一种强辐照场下的摄像头屏蔽装置的制作方法

文档编号:14478615
研发日期:2018/5/19

本实用新型涉及辐照场图像采集技术领域,更准确地说涉及一种强辐照场下的摄像头屏蔽装置。



背景技术:

在现今的工业生产中,会广泛涉及到对高能量、高强度辐射射线的应用,例如材料的辐射交联、工业CT等。在上述工业生产过程中,一般需要对待处理的物料或待成像的物体进行实时观察,以确保辐射过程安全顺利地进行。为了实现实时观察,需要布置监控摄像头,但是由于在上述工业生产中高能辐射的射线强度很高,能量也很高,处于该强辐照环境中的摄像头中的光学敏感器件CCD会受到较大的辐照损伤,使用一段时间后,摄像头就会出现“花屏”,需要对摄像头进行更换,严重影响使用寿命,频繁更换摄像头还会影响生产效率,如果辐照空间较为复杂,更换工序也会相应复杂化,进一步降低了工作效率,影响生产,增加维护成本。同时,高能辐照会电离空气产生强腐蚀能力的氧自由基,容易对构成摄像头的材料如钢铁和塑料产生腐蚀作用,导致摄像头的损坏。为了解决上述技术问题,现有的解决方案主要是针对特定辐照空间环境制定相应屏蔽方案,这种方式需要对每一种辐照情况进行相应的评估,工作量大,技术水准要求高,实现成本较高,不利于广泛普及。现在本领域由于缺乏一钟通用的屏蔽方案,一般仍不采用屏蔽措施,在摄像头出现问题后进行更换,而且对于某些狭小的监测观察区域,更换摄像头需要拆卸设备的相关部件,十分的不便。即便是采用屏蔽措施,也是在大致估计后采用一些基本的屏蔽手段,屏蔽效果不佳,同时耗时耗力。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型的主要目的在于提供一种强辐照场下的摄像头屏蔽装置,包括一圆筒外壳、一安装于所述圆筒外壳内部的侧面铅屏蔽体、一安装于所述圆筒外壳顶端的铅玻璃壳、一固定安装于所述铅玻璃壳中的铅玻璃窗、一后盖以及一穿过所述后盖与所述后盖连接的进气管。摄像头安装在所述铅屏蔽体内部,摄像头通过所述铅玻璃窗进行观测,减少摄像头光学敏感器件CCD受到的辐照剂量,以及辐照环境中臭氧对摄像头中的电路板及CCD的损害,从而延长强辐照场下工作的摄像头的使用寿命。

本实用新型的另一个目的在于提供一种强辐照场下的摄像头屏蔽方法,通过对辐照环境进行分析并综合摄像头结构类型来设定所述强辐照场下的摄像头屏蔽装置的参数尺寸,加工所述强辐照场下的摄像头屏蔽装置后将摄像头装入,操作简单,且无需频繁更换摄像头。

为了达到上述目的,本实用新型提供一种强辐照场下的摄像头屏蔽装置,包括:一圆筒外壳、一侧面铅屏蔽体、一铅玻璃壳、一铅玻璃窗、一后盖以及一进气管,所述侧面铅屏蔽体设置于所述圆筒外壳内部,且所述侧面铅屏蔽体与所述圆筒外壳的内壁贴合,所述铅玻璃壳设置于所述圆筒外壳顶端,所述铅玻璃窗固定安装于所述铅玻璃壳中,所述后盖设置于所述圆筒外壳底端,所述进气管穿过所述后盖与所述后盖连接。

优选地,所述圆筒外壳采用金属铝制成。

优选地,所述圆筒外壳的顶端具有4个顶螺纹孔,且4个所述顶螺纹孔均匀分布,所述圆筒外壳的底端具有4个底螺纹孔,且4个所述底螺纹孔均匀分布。

优选地,所述铅玻璃壳为圆柱状通孔,所述铅玻璃壳边缘均匀分布4个顶通孔,所述铅玻璃壳通过个所述顶通孔与4个顶螺纹孔连接。

优选地,所述铅玻璃壳采用金属铝制成。

优选地,所述铅玻璃窗呈圆片状,铅所述玻璃窗与所述铅玻璃壳之间使用环氧树脂胶粘连固定。

优选地,所述后盖呈圆片状,所述后盖中心部位具有一电缆孔,所述后盖上临近所述电缆孔处具有一进气口,所述进气管穿过所述进气口与所述后盖连接,所述后盖边缘均匀分布4个底通孔,所述后盖通过4个所述底通孔与4个底螺纹孔连接,所述后盖采用金属铝制成。

