NP4-2型微机多道伽玛能谱仪使用说明书V10(201108)

1、NP4-2型微机多道伽玛能谱仪使用说明书 NP4-2型微机多道伽玛能谱仪使用说明书重庆地质仪器厂(版本V1.2)2011年07月地址：重庆市沙坪坝区先锋街2号 (邮编：400033)电话 真：023-652915572目 录1用途41.1地质勘探41.1.1地面伽玛能谱测量41.1.2坑道、巷道井壁能谱测量42主要性能与技术指标53基本原理54仪器组成54.1探头54.2主机65软件系统65.1“开始”菜单75.1.1打开文件75.1.2保存文件85.1.3切换视图85.1.4退出系统85.2“测量”菜单85.2.1定时测量85.2.2放大倍数95.2.3GPS测量

2、95.2.4地图标定95.3“分析”菜单95.3.1结果查看95.3.2计算峰面积95.3.3重新寻峰105.3.4寻峰模式105.3.5能量刻度105.4“设置”菜单105.4.1测量时间105.4.2点号线号105.4.3底图设置105.4.4标定系数105.4.5系统设置105.4.6道数设置105.4.7保存设置115.5“帮助”菜单115.5.1查询设置115.5.2按键说明115.5.3系统时间115.5.4剩余电量115.5.5关于软件115.5.6关于元素116仪器操作116.1仪器探头充电*116.2开机116.3更改测量时间126.4能量刻度126.5测量分析126.6结果

3、查看126.7谱线存盘136.8打开文件136.9备份谱数据与清空PDA磁盘空间或存储卡空间136.10面积计算166.11关机167仪器保养168出错信息提示168.1“蓝牙端口打开失败”168.2“通信超时！下位机无应答信号！” 或"下位机OK！高压？"168.3“软件界面的触摸按键失灵”178.4“屏幕按键错误”178.5系统出现乱码178.6找不到所测谱线178.7无法联机1731 用途NP4-2型微机多道伽玛能谱仪是一种兼备能谱信号采集与现场数据处理能力的1024道能谱仪。仪器由主机和闪烁探头两部分组成，主机通过蓝牙无线技术与探头进行通讯，使用具有Windows

4、Mobile操作系统并嵌入GPS导航芯片的智能手机（PDA）作为主机。仪器大大地提高了现场数据采集、分析和处理能力，并有效地避免了通讯电缆连接中出现的问题，操作界面采用视窗界面，触摸板控制，操作简便。仪器测量软件采用中文菜单操作接口，能对1024道谱线的全谱、扩展谱进行灵活查看和分析，适合专业、非专业人员操作、使用。本仪器能够自动计算U、Th、K的含量，并能根据用户设定的测线号、测点号自动保存伽玛能谱数据和U、Th、K结果，在以下领域有广泛应用前景：1.1 地质勘探1.1.1 地面伽玛能谱测量1.1.2 坑道、巷道井壁能谱测量主要性能与技术指标(1)能量分辨率：对137Cs 点源射线的能量(0

5、.662MeV)分辨率<9%；(2)多道：可选择256、512、1024道，每道计数最大容量为 65535；(3)测量时间：165535秒可选(建议用200秒以上，并最好使用10的倍数)；(4)主要测量能量区域：总道K道(keV)U道(keV)Th道(keV)30keV137015651660188024202810(5)仪器使用环境：-5 50，95RH；(6)电源：充足电可连续工作12小时以上；2 基本原理射线照射到探测器NaI(Tl)晶体上，被转化为荧光信号，荧光经光电倍增管收集、转化后，在光电倍增管的输出端(阳极)的形成电脉冲信号。电脉冲的峰值与入射光子的能量呈正比，电脉冲的计数

