行李包安检门结构及控制系统设计[毕业论文+Pro/E三维+CAD图纸+Ansys仿真]

机电毕业论文:行李包安检门设计含论文,CAD图纸,三维图,程序

行李包安检门结构及控制系统设计[毕业论文+Pro/E三维+CAD图纸+Ansys仿真]

行李包安检门结构及控制系统设计[毕业论文+Pro/E三维+CAD图纸+Ansys仿真]

摘 要

伴随科学的进步，新能源的崛起让核能成为全世界最有影响力的能源之一。各国对核能应用范围的扩大，也敲响了辐射防护的警钟。行包门放射性安全检测系统是通过对放射性物质和核材料的γ射线进行检测，并对携带放射性物质包裹通行事件进行自动报警的装置。该系统可有效防止放射性物质和核材料的非法扩散，是一种防止核材料扩散和防止放射性恐怖活动的有效装置。行包门产品在军用、民用两个领域均有广阔的应用前景，可用于核材料库、核电站等重要场所出入口，以及机场、港口等安防系统。

通过了解基本原理及国内外产品对比，制作出安检门整体设计。首先制作放射性探测器、计算铅屏蔽、设计放射性探测器固定架以及铅屏蔽层，其次制作数据采集卡、信号处理卡、设计电路板安装板，然后制作声光报警装置、设计声光报警装置安装板、红外线固定架，最后将探测器接口与带有程序的板卡连接，并且将声光报警装置和红外与板卡连接，实现设备正常运转，通过各阶段固定架及安装板要求对安检门结构进行整体设计。

系统测试内容是：当没有待测物通过安检门时红外线不被触发，设备工作于本底测量并且进行本底更新，测量到的本底会实时存储。当有待测物经过安检门时红外被触发，给中央处理单元一个指令：“开始检查待测物的放射性情况”和“待测物的行径速度”。若待测物携带有放射性物质，被放射性探测器收集，并转化为相应的电信号，电信号经过数据采集单元处理后转换为数字信号（A/D转换），由中央处理单元采集并处理，当放射性超标则控制报警单元声光报警，若无放射性物质则正常通过，当通过速度超标同样产生报警。

关键词：本底测量、放射性探测器、数据采集、中央处理单元、红外声光报警

Design of luggage security door

Abstract:

Along with the progress of science, the emergence of new energy for nuclear power become one of the most influential energy in the world. For the scope of application of expanding nuclear power, also the radiation protection of the wake-up call. Transport door radioactive safety inspection system is based on the radiation and nuclear materials detect gamma rays, and to carry radioactive substances parcel traffic incident automatic alarm device. The system can effectively prevent the illegal diffusion, radiation and nuclear materials is a kind of non-proliferation of nuclear material and prevent radioactive terrorist activities effective device. Transport door products in military and civilian two fields have broad application prospects, and can be used for nuclear material, nuclear power plants and other important places entrances and exits, and airports, ports and other security systems.

By understanding the basic principles of domestic and foreign products compared to produce the overall design of the security gate. First production of radioactive detectors, computing lead shielding, radiation detectors designed holder and lead shielding, secondly production data acquisition card, signal processing card, design the circuit board mounting plate, and then make a sound and light alarm device, designed to sound and light alarm installations plate, infrared holder, and finally the detector interfaced with the board with the program, and the sound and light alarm devices and infrared connections with the board to achieve normal operation of equipment, through the various stages of the holder and the mounting plate requirements for security doors the structure of the overall design.

System test content is: when no through my torso infrared object under test is triggered, the equipment work was conducted in the background measurement and background update, the measured background will be stored in real time. When needs to be tested after my torso infrared is triggered, a command to the central processing unit: "began to check the radioactivity of the object under test conditions" and "ACTS of speed of the object under test. If carry radioactive material object under test, collected by radioactive detector, and translated into corresponding electrical signals, electrical signal is converted to A digital signal after dealing with the data acquisition unit (A/D conversion), by the central processing unit acquisition and processing, when excessive radioactive control unit alarm sound and light alarm, without radioactive substance is normal by, when the speed exceeds bid also produce alarm.

Keywords: background survey, radioactive detector, data acquisition, the central processing unit, infrared light and sound alarm.

目录

摘 要 I
Abstract II
目 录................................................Ⅳ
第1章 前 言 1
第2章 研究背景及研究目的和意义.............................2
第3章 基本原理 4
3.1射线与物质的相互作用 4
3.2放射性检测原理 4
第4章 总体设计 6
4.1行李包放射性安全检测系统总体设计 6
4.2行李包放射性安全检测系统结构总体设计 7
第5章 结构设计 9
5.1探测器结构设计 9
5.2安检门机柜结构设计 9
5.2.1 机柜设计 9
5.2.3 加强筋设计 11
5.2.3防水设计 13
5.3机柜抗震分析 15
第6章 电路设计 17
6.1 探测器设计 17
6.2 信号处理 21
6.3 数据采集处理 22
6.4 红外报警装置 23
6.5 开关电源 25
第7章 软件设计 27
第8章 技术指标测试 28
8.1 误报警率试验 28
8.2 灵敏度一致性试验 28
8.3 探测灵敏度试验 29
结论 31
致谢 32
参考文献 33
附录A 报警灯电路图 35
附录B 测试实验国标要求 36
附录C 测试实验数据 37

第1章 前 言

行李包安检门是通过辐射探测器对放射性物质进行检测的仪器，该仪器大致分为四个部分：安检门结构、放射性探测器、数据采集处理、红外声光报警；该仪器根据其特殊性分为了两种模式：

⑴ 单机模式

不需要联网、独立工作，可独立检测判别待测物异常。

⑵ 联网模式

仪器能够组网、并且多台能够同时监测，数据可通过串口/网络传输到电脑上从而进行实时监测并控制。

行李包放射性安全检测系统设计的研究目的就是为了在生活的环境中，人流量较大的场所对过往的人和物品进行安全监测，通过安检门判断其是否带有放射性元素，防止放射性物质和核材料的非法大面积扩散，有效防止放射性恐怖活动事件的发生。同时，运用机械设计知识与放射性探测器、模数转换、数据采集、中央处理单元等方面知识的结合，形成一套完善的仪器设备也是对我大学四年学习的一次考验对于安检门首先应对放射性元素与物质关系进行深入了解。

第2章 研究背景及研究目的和意义

天然放射性本底与放射性核素的衰变，放射性是指某些核素所具有的自发地放出粒子或γ射线，或在发生轨道上俘获之后放出Χ射线，或发生自发裂变的性质，具有这种特性的核素称为放射性核素 。核素的质子数、中子数，特定的能态的一类原子或原子核都是确定的。核衰变中可分为α衰变、β衰变、γ衰变、内转换、裂变几种方式。例如：β衰变有β正负粒子衰变和电子俘获两种方式；γ衰变有γ跃迁和同质异能跃迁两种方式。衰变伴随有粒子和光子发射，但通常情况核衰变数与发射的粒子数并不一致。放射性活度 是处于特定能态的一定量放射性核素，单位为Bq。1秒内发生了一次衰变即1Bq，安检门探测器用到的知识点就包含衰变产生的光子。

对于天然放射性本底，是安检门识别放射性核素的一个指标，它是指在辐射测量中被测源之外的其它天然辐射源 。

安检门国内市场情况在中国国内，目前各大公共场所采用的安检门是一种监测人员有