优选地,所述进气管中部具有外螺纹和外螺母,且所述进气管通过所述外螺纹及所述外螺母与所述进气口连接。

一种强辐照场下的摄像头屏蔽方法,包括步骤:

(1)根据待辐照环境的γ射线的能谱及屏蔽需求估算侧面铅玻璃窗的厚度和侧面铅屏蔽体的厚度;

(2)根据待屏蔽的摄像头的尺寸各个部件的具体尺寸;

(3)加工各部件并与摄像头结合安装;

(4)将进气管与铝壳后盖固定,通过气泵或高气压气瓶经进气管向屏蔽装置内供气;

(5)将装有摄像头的屏蔽装置固定在高辐照场中,进行观察。

优选地,所述步骤(3)具体包括:将加工好的所述铅玻璃窗与所述铅玻璃壳使用环氧树脂胶固定,然后使用螺钉将所述铅玻璃壳固定在所述圆筒外壳上;将所述侧面铅屏蔽体装入;将摄像头调整好方向放入所述铅屏蔽体中;装上所述后盖。

与现有技术相比,本实用新型公开的一种强辐照场下的摄像头屏蔽装置的优点在于:普遍适用于强辐照场工作环境,能够有效保护摄像头不受强辐照的损害以及辐照产生臭氧的侵蚀,延长摄像头的使用寿命,无需频繁更换摄像头,在节约成本的同时有效地提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

如图1所示为本实用新型的一种强辐照场下的摄像头屏蔽装置的结构示意图。

如图2所示为圆筒外壳及侧面铅屏蔽体的正视图。

如图3所示为圆筒外壳及侧面铅屏蔽体的顶视图。

如图4所示为铅玻璃壳及铅玻璃窗的正视图。

如图5所示为铅玻璃壳及铅玻璃窗的顶视图。

如图6所示为后盖的正视图。

如图7所示为后盖的顶视图。

如图8所示为进气管的结构示意图。

如图9所示为本实用新型的一种强辐照场下的摄像头屏蔽方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示,本实用新型的一种强辐照场下的摄像头屏蔽装置包括一圆筒外壳10、一侧面铅屏蔽体11、一铅玻璃壳20、一铅玻璃窗21、一后盖30以及一进气管31,所述侧面铅屏蔽体11设置于所述圆筒外壳10内部,且所述侧面铅屏蔽体11与所述圆筒外壳10的内壁贴合,所述铅玻璃壳20设置于所述圆筒外壳10顶端,所述铅玻璃窗21固定安装于所述铅玻璃壳20中,所述后盖30设置于所述圆筒外壳10底端,所述进气管31穿过所述后盖30与所述后盖30连接。使用时,待屏蔽摄像头设置于所述侧面铅屏蔽体11内部,待屏蔽摄像头通过所述铅玻璃窗21向外进行观测,且所述待屏蔽摄像头的电缆穿过所述后盖30与外部连接。

如图2和图3所示,所述圆筒外壳10为圆柱状通孔,所述圆筒外壳10内部安装所述侧面铅屏蔽体11。在强辐照环境下,辐射除了从摄像头的前端面入射,同时也会有大量侧面入射的情况,这对摄像头的CCD所造成的剂量也是不可以忽略的,故摄像头侧面也需要进行有效的屏蔽。一般因侧面入射的射线主要为散射γ射线,同时因侧面不需透光,故所述侧面铅屏蔽体11选择铅作为屏蔽材料。所述侧面铅屏蔽体11的内径及高度由待屏蔽的摄像头的尺寸决定,其外径由从侧面入射的γ射线的能量及要求的屏蔽效果决定。由于所述侧面铅屏蔽体11为铅,不利于固定,同时所述侧面铅屏蔽体11不具有刚性结构,故采用所述圆筒外壳10对所述侧面铅屏蔽体11进行固定,所述圆筒外壳10采用金属铝制成。所述圆筒外壳10的内直径比所述侧面铅屏蔽体11的外直径大2mm,壁厚5mm;所述圆筒外壳10的长度与所述侧面铅屏蔽体11的长度相同,因此所述圆筒外壳10与所述侧面铅屏蔽体11之间不需要任何机械固定。所述圆筒外壳10的顶端具有4个顶螺纹孔101,且4个所述顶螺纹孔101均匀分布,所述圆筒外壳10的底端具有4个底螺纹孔102,且4个所述底螺纹孔102均匀分布。