6、率与入射射线的照射量率(即强度)成正比。电脉冲信号经过放大和成形后，由主机进行采集和处理，进而计算出相应各种能量射线的计数率和对应核素的含量，并在显示器上直接显示出U、Th、K的含量、各种能量射线的计数率、射线的总计数率。3 仪器组成本仪器由一体化探头、PDA掌上电脑（GPS卫星导航，GSM网络通话）、锂离子聚合物电池、充电电源及附件组成。3.1 探头3.2 主机 NP4-2型微机多道伽玛能谱仪的主机采用多普达通讯有限公司生产的高端智能手机（PDA）T8288，该机拥有3.8英寸分辨率为480×800像素的超大触摸屏，内置GPS导航芯片，搭载了Windows Mobile 6.1 操

7、作系统，该机选用TouchFLO 3D触控界面可以让用户更为便捷地进行触摸操控，机器外形如图3所示。图1 智能终端T8288照片T8288的规格及指标参数：操作系统Microsoft Windows Mobile 6.1 ProfessionaCP528 MHz内存512MB ROM；288MB RAM显示3.8” 彩色 TFT LCD，带LED背光，分辨率为480x800的WVGA触摸屏GPS内置GPS卫星导航模块摄像头500万像素CMOS成像传感器；带自动对焦功能声音内置扬声器，支持免提功能接口蓝牙2.0 EDR； Mini USB；3.5mm stereo audio其他特性FM广播；动

8、作传感器；环境亮度传感器电池1350 mAh网络GSM/GPRS/增强GPRS 900/1800/190MHz尺寸115mm×62.8mm×12mm4 软件系统软件是智能化仪器的灵魂，一套好的软件能将硬件电路的性能充分发挥出来。同时，软件的功能还体现在简化操作步骤、提供故障定位信息、自动进行必不可少的各种干扰因素矫正等方面。本仪器采用多普达T8288型号PDA作为硬件开发平台，基于Windows Mobile操作系统，采用Visual C+语言结构化编程，在硬件控制环节嵌入汇编语言以提高执行效率。操作上采用中文上拉菜单方式易学易用，又不失功能完善和可扩充性。在测量完毕后能自

9、动计算U、Th、K的含量、各种能量射线的计数率、射线的总计数率，同时，又能对1024道谱线的全谱、扩展谱进行灵活查看和分析，并具有GPS测量功能，能同时满足初学者和适合熟悉核技术方法专家应用。如图8，左为仪器版本信息，右为仪器测量、分析的操作界面。操作界面中，底部一行为主菜单，菜单上面为一些常用的工具栏，工具栏上部为一行提示当前道址CH、当前道对应能量EN和当前道计数，界面的上部为谱线、子菜单、数据输入输出窗。图2 软件界面*操作界面以仪器为准，如有改变，本公司恕不另行通知系统的工具栏上的按键功能如图10所示，用户也可以从菜单栏上的“帮助”>“按键说明”中查看其各个按键的功能。图3工具栏

10、按键功能图4 地图视图4.1 “开始”菜单4.1.1 打开文件谱线模式下：点击菜单栏上的“开始”菜单->“打开文件”，将弹出“打开文件”对话框，用户可以选择要查看的谱数据文件(后缀名为.txt)，然后双击打开，谱数据文件默认存储在PDA上的存储卡里的GAMData文件夹中，如果没有插入存储卡，谱数据文件会储存在PDA上的My Documents文件夹下的GAMData文件夹里。地图模式下：点击菜单栏上的“开始”菜单->“打开文件”，将弹出“打开文件”对话框，用户可以选择要查看的工程数据文件(后缀名为.prj)。打开后会在地图上显示测点结果，也可以打开布置测点的文件，并根据布点导航到

