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X射线系统的组成和功能

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:系统主要由X射线机系统、机械工装系统、电器控制系统、现场监视系统和图像处理工作站等组成。

X射线系统的组成和功能

系统主要由X射线机系统、机械工装系统、电器控制系统、现场监视系统和图像处理工作站等组成。

1.X射线机系统

系统部件主要包括:控制单元、高压发生器、X射线管、控制电缆及其他配件。

1)X射线机采用恒压(直流)式双焦点X射线机,可连续工作,保证检验效率。管电压为225kV,最大管电流为13mA(大焦点为5.5mm×5.5mm),小焦点为1.0mm×1.0mm。

2)冷却系统:用水冷却油和油冷却靶的连续流速降温监控温度,保护X射线管。

2.机械工装系统

(1)设备组成

扫描装置安装在检测流水线上的铅房中,机构各种动作全部由计算机控制,自动对焊缝扫描检测。可采用双壁双影椭圆成像透照工艺,此系统用“展开式双壁双影”成像方法,相当于将环焊缝展开后的平板对接焊缝检测。

(2)机械运动装置由平动装置(成像盒)、转动机构、倾斜机构及防护铅房组成

1)平动装置:内装成像器,行程180mm,完成成像器自动对中,也可椭圆成像。

2)转动机构:将被检钢管输送到检测位置,检测完成后输送出去。

3)倾斜机构:可以完成X射线管±30°的偏转,调整透照角度及焦距。

4)设备技术参数:

①检测灵敏度:0.8%~2.0%(Fe);

②系统分辨率:4.0~5.0Lp/mm;

③检测速度:0.1~0.2m/min连续可调;

④灰度等级:4096(12bit);

⑤检测厚度:Fe等效厚度不小于30mm;

⑥尺寸检测准确度:±0.2mm;

⑦图像存储:硬盘、刻录光盘;

软件功能:多种格式存储、亮度对比度调节、正负像显示、动态降噪、图像存储、自动编号、图像标注、图像测量和图像查阅等。

3.电气控制系统

由计算机系统、可编程序控制器、伺服电动机等构成数控设备。

可编程序控制器(PLC)采用循环扫描工作方式,对每一个程序CPU从第一条指令开始,按指令序号做周期性程序循环扫描,如无跳转指令,则从第一条开始逐条执行用户程序,直至遇到结束符号后返回第一条指令,如此循环。

4.X射线实时成像软件

成像软件实现动态降噪、存储、查询、测量等多种功能,计算机辅助评片软件要完成图像评定、打印报告和人机操作界面。

(1)特点

1)动态实时扫描,对产品检验和曝光的同时,即采集图像数据的同时进行评片;

2)成像灵敏度达到或超过普通胶片拍片灵敏度;(www.xing528.com)

3)效率高:实现动态实时成像、扫描评片一体化;

4)检验过程发现问题,退回处理,减少生产线上的逆流程;

5)对缺陷定性、定量准确,精确测量缺陷尺寸、位置和灰度值等,最小测量尺寸为0.08mm;

6)丰富的数字图像处理工具,在检测过程中可清楚发现缺陷。观察缺陷可用亮度/对比度和勾边等图像处理工具;

(2)X射线实时成像软件功能

软件功能有,检测工艺模块、图像采集模块、图像处理模块、图像显示模块、图像测量模块、图像存储模块、图像检索模块、运动控制模块和程序接口等。

(3)图像处理方法

1)动态降噪:在探测器接收端口安装准直窗口,将射线限制在很窄的缝隙中,使本底噪声很低,配合滤波电路进行动态降噪,这样在检测时会得到高清晰度数字图像。

2)图像像素深度变换及线性增强:DR成像器采集到数字图像是12bit灰度图像,目前计算机操作系统只能支持8bit灰度图像,所以把12bit图像转换成8bit才能正常显示。

3)Log变换:数字图像、图像灰度值与穿透厚度成指数关系,使图像整体观察效果变差。通过数字图像进行Log变换,即使灰度值与透照厚度成线性关系,从而改善图像质量。

4)图像锐化及边缘增强:这是一种效果处理方式,特别对裂纹、未焊透等缺陷具有较好的检出效果。

5.现场监视系统

采用彩色图像信号输入,监视铅房内直管运动状态。

6.图像处理工作站

是整个检测系统的控制中心。

完成数字图像扫描采集、动态降噪、实时显示、动态存储、机械装置自动控制等任务。为人工评定焊缝质量提供工具:尺寸测量、亮度/对比度调节、图像变换等。检测图像用硬盘盒刻录光盘存储,每张DVD可存100张图像。

技术特性:

1)动态检测灵敏度:0.8%~1.8%(Fe);

2)人机界面:中文操作界面数字图像,处理软件、动态降噪、动态存储、动态回放;

3)灰度等级:4096(12bit);

4)图像分辨率≥4.5Lp/mm;

5)穿透厚度:0~30mm;

6)检测速度:0.1~2.0m/min;

7)图像采集速度:实时;

8)检测方式:自动/手动;

9)图像存储:刻录光盘、硬盘;

10)图像评级标准:JB/T 4730.2—2005。

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