如图4和图5所示,所述铅玻璃壳20为圆柱状通孔,所述,铅玻璃壳20边缘均匀分布4个顶通孔201,所述铅玻璃壳20通过4个所述顶通孔201与4个顶螺纹孔101连接,从而实现所述铅玻璃壳20与所述圆筒外壳10的连接。所述铅玻璃壳20采用金属铝制成。所述铅玻璃窗21呈圆片状,铅所述玻璃窗21与所述铅玻璃壳20之间使用环氧树脂胶粘连固定。所述铅玻璃窗21的厚度由待屏蔽射线的能量及要求的屏蔽效果决定,所述铅玻璃窗21的直径由待屏蔽的摄像头的尺寸决定。铅玻璃是为了达到透光目的而经常采用的射线屏蔽材料,该种材料在市场是非常普遍,并且可以加工成任意形状。这里将其作为摄像头屏蔽体的前窗,可以有效的屏蔽入射的高能辐射;同时因铅玻璃的高密度特征,相同的辐射屏蔽能力,其厚度可做到尽量薄,从而使因摄像头屏蔽体的引入而不显著占据辐照空间。

如图6和图7所示,所述后盖30呈圆片状,所述后盖30中心部位具有一电缆孔301,待屏蔽摄像头的线缆穿过所述电缆孔301与外部连接。所述后盖30上临近所述电缆孔301处具有一进气口302,所述进气管31穿过所述进气口302与所述后盖30连接。所述后盖30边缘均匀分布4个底通孔303,所述后盖30通过4个所述底通孔303与4个底螺纹孔102连接,从而实现所述铅后盖30与所述圆筒外壳10的连接。因在强辐照环境下,摄像头敏感器件的主要辐照来自于前方及侧面,而从后面进入的较少,本实施例中,所述后盖30优选为厚度为4mm的圆形铝盖。

如图8所示,所述进气管31中部具有外螺纹311和外螺母312,且所述进气管31通过所述外螺纹311及所述外螺母312与所述进气口302连接。通过所述进气管31,可以将气泵或高压气瓶中的气体通入侧面铅屏蔽体11中,从而将其中因高能射线产生的臭氧快速的导出,降低对摄像头的损伤。

如图9所示,一种强辐照场下的摄像头屏蔽方法,包括步骤:

(1)根据待辐照环境的γ射线的能谱及屏蔽需求估算侧面铅玻璃窗的厚度和侧面铅屏蔽体的厚度;

(2)根据待屏蔽的摄像头的尺寸各个部件的具体尺寸;

(3)加工各部件并与摄像头结合安装;

(4)将进气管与铝壳后盖固定,通过气泵或高气压气瓶经进气管向屏蔽装置内供气;

(5)将装有摄像头的屏蔽装置固定在高辐照场中,进行观察。

其中,步骤(3)具体包括:将加工好的所述铅玻璃窗21与所述铅玻璃壳20使用环氧树脂胶固定,然后使用螺钉将所述铅玻璃壳20固定在所述圆筒外壳10上;将所述侧面铅屏蔽体11装入;将摄像头调整好方向放入所述铅屏蔽体10中;装上所述后盖30。

所述步骤(4)具体包括:将所述进气管31与所述后盖30固定,通过气泵或高气压气瓶经所述进气管31进行供气,其中,所述进气管31在所述侧面铅屏蔽体11内的一端通过一Φ6的胶皮管将气体供入摄像头的前端,最终使得供入的气体由所述后盖30的所述电缆孔301排出。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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