11、测量位置。图5 确认钾峰图6 定位导航4.1.2 保存文件谱线模式下：点击菜单栏上的“开始”菜单->“保存文件”，将弹出“保存文件”对话框，用户输入文件名称，无须输入文件的后缀名（系统默认文件后缀名为.txt），最后点击“保存”按钮。用户保存的谱文件系统默认保存在存储卡上的GAMData文件夹中，如果PDA没有插入存储卡，则保存在“我的设备”下的My Documents文件夹里的GAMData文件夹中，用户也可以选择保存在其它文件夹中。地图模式下：点击菜单栏上的“开始”菜单->“保存文件”，将弹出“保存文件”对话框，用户输入文件名称，无须输入文件的后缀名（系统默认文件后缀名为.bm

12、p），可以保存成果图或测点布置结果图。在任意模式下按音量增加键可以保存屏幕截图。4.1.3 切换视图如果要在谱线视图与地图视图中切换请点击“开始”->“切换视图”。也可以使用音量减小键来实现切换视图的功能。4.1.4 退出系统如果要关闭系统，请点击“开始”菜单->“退出系统”。如果正在测量样品，请先停止测量，再退出系统。4.2 “测量”菜单4.2.1 定时测量点击“测量”->“定时测量”或者点击工具栏上的“定时测量”按钮，根据用户事先设置好的测量时间，启动活时间定时器。仪器进入测量状态。由于本仪器的主机采用蓝牙技术与探头进行通讯，主机与探头之间无须电缆连接，其无线通讯的距离可

13、以达到10m。如果是第一次测量，系统会先打开PDA上的蓝牙端口，与探头的内嵌式蓝牙模块建立连接（系统会自动完成连接过程），然后才会进入测量状态，随后的测量过程，就会直接进入测量状态。当仪器进入正在测量状态时，“定时测量”菜单会变成“停止测量”，也可以点击工具栏上的“定时测量”按钮，用户如果要停止测量可以点击该菜单，或者点击工具栏上的“停止测量”按钮。测量过程中，每10秒钟刷新界面上的剩余测量时间指示、谱线和当前道计数值。用户可以通过工具栏上的按钮对谱线进行扩展/压缩，移动光标，实现道址的移动。在定时测量结束后，仪器读取谱数据，弹出谱线存盘对话框，用户保存谱线后（如果将“谱线存储方式”设置为“自

14、动”，系统会自动保存谱线），通过左右移动光标确定峰位。软件将根据峰位自动进行谱漂校正，计算K、U、Th等元素含量并显示。4.2.2 放大倍数设置探测器的粗调放大倍数和微调放大倍数，可调节范围从0255。4.2.3 GPS测量由于主机（PDA）内置GPS导航芯片，所以本系统具有GPS测量功能。点击“测量”->“GPS测量”->“启动GPS”，在界面的上方将会显示测量地点的经纬度和海拔信息。界面上方还会显示“定位”、“目标”、“路径”，长按可以触发相应功能。屏幕下方将显示触点对应的坐标。当GPS捕获到卫星信号时“定位”将变成黄色，长按后地图将定位到当前位置。长“目标”后，屏幕下方会显示

15、“请设置目标点”，这时在地图上选择目标位置长按会弹出目标位置对话框，可以使用当前坐标值也可以手动输入。当GPS捕获到卫星信号时“路径”将变成黄色，长按后开始跟踪行进路线，以蓝色线条绘制在地图上。4.2.4 地图标定在地图视图中点击“点1设置”屏幕下方会显示“请设置地图标定点1”，这时长按地图中已知坐标的点位会弹出对话框，在对应坐标处可以手动输入坐标值也可以点击“使用当前GPS坐标”获取当前GPS坐标，进行地图的现场标定。用相同方法进行“点2设置”，之后点击“地图标定”->“应用”完成地图的标定。4.3 “分析”菜单4.3.1 结果查看如果在测量结束后，因误按了任意键测量结果被擦除，或者想

