6與控制裝置3通過線路連接。
[0019] 為了保證整個測厚儀的穩定性，所述立柱101的長度為60mm到100mm，寬度為 30mm到60mm，作為優選，本實用新型所述的立柱101長度為80mm，其寬度為40mm，為了保證 測厚儀的美觀，所述第一安裝板102與第二安裝板103的外形尺寸一致，其長度為30mm到 60mm，其寬度與立柱101寬度一致，作為優選，本實用新型所述的第一安裝板102與第二安 裝板103的長度為50mm。所述第一安裝板102上設置有紅外線發射儀5,所述第二安裝板 103上設置有與紅外線發射儀5相對應的紅外線接收儀6,為了保證光信號的順利傳輸與接 收，所述紅外線發射儀5與紅外線接收儀6的中心位於同一軸線上，由於紅外線在傳輸過程 中，根據距離的不同，其衰減程度也有所不同，而且紅外線接收儀6的光電信號易受外界紅 外線幹擾，特別是在白熾燈、日光照的環境下，會嚴重影響測量的準確性，為了儘量減少誤 差，所述紅外線發射儀5與紅外線接收儀6之間的間距為5到15_，作為優選，本實用新型 所述間距為l〇mm。為了保證被測物能在紅外線發射儀5與紅外線接收儀6之間移動，以測 量被測物多個位置的數據，所述輸送裝置2設置在第一安裝板102與第二安裝板103之間， 為了保證數據的採集處理，所述紅外線發射儀5與紅外線接收儀6與控制裝置3通過線路 連接，所述控制裝置3包括主板，所述主板上設置有放大器302、控制晶片301以及顯示器 4,所述放大器302將紅外線發射儀5與紅外線接收儀6之間的信號差進行放大，然後將放 大的信號傳遞到控制晶片301內進行數據處理，所述控制晶片301可以採用嵌入式處理器 或者51單片機，為了節約成本，作為優選，本實用新型所述的控制晶片301為51單片機，為 了便於操作者直觀的觀察採集的數據，所述控制晶片301的輸出口與顯示器4連接。
[0020] 由於本實用新型用於教學活動中，對於被測物沒有具有要求，根據紅外線的物理 特性，同時為了便於獲得被測物，本實用新型所述採用的被測物為紙條。根據本實用新型的 實際尺寸，所述紙條的長度為400mm，寬度為35mm。
[0021] 所述輸送裝置2包括左支撐板201、右支撐板202、主動滾筒203、從動滾筒204、驅 動電機205,為了便於將紙條放置到主動滾筒203上，所述左支撐板201、右支撐板202的截 面形狀為L型，所述左支撐板201的一端與第二安裝板103的左側面連接，另一端端部設置 主動滾筒203,所述右支撐板202的一端與第二安裝板103的右側面連接，另一端端部設置 從動滾筒204,由於第一安裝板102與第二安裝板103之間的距離較小，該L型的左支撐板 201和右支撐板202使主動滾筒203與從動滾筒204軸線之間的距離大於第一安裝板102 的寬度，有利於紙條放置到主動滾筒203以及從動滾筒204上，從而使紙條根據主動滾筒 203的運動而運動，保證對紙條的多處測量，為了保證紙條始終位於同一水平面上，減少測 量誤差，所述主動滾筒203以及從動滾筒204的外徑一致且軸線位於同一水平面，所述輸送 裝置2的動力裝置可以為手動或者電動，為了保證紙條運動的均勻性，作為優選，本實用新 型所述的動力裝置為驅動電機205,所述驅動電機205與主動滾筒203通過皮帶206連接。
[0022] 為了進一步保證測量的準確性，減少紅外線在測試前由於外界因素造成的衰減， 所述主動滾筒203與從動滾筒204最高點切線所在的平面與紅外線發射儀5之間的距離為 2mm到5mm。作為優選，本實用新型所述主動滾筒203與從動滾筒204最高點切線所在的平 面與紅外線發射儀5之間的距離為3mm，由於紙條放置到主動滾筒203以及從動滾筒204上 後會沿其切線方向運動，該結構保證了紙條與紅外線發射儀5之間的距離，進而保證測量 的準確性。
