专利名称：脉冲中子煤炭元素含量及工业分析指标在线分析装置的射线防护结构的制作方法
技术领域：
本发明属于核技术应用领域，涉及一种用于脉冲中子煤炭元素含量及工业分析指标在线分析装置的射线防护结构。
背景技术：
用脉冲中子发生器为中子源在线快速分析煤炭元素含量及工业分析指标是核技术应用领域的研究热点之一。其原理用脉冲D-T中子发生器发射的快、热中子辐照输煤皮带上的煤炭，煤炭中的原子核与这些中子发生非弹性散射和辐射俘获反应，并释放出瞬发特征伽马射线。特征伽马射线的能量可以确定元素种类，特征伽马射线的总计数可以计算元素含量，根据主要元素含量可以实时分析出煤炭的发热量、全硫、灰分、挥发份、固定碳、·水分等工业分析指标。由于本装置使用了脉冲中子发生器检测技术，而当脉冲中子发生器工作时，会产生有害于人体健康的伽玛射线和中子射线；所以在设计装置结构时，除了要满足测量要求进行必要的防护设计外，还必须要采用特殊的材料和特别的结构来有效地防止伽玛射线和中子射线对人体的伤害。

发明内容
本发明的目的是专为脉冲中子煤炭元素含量及工业分析指标在线分析装置的射线防护而设计的一种具有防止伽玛射线和中子射线对人体造成伤害，且能用于脉冲中子煤炭元素含量及工业分析指标在线分析装置的射线防护结构。本发明的技术方案是一种用于脉冲中子煤炭元素含量及工业分析指标在线分析装置的射线防护结构，其特征是它包括中心防护层、主体防护层和外防护层；中心防护层采用铅块防护部件，主体防护层采用塑料板防护部件，外防护层采用钢板防护部件；主体防护层上设置有用于测量器件安装、维护用的双开安全门防护部件，以及减少与输煤皮带间的摩擦、磨损、延长装置维护时间的低摩擦、高耐磨的防磨支撑板部件；以上部件均安装在一个具有高的强度和刚度的钢质框架底座部件上。一般地，本发明所述的铅块防护部件包括脉冲中子发生器防护铅块、支架、探测器前防护铅块、探测器侧防护铅块、探测器后防护铅块、探测器下防护铅块和移动小车；在脉冲中子发生器防护铅块)中，留有一与脉冲中子发生器外径相适应的用于安装时脉冲中子发生器的深盲孔，脉冲中子发生器防护铅块固定在一组塑料板构成的支架上；探测器后防护铅块、下防护铅块及探测器安装在便于探测器的安装及维护的移动小车上。所述的塑料板防护部件包括上部防护组件、中部前防护组件、中部侧防护组件、中部后防护组件和下部防护组件；所述各组件独立组装成型，其中中部各组装成型的组件通过长螺栓将它们拉成一体；在中部后防护组件上，预留有安放双开安全门防护部件的空间。
所述的双开安全门防护部件包括两扇在其结合部分采用阶梯交错结构的大门组件和小门组件；双开安全门防护部件通过钢制铰链固定在塑料板防护部件的中部后防护组件上。所述的防磨支撑板部件包括具有低摩擦、高耐磨的底部防磨板和两侧面防磨板，三块防磨板通过压圈用螺钉安装在支撑架上，采用皮带进入端单侧固定方式；三块防磨板的安放角度与输煤皮带托辊支架截面的尺寸和形状相适应。
所述塑料板防护部件中的上部防护组件、中部前防护组件、中部侧防护组件、中部后防护组件和下部防护组件及双开安全门防护部件的大门组件和小门组件均为高密度聚乙烯板和含硼高密度聚乙烯板复合构造的结构。本发明的有益效果
1、整个射线防护结构由于采取了模块化设计，所以便于生产组织、装配组合及工程安装。其整体结构可分为铅块防护、塑料板防护、钢板防护、双开安全门、防磨支撑板和底座六大模块；其中，塑料板防护部分又包含上部防护组件、中部前防护组件、侧防护组件、后防护组件和下部防护组件五个模块组成。2、防磨支撑板部件中，由于防磨板材料选用了超高分子量(900万)聚乙烯板材制作，其耐磨能力及使用寿命得到大大提高，为延长装置的维护周期提供了有力保障。3、双开安全门门缝处采用了“阶梯交错”的结构设计，可有效地阻挡有害射线的溢出。4、主体层防护体均采用了高密度聚乙烯板和含硼高密度聚乙烯板的组合构造结构，故能对中子射线进行有效的防护。5、外层防护体采用了钢板材料，能更有效的降低伽玛射线的辐射强度。6、整个装置结构简单、安装维护方便、安全可靠，伽玛射线及中子射线的辐射幅度值符合有关标准要求。