16、调出以前保存的谱线，计算其含量结果。可点击“分析”菜单，选择“结果查看”，仪器将重新计算显示目标元素含量。4.3.2 计算峰面积仪器允许用户对谱线中一些峰计算其净峰面积与总面积，供熟悉核技术方法的技术员或专家应用。点击“分析”菜单->“计算峰面积”，在弹出的对话框中输入峰的左右边界道，仪器将计算并显示峰的净峰面积与总面积。4.3.3 重新寻峰如果用户在确认元素的特征峰峰位时，选择了错误的峰位，导致测量结果出错，这时用户可以通过点击“分析”菜单->“重新寻峰”来重新确认峰位，查看结果。4.3.4 寻峰模式有钾峰模式、铀峰模式、钍峰模式三种寻峰模式可以选择。4.3.5 能量刻度荧光谱线

17、的横坐标(道址)与待测元素能量呈正比，可以通过已知两个元素(特征峰能量已定)及其对应的道址，换算出道址能量的关系，即确定中的系数a、b。这称为能量刻度。4.4 “设置”菜单4.4.1 测量时间NP4-2型微机多道伽玛能谱仪的有效测量时间范围为：165535秒。时间设置过长会影响工作效率。建议将仪器测量时间设置为200秒。4.4.2 点号线号如果将文件存储方式设置为“自动”，那么每次测量完毕，系统会以“线号-点号.txt”的谱文件命名方式自动保存谱数据，不会弹出谱线存盘对话框，而编号值每次测量完后会自增1，编号值的范围为065535。在“工程号.prj”文件中保存着测点坐标、测量结果、测点文件名

18、等信息，可以在地图视图中打开工程文件查看结果。4.4.3 底图设置设置工作区域的地图文件路径，左上角和右下角的地理坐标。打开未设置坐标的底图时会提示地图未标定。如果不知道地图左上角和右下角的坐标可以在菜单的“测量”->“地图标定”中进行设置。4.4.4 标定系数IED3000B通过对国家标准样品的测量，得出含量的标定系数，用户也可以自行标定含量。提示输入密码时，请输入“123456”。4.4.5 系统设置该菜单中包含两个子菜单：“蓝牙”、“GPS”。在“蓝牙”菜单中，主要是对蓝牙端口的设置，在“端口设置”中蓝牙的“端口号”请不要改动，在出厂时已经设置好，如果改动了端口号会造成测量时蓝牙端

19、口无法打开，同样“波特率”和“校验位”也请采用默认值，如果改动了，会造成测量不稳定及测量的谱数据出错。用户可以点击“打开端口”来手动打开蓝牙端口，也可以在测量时点击“定时测量”让系统自动打开蓝牙端口。*默认蓝牙端口号是8号，波特率是38400，无奇偶校验。在“GPS”菜单中，“GPS设置”是对GPS端口号、波特率进行设置，请采用默认值。GPS端口号默认是4号，请不要更改。4.4.6 道数设置仪器共可设定1024道、512道、256道三种模式。4.4.7 保存设置当用户进行能量刻度时，要想使下次开机时继续使用该能量刻度值，请点击“保存设置”菜单，同样对测量区域地图的设置、文件存储方式、测量时间、

20、蓝牙端口号和GPS端口号的设置也可以进行保存。4.5 “帮助”菜单4.5.1 查询设置 点击“帮助”->“查询设置”可以查询：测量时间、文件存储方式、放大倍数_1、放大倍数_2、测量线号、测量点号等信息。4.5.2 按键说明 查看工具栏各个按钮的功能。4.5.3 系统时间 查看当前的日期和时间。4.5.4 剩余电量 查看PDA的剩余电池电量，以百分比的形式显示。4.5.5 关于软件显示NP4-2型微机多道伽玛能谱仪的一些版本信息。4.5.6 关于元素可以查看可分析的元素和其能量范围。5 仪器操作5.1 仪器探头充电*当仪器探头的电池欠压指示灯亮，请按以下步骤及时充电。以确保测量数据可靠和

