[實用新型]便攜式工業壓力管道缺陷三維檢測儀

無效

• 申請號: 01245204.1
• 申請日: 2001-08-01
• 公開（公告）號: CN2490577Y
• 公開（公告）日: 2002-05-08
• 發明（設計）人: 丁厚本;丁克勤;戴傳芳;汪子明;丁莉;李崢嶸
• 申請（專利權）人: 丁克勤;丁莉
• 主分類號: G01N23/203
• 分類號: G01N23/203
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型是基于γ光子與物質相互作用中康普頓背散射效應的射線成像裝置，更具體地說是一種新型工業壓力管道缺陷三維檢測儀，它廣泛應用于石油、化工、天然氣工業壓力管道的無損檢測和無損評價。

背景技術

傳統的管道檢測方法有X射線照相技術、超聲檢測技術，但是這些技術都因自身的局限性，而不能滿足標準要求。例如，X射線照相裝置重量和體積大，價格高，使用不方便。超聲法需要除去保溫層或者在保溫層上鉆出檢測口并把管壁外側拋光，這樣往往需要停產，在檢測后還需要重新包上保溫層，結果造成全面檢測所有設備的管道的花費非常高。

而本實用新型所涉及的便攜式工業壓力管道缺陷三維檢測儀，源系統與探測器位于被測物的同一側，因此不受被測管道大小的限制，檢測物體缺陷的對比度近似地與缺陷大小無關，因此檢測缺陷的對比度高，測量管壁厚度和缺陷的精度高，并且不必去除保溫層或在保溫層上鉆出檢測口，可以在線測量，不必停產。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種性能/價格比高的、使用γ射線源的、高精度的便攜式工業壓力管道缺陷三維檢測儀。

便攜式工業壓力管道缺陷三維檢測儀，有三維掃描運動機構，三維掃描運動機構有Z向運動機械結構，Y向運動機械結構，X向運動機械結構，Z向運動拖板，Y向運動拖板，X向運動拖板，其特征是γ輻射源置于源屏蔽容器的中心，源屏蔽容器與前準直器即源的準直器連接在一起，探測器、后準直器即探測器的準直器和探測器屏蔽套連接在一起，它們連同屏蔽塊組成掃描頭，整體安裝在Z向運動拖板上。

前準直孔的方向與后準直孔的方向之間的夾角即康普頓背散射角為135°～150°范圍，所選取的輻射源為中低能量的低活度γ輻射源：0.1～0.5居里的Cs-137或40～80居里的Ir-192或者10～20居里的Se-75。

掃描頭整體安裝在Z向運動拖板上，Z向運動拖板支撐在Z向運動的雙直線軸承導軌上，并與Z向運動的滾珠絲桿螺母副連接，Z向絲桿配有步進電機，組成Z向運動機械結構，帶動掃描頭作Z向運動即深度方向運動，Z向運動機械結構安裝在Y向運動拖板上，Y向運動拖板支撐在Y向運動的四方向等載荷直線滾動導軌副上，并與Y向運動的滾珠絲桿螺母副連接，Y向絲桿配有步進電機，組成Y向運動機械結構，帶動Z向運動機械結構一起作Y向運動即橫向運動，Y向運動機械結構安裝在X向運動拖板上，X向拖板支撐在X向運動的梯形螺紋絲桿螺母一導套上，X向絲桿配有步進電機，推動掃描頭、Z向運動機械結構和Y向運動機械結構一起作X向運動即升降運動。

本實用新型連接探測采傳系統、自動控制、計算機系統和圖象處理與顯示系統等，即可對工業壓力管道的缺陷進行三維探測和二維、三維圖象顯示。其技術特征是：

1、本實用新型采用康普頓背散射掃描((CBS-Compton?Backscatter?Scanning)技術。前準直孔的方向(即初級射束前進方向)與后準直器孔方向(即散射射束進入探測器的方向)之間的夾角θ為康普頓背散射角，當θ≥90°時，稱為康普頓背散射。本實用新型采用的康普頓背散射角θ選在135°~150°范圍。這樣，γ輻射源和探測器均在被檢測物體的同一側。

2、采用中低能量的低活度γ輻射源：0.1～0.5居里的Cs-137或40～80居里的Ir-192或者10～20居里的Se-75。

3、三維運動機構采用上、中、下三層分列式結構，上層，為Z向(深度方向)運動機構，中層，為Y向(橫向)運動機構，下層，為X向(升降)運動機構，掃描頭裝在Z向拖板上，根據要求可分別運動和聯動，掃描頭完成X向、Y向、Z向三個方向的探測。由微機給微處理器發指令，微處理器控制步進電機驅動系統，實現三維掃描運動。

4、探測采傳系統主要由單路或多路探測器(例如選用碘化鈉閃爍晶體和光電倍增管類的探測器)、線性放大器、不用微機插卡的多道脈沖幅度分析器、微處理器、微機接口等組成。

5、計算機系統采用上位機(例如便攜式微機)和下位機(例如微處理器)結構，兩者之間進行通訊，本實用新型的特征是多道脈沖幅度分析器和自控均不用微機插卡，這樣便攜式PC機不必用船塢擴展箱。

本實用新型可靠性更好，分辨率更高，體積和重量更小，能方便地對工業壓力管道的缺陷進行三維探測和二維、三維圖像顯示。

附圖說明

圖1為本實用新型工作原理圖；

圖2為本實用新型掃描頭結構示意圖；

圖3A為本實用新型結構主視圖。

圖3B為本實用新型結構側視圖。各圖中的標號表示的部件如下：

1.γ輻射源