[0023] 為了便於將紙條固定在主動滾筒203上，所述主動滾筒203上設置有凹槽7,所述 凹槽7內設置有壓緊裝置8。該壓緊裝置8可以快速將紙條與諸多滾筒固定，使其與主動滾 筒203同時運動，保證了壓緊裝置8不會突出主動滾筒203的圓周面，從而保證紙條在主動 滾筒203上平穩運動。所述壓緊裝置8包括彈片801、螺栓802,所述彈片801上設置有通 孔803,所述螺栓802穿過通孔803後固定在主動滾筒203的凹槽7內。所述彈片801完全 放置到凹槽7內，所述凹槽7的尺寸根據彈片801的外部尺寸確定。
[0024] 所述安裝架1可以採用塑料或者本質材料構成，為了選材方便，便於製作，節約成 本，作為優選，本實用新型所述安裝架1由木質材料構成。
【權利要求】
1. 用於教學的可攜式紅外線測厚儀，其特徵在於：包括安裝架（1)、輸送裝置（2)、控制 裝置（3)、所述安裝架（1)包括立柱（101)，所述立柱（101)上下兩端分別設置有同向延伸 的第一安裝板（102)以及第二安裝板（103)，所述第一安裝板（102)上設置有紅外線發射 儀（5)，所述第二安裝板（103)上設置有與紅外線發射儀（5)相對應的紅外線接收儀（6)， 所述紅外線發射儀（5)與紅外線接收儀（6)的中心位於同一軸線上，其間距為5mm到15mm， 所述輸送裝置（2)設置在第一安裝板（102)與第二安裝板（103)之間，所述紅外線發射儀 (5)與紅外線接收儀（6)與控制裝置（3)通過線路連接。
2. 如權利要求1所述的用於教學的可攜式紅外線測厚儀，其特徵在於：所述輸送裝 置（2)包括左支撐板（201)、右支撐板（202)、主動滾筒（203)、從動滾筒（204)、驅動電機 (205)，所述左支撐板（201)、右支撐板（202)的截面形狀為L型，所述左支撐板（201)的 一端與第二安裝板（103)的左側面連接，另一端端部設置主動滾筒（203)，所述右支撐板 (202) 的一端與第二安裝板（103)的右側面連接，另一端端部設置從動滾筒（204)，所述主 動滾筒（203)以及從動滾筒（204)的外徑一致且軸線位於同一水平面，所述驅動電機（205) 與主動滾筒（203)通過皮帶（206)連接。
3. 如權利要求2所述的用於教學的可攜式紅外線測厚儀，其特徵在於：所述主動滾筒 (203) 與從動滾筒（204)最高點切線所在的平面與紅外線發射儀（5)之間的距離為2mm到 5mm 〇
4. 如權利要求3所述的用於教學的可攜式紅外線測厚儀，其特徵在於：所述主動滾筒 (203)上設置有凹槽（7)，所述凹槽（7)內設置有壓緊裝置（8)。
5. 如權利要求4所述的用於教學的可攜式紅外線測厚儀，其特徵在於：所述壓緊裝置 (8)包括彈片（801)、螺栓（802)，所述彈片（801)上設置有通孔（803)，所述螺栓（802)穿 過通孔（803)後固定在主動滾筒（203)的凹槽（7)內。
6. 如權利要求1所述的用於教學的可攜式紅外線測厚儀，其特徵在於：所述控制裝置 (3)包括主板，所述主板上設置有放大器（302)、控制晶片（301)以及顯示器（4)，所述放 大器（302)的輸入口與紅外線發射儀（5)與紅外線接收儀（6)連接，其輸出口與控制晶片 (301)的輸入口連接，所述控制晶片（301)的輸出口與顯示器（4)連接。
7. 如權利要求1所述的用於教學的可攜式紅外線測厚儀，其特徵在於：所述安裝架（1) 由木質材料構成。
【文檔編號】G09B25/00GK203908508SQ201420342637
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月24日 優先權日:2014年6月24日
【發明者】吳春蓉 申請人:西南科技大學