[发明专利]搭载气溶胶采样装置的无人机

说明书

搭载气溶胶采样装置的无人机，属于无人机技术领域，包括机架、动力组件、遥控器、无线接收器、飞行控制器、电源模块及气溶胶采样装置；动力组件包括螺旋桨、电机及电子调速器；无线接收器与遥控器通信方式连接；飞行控制器分别与电子调速器和电源模块电连接；电源模块为整个无人机的运行提供能源支持；气溶胶采样装置包括外箱体、柔性密封膜、控制芯片和设在外箱体内的气溶胶采样组件。本发明能对未知的辐射环境进行一个初步探测，为工作人员进入危险辐射区提供决策参考。气溶胶采样装置集成在无人机上，通过远程操控无人机实现一定高度、一定空间位置内的放射线剂量和剂量率的测量，其探测灵敏度高，精度高，能量响应特性好。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别是一种搭载气溶胶采样装置的无人机。

背景技术

核工业的一些生产环节及核事故等都会向周围环境释放放射性核素，放射性核素会释放出不同射线。核辐射检测装置是用来检测各种放射线的辐射剂量率或累积剂量率的仪器，检测的射线种类包括：α、β、γ、X射线中的一种或多种。

当放射性核素被大气中的悬浮物吸附时，会形成放射性气溶胶。放射性气溶胶的空气动力学直径小，具有不易沉降的特点，可长时间悬浮在空气中。放射性气溶胶主要通过人的呼吸作用而进入人体，并对人体造成内照射。进入人体的放射性核素不易排出，即使人员离开辐射区域与环境，但进入体内的放射性核素仍会对机体造成持续性的辐射（特别是长寿命α放射性核素）。因此，避免人员吸入放射性气溶胶显示尤为重要。

通过采集核事故周围辐射环境中的放射性气溶胶样本，经过分析可知核事故释放的放射性核素种类、粒径、浓度等信息。这些信息可用于评估辐射环境对工作人员的危害程度，进而对核事故的应急决策提供依据。现有的用于大气气溶胶采样的装置多为固定式，具有采样流量大，长时间连续采样的优点，但体积和重量大，移动不方便，采样高度限制在地面附近。

对于一些突发的核事故应急处理，往往需要工作人员携带相关仪器进行辐射检测和气溶胶采样。对辐射环境不了解的情况下，工作人员可能接受超过剂量限值的辐射。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种搭载气溶胶采样装置的无人机，它不但能远程检测指定飞行路线下的辐射环境剂量率和累积剂量率，而且一次起飞能对多个不同位置的大气气溶胶进行采样。该装置功耗低、体积小、操作灵活简单，解决了现有的固定式核辐射检测及采样装置不便于移动，或需要人员携带进入辐射区域进行检测和采样的弊端。

本发明的技术方案是：搭载气溶胶采样装置的无人机，包括机架、动力组件、遥控器、无线接收器、飞行控制器、电源模块及气溶胶采样装置；

动力组件包括螺旋桨、电机及电子调速器；螺旋桨安装在电机的机轴上，电机安装在机架上，电子调速器与电机电性连接；

遥控器包括无线发射模块、显示模块、按键输入模块及信息处理芯片；信息处理芯片分别与无线发射模块、显示模块、按键输入模块电连接；

无线接收器安装在机架上并与遥控器的无线发射模块通信方式连接；

飞行控制器安装在机架上，并分别与电子调速器和电源模块电连接；

电源模块安装在机架上，其为整个无人机的运行提供能源支持；

气溶胶采样装置包括外箱体、柔性密封膜、控制芯片和设在外箱体内的气溶胶采样组件；外箱体固接在机架的下端，其上设有连通其内腔的孔；柔性密封膜贴覆安装在外箱体外表面的孔处，从而将孔封闭；气溶胶采样组件包括电动液压缸、定位座及滤膜采样夹；电动液压缸固定安装在外箱体内腔中；定位座固接在电动液压缸的活塞杆的端头上；滤膜采样夹安装在定位座上，并正对外箱体的孔；控制芯片安装在外箱体内，并与电动液压缸和无线接收器电连接，以控制电动液压缸的活塞杆伸缩。