图1为本发明实施例的整体结构示意图。图中，丨一铅块防护部件；2—塑料板防护部件；3—钢板防护部件；4一双开安全门防护部件；5—防磨支撑板部件；6—底座部件。图2为实施例中铅块防护部件I结构示意图。图中，11一中子发生器防护铅块；12—支架；13—前防护铅块；14一侧防护铅块；15—后防护铅块；16—下防护铅块；17—移动小车。图3为实施例中塑料板防护部件2结构示意图。图中，21—上部防护组件，22—中部前防护组件，23—中部侧防护组件；24—中部后防护组件；25—下部防护组件；26—长螺栓。图4为实施例中双开安全门防护部件4结构示意图。图中，41一大门组件；42—小门组件；43—铰链。图5为实施例中防磨支撑板部件5结构示意图。图中，51—底部防磨板；52—侧面防磨板；53—支撑架；54—压圈。
具体实施例方式下面结合附图和实例对本发明作进一步的说明。实施例本实施例射线防护结构如图I所示一种用于满足元素测量及防止伽马射线和中子射线对人体造成伤害的脉冲中子煤炭元素含量及工业分析指标在线分析装置的射线防护结构，其特征是它包括中心防护层、主体防护层和外防护层；中心防护层采用铅块防护部件(I)，主体防护层采用塑料板防护部件(2)，外防护层采用钢板防护部件(3);在主体防护层上还设置了用于测量器件安装、维护用的双开安全门防护部件(4)，以及减少与输煤皮带间的摩擦、磨损、延长装 置维护时间的低摩擦、高耐磨的防磨支撑板部件(5);以上部件均安装在一个具有高的强度和刚度的钢质框架底座部件(6)上。实施例中，如附图2所示结构，铅块防护部件(I)包括脉冲中子发生器防护铅块
(11)、支架(12)、探测器前防护铅块(13)、探测器侧防护铅块(14)、探测器后防护铅块
(15)、探测器下防护铅块(16)和移动小车(17)。在脉冲中子发生器防护铅块(11)中，留有一与脉冲中子发生器外径相适应的深盲孔，安装时脉冲中子发生器就插入该盲孔中，脉冲中子发生器防护铅块(11)固定在一组塑料板构成的支架(12)上。探测器后防护铅块
(15)、下防护铅块(16)及探测器安装在移动小车(17)上，以便于探测器的安装及维护。实施例中，如附图3所示结构，塑料板防护部件(2)包括上部防护组件(21)、中部前防护组件(22)、中部侧防护组件(23)、中部后防护组件(24)和下部防护组件(25)。所述各组件独立组装成型，其中中部各组装成型的组件再通过长螺栓(26)将它们拉成一体。在中部后防护组件(24)上，预留了安放双开安全门防护部件(4)的空间。实施例中，如附图4所示结构，双开安全门防护部件(4)包括两扇在其结合部分采用了“阶梯交错”结构设计的大门组件(41)和小门组件(42)组成。采用“阶梯交错”结构设计能有效的防止有害射线从门缝处溢出，从而保证了装置达到防护要求。双开安全门防护部件(4)通过钢制铰链(43)固定在塑料板防护部件(2)的中部后防护组件(24)上。实施例中，如附图5所示结构，防磨支撑板部件(5)包括具有低摩擦、高耐磨的底部防磨板(51)和两侧面防磨板(52)，三块防磨板通过压圈(54)用螺钉安装在其支撑架(53)上。三块防磨板安放角度的设计，依据了输煤皮带托辊支架截面的相关尺寸和形状，从而使之能与输煤皮带间形成完美的结合。考虑到由于皮带与防磨板之间的摩擦会产生摩擦热，从而引起防磨板的膨胀伸长，故采用皮带进入端单侧固定的方式，这样就避免了防磨板采用两侧固定而造成的防磨板受热后中间鼓起的不良情况。另外，由于在材料选择上采用了具有低摩擦系数、高耐磨性能的超高分子量聚乙烯板材(分子量为900万)，使得装置的维护周期大大延长。
权利要求