21、保护电池。(1) 如果仪器还处于工作状态，请先关闭软件系统（点击“开始”->“退出系统”），再关闭探头的电源。(2) 连接探头与充电器之间的电缆线。(3) 将充电器电源插头插入交流电(220V/50Hz)插座，探头进入充电状态，绿色指示灯亮。探头充电时间为23小时左右。(4) 充电结束，取下充电器电源插头，取下充电电缆。(5) 平时充电(电池未用光)，可按工作2小时充电1小时的比例进行非饱和充电。(6) 若探头长时间闲置，则需每三个月充电一次，每次23小时。5.2 开机先开启探头的电源再打开PDA，点击“开始”菜单->“多元素快速分析仪”，打开软件系统，进入“多元素快速分析仪”LO

22、GO界面，停顿1.5S进入菜单窗口。进入中文菜单状态。其中主菜单有“开始”、“测量”、“分析”、“设置”和“帮助”5项，每项由多项子菜单组成。谱线显示窗中有一线条光标，指示当前道在谱线中的位置。并有“CH”、“EN”和“CN”分别提示当前道的“道址”、“能量”和“计数值”。 模式设置中的放大倍数_1、放大倍数_2请采用默认值。5.3 更改测量时间在首次启用本仪器，请设置好测量时间。具体操作是点击“设置”菜单->“测量时间”，在弹出的对话框中输入测量时间，并按“确认”键。为使测量时间在下次开机继续生效，请点击“设置”->“保存设置”，在仪器提示“设置保存成功”后，按“OK”键。5.4

23、 能量刻度仪器可通过两点法进行能量刻度，以便通过能量来鉴别一些未知特征峰对应的元素。具体操作：点击“设置”->“能量刻度”，在弹出的对话框中输入道址_1和道址_2及其对应的能量值，道址为正整数，能量一般为小数。注意道址_1不能或大于等于道址_2。为使能量刻度在下次开机继续生效，在能量刻度操作后，仪器将提示“请保存能量刻度值”。在按“OK”键后，点击“设置”->“保存设置”，在仪器提示“设置保存成功”后，按“OK”键。5.5 测量分析(1) 为保证在野外的正常工作，在出发前应将电池充满电。(2) 为确保测量精度，正式测量前，打开仪器电源(按开键)，并将主机操作台与闪烁探头置于待测量环

24、境中预热约30分钟，以确保光电倍增管和相关电子电路处于稳定的工作状态。(3) 仪器会把当前测线号作为文件名、把测点号作为文件扩展名，自动保存微分谱数据和测量结果。测线号和测点号可以为任意正整数，以后每次测量，测点号均自动加“1”。(4) 测量时间结束，PDA发出提示声音，并弹出谱线存盘对话框，请输入文件名，仪器将使用该文件名保存当前测量谱线。(5) 测量结束后，请点击屏幕将峰位移到光标处，以便仪器计算目标元素含量时作相应的谱漂校正，以便获得准确的测量结果。(6) 在输入文件名和确认峰位后，仪器自动显示目标元素含量，请接着记录测量结果。在作好记录后，按任意键，仪器显示目标元素的计数率(峰面积)，

25、该功能主要用于仪器标定，测量时可不作记录。(7) 点击“测量”->“定时测量”，准备下一个样品的测量。5.6 结果查看如果在测量结束后，因误按了任意键测量结果被擦除，或者想调出以前保存的谱线，计算其含量结果。可点击“分析”->“结果查看”，在仪器提示下确认峰位，仪器将重新计算显示目标元素含量。5.7 谱线存盘在测量结束后，如果出现异常可以将谱数据保存至仪器内置硬盘中，以备重新用“开始”菜单中的“打开文件”查看。存盘的具体方法：点击“开始”菜单->“谱线存盘”，弹出谱线存盘对话框，输入文件名称，并按“保存”键。注意输入文件名不用输入文件名的后缀，系统默认为.txt。5.8 打开

26、文件点击“开始”菜单->“打开文件”，在弹出的对话框中，选择要打开的谱文件，并双击该文件。系统将调入已存盘谱数据供查看。重新计算其含量结果参见“结果查看”。5.9 备份谱数据与清空PDA磁盘空间或存储卡空间如果PDA上插有存储卡，系统会自动把测量的谱数据文件保存在存储卡上的GAMData文件夹里，如果没有存储卡，系统会把谱数据文件保存在“我的设备”下的My Documents文件夹里的GAMData文件夹里。*目录中的GAM文件夹下是系统的配置文件，用户禁止修改或删除文件内容，否则系统无法正常工作。如果数据存储在存储卡（存储卡容量为2G）上，可以将存储卡从PDA上取出，再插入USB读卡器

27、中，将读卡器插入PC机的USB接口中就可以很方便地将数据从存储卡中拷贝到电脑上。如果数据存储在PDA或者存储卡上，可以使用Windows Mobile联机通讯软件：Microsoft ActiveSync 4.5（如果PC机是Windows7操作系统可以使用Microsoft Windows Mobile Device Center v6.1通讯软件）与USB数据线，将谱数据从PDA中拷贝到PC机上，也可以清空PDA或存储卡上的谱数据，释放磁盘空间。数据传输完毕后，用户可以在电脑上通过Excel表或者记事本打开所测谱数据，具体操作如下：(1) 打开Excel表，然后“文件->打开”，选择

28、刚才存放谱数据的目录，打开N_EQ文件，将会出现如图4所示窗口。(2) 点击“下一步”将会出现如图5所示窗口，在“分隔符”一栏中选中“逗号”复选框。(3) 点击“下一步”，将出现如图6所示窗口，在“列数据格式”一栏中选择“文本”单选框，然后点击“完成”按钮。(4) 此时出现新的对话框，如图7所示，可看到所传的所有谱数据。第一列显示的是谱文件名，第二列显示的是测量时间，第三列显示的是钾道道址，第四列显示的是钾的百分含量，第五列显示的是铀的含量，第六列显示的是钍的含量。图7 Excel打开谱数据-第一步图8 Excel打开谱数据-第二步图9 Excel打开谱数据-第三步图10 Excel打开谱数据

29、-第四步若想在台式电脑或手提电脑中观看所测谱线，则需在电脑C盘的根目录下建立一个名为“LINYC”的文件夹，然后将仪器所传谱文件全部放到该文件夹里面，再用我们提供的 “IED3000B V2.1” 软件中的“IED3000B.exe”程序打开您所要观看谱线的文件名。具体操作如下：用鼠标双击“IED3000B.exe”，进入分析软件系统的操作界面，操作方法同在仪器上操作。进入“打开文件”窗口，输入您想查看的谱文件即可，同样确认K峰后可以看到各元素的含量，也可通过“结果查看”看到元素的含量和计数，键盘的F1、F2是用于谱线的扩展和压缩，、键是控制谱线左右上下移动的，按Esc键相当于仪器上的菜单键。

30、注：要得到正确的测量结果必须要设置与测量时一致的测量时间和能量刻度值。5.10 面积计算仪器允许用户对谱线中一些峰计算其净峰面积与总面积，供熟悉核技术方法的技术员或专家应用。点击“分析”菜单->“计算峰面积”，在弹出的对话框中输入峰的左右边界道，系统将计算并显示峰的净峰面积与总面积。5.11 关机(1) 关闭探头电源前，请点击“开始”菜单->“退出系统”，在弹出的信息提示中点击“是”按键后，退出软件系统，然后再关闭探头电源和PDA。(2) 取下仪器前的合金环，盖好探头保护盖与激发源屏蔽防护盖。6 仪器保养NP4-2型微机多道伽玛能谱仪为精密仪器，在使用、存储过程中，应注意保养方法，以确保测量精度和延长使用寿命。仪器的保养可遵循下列规范：(1) 仪器应保存在阴凉、干燥处。(2) 运输、搬动时动作轻，不要乱扔乱摔，不可强烈碰撞。(3) 长期不使用时