1.一种用于脉冲中子煤炭元素含量及工业分析指标在线分析装置的射线防护结构，其特征是它包括中心防护层、主体防护层和外防护层；中心防护层采用铅块防护部件(1)，主体防护层采用塑料板防护部件(2)，外防护层采用钢板防护部件(3);主体防护层上设置有用于测量器件安装、维护用的双开安全门防护部件(4)，以及减少与输煤皮带间的摩擦、磨损、延长装置维护时间的低摩擦、高耐磨的防磨支撑板部件(5);以上部件均安装在一个具有高的强度和刚度的钢质框架底座部件(6)上。
2.根据权利要求I所述的用于脉冲中子煤炭元素含量及工业分析指标在线分析装置的射线防护结构，其特征是所述的铅块防护部件(I)包括脉冲中子发生器防护铅块(11)、支架(12)、探测器前防护铅块(13)、探测器侧防护铅块(14)、探测器后防护铅块(15)、探测器下防护铅块(16)和移动小车(17);在脉冲中子发生器防护铅块(11)中，留有一与脉冲中子发生器外径相适应的用于安装时脉冲中子发生器的深盲孔，脉冲中子发生器防护铅块(11)固定在一组塑料板构成的支架(12)上；探测器后防护铅块(15)、下防护铅块(16)及探测器安装在便于探测器的安装及维护的移动小车(17)上。
3.根据权利要求I所述的用于脉冲中子煤炭元素含量及工业分析指标在线分析装置的射线防护结构，其特征是所述的塑料板防护部件(2)包括上部防护组件(21)、中部前防护组件(22)、中部侧防护组件(23)、中部后防护组件(24)和下部防护组件(25);所述各组件独立组装成型，其中中部各组装成型的组件通过长螺栓(26)将它们拉成一体；在中部后防护组件(24)上，预留有安放双开安全门防护部件(4)的空间。
4.根据权利要求I所述的用于脉冲中子煤炭元素含量及工业分析指标在线分析装置的射线防护结构，其特征是所述的双开安全门防护部件(4)包括两扇在其结合部分采用阶梯交错结构的大门组件(41)和小门组件(42);双开安全门防护部件(4)通过钢制铰链(42)固定在塑料板防护部件(2)的中部后防护组件(24)上。
5.根据权利要求I所述的用于脉冲中子煤炭元素含量及工业分析指标在线分析装置的射线防护结构，其特征是所述的防磨支撑板部件(5)包括具有低摩擦、高耐磨的底部防磨板(51)和两侧面防磨板(52)，三块防磨板通过压圈(54)用螺钉安装在支撑架(53)上，采用皮带进入端单侧固定方式；三块防磨板的安放角度与输煤皮带托辊支架截面的尺寸和形状相适应。
6.根据权利要求1、3或4所述的用于脉冲中子煤炭元素含量及工业分析指标在线分析装置的射线防护结构，其特征是所述塑料板防护部件(2)中的上部防护组件(21)、中部前防护组件(22)、中部侧防护组件(23)、中部后防护组件(24)和下部防护组件(25)及双开安全门防护部件(4)的大门组件(41)和小门组件(42)均为高密度聚乙烯板和含硼高密度聚乙烯板复合构造的结构。
全文摘要
本发明公开了一种用于满足元素测量及防止伽马射线和中子射线对人体造成伤害的脉冲中子煤炭元素含量及工业分析指标在线分析装置的射线防护结构，其特征是它包括中心防护层、主体防护层和外防护层；中心防护层采用铅块防护部件(1)，主体防护层采用塑料板防护部件(2)，外防护层采用钢板防护部件(3)；在主体防护层上还设置了用于测量器件安装、维护用的双开安全门防护部件(4)，以及减少与输煤皮带间的摩擦、磨损、延长装置维护时间的低摩擦、高耐磨的防磨支撑板部件(5)；以上部分均安装在一个具有高的强度和刚度的钢质框架底座部件(6)上。本发明结构简单、安装维护方便、安全可靠，伽玛射线及中子射线的辐射幅度值符合有关标准要求。
文档编号G01N23/00GK102879409SQ20121042685
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者黄向阳, 李仁刚, 张国栋, 高庆丰, 贾永超 申请人:南京龙源环保有限公司