[實(shí)用新型]便攜式工業(yè)壓力管道缺陷三維檢測(cè)儀

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01245204.1
• 申請(qǐng)日: 2001-08-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN2490577Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2002-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁厚本;丁克勤;戴傳芳;汪子明;丁莉;李崢嶸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 丁克勤;丁莉
• 主分類號(hào): G01N23/203
• 分類號(hào): G01N23/203
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型是基于γ光子與物質(zhì)相互作用中康普頓背散射效應(yīng)的射線成像裝置，更具體地說(shuō)是一種新型工業(yè)壓力管道缺陷三維檢測(cè)儀，它廣泛應(yīng)用于石油、化工、天然氣工業(yè)壓力管道的無(wú)損檢測(cè)和無(wú)損評(píng)價(jià)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的管道檢測(cè)方法有X射線照相技術(shù)、超聲檢測(cè)技術(shù)，但是這些技術(shù)都因自身的局限性，而不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。例如，X射線照相裝置重量和體積大，價(jià)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(cè)口并把管壁外側(cè)拋光，這樣往往需要停產(chǎn)，在檢測(cè)后還需要重新包上保溫層，結(jié)果造成全面檢測(cè)所有設(shè)備的管道的花費(fèi)非常高。

而本實(shí)用新型所涉及的便攜式工業(yè)壓力管道缺陷三維檢測(cè)儀，源系統(tǒng)與探測(cè)器位于被測(cè)物的同一側(cè)，因此不受被測(cè)管道大小的限制，檢測(cè)物體缺陷的對(duì)比度近似地與缺陷大小無(wú)關(guān)，因此檢測(cè)缺陷的對(duì)比度高，測(cè)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(cè)口，可以在線測(cè)量，不必停產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種性能/價(jià)格比高的、使用γ射線源的、高精度的便攜式工業(yè)壓力管道缺陷三維檢測(cè)儀。

便攜式工業(yè)壓力管道缺陷三維檢測(cè)儀，有三維掃描運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，三維掃描運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)，Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)，X向運(yùn)動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)，Z向運(yùn)動(dòng)拖板，Y向運(yùn)動(dòng)拖板，X向運(yùn)動(dòng)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(zhǔn)直器即源的準(zhǔn)直器連接在一起，探測(cè)器、后準(zhǔn)直器即探測(cè)器的準(zhǔn)直器和探測(cè)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(yùn)動(dòng)拖板上。

前準(zhǔn)直孔的方向與后準(zhǔn)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(yùn)動(dòng)拖板上，Z向運(yùn)動(dòng)拖板支撐在Z向運(yùn)動(dòng)的雙直線軸承導(dǎo)軌上，并與Z向運(yùn)動(dòng)的滾珠絲桿螺母副連接，Z向絲桿配有步進(jìn)電機(jī)，組成Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)，帶動(dòng)掃描頭作Z向運(yùn)動(dòng)即深度方向運(yùn)動(dòng)，Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)安裝在Y向運(yùn)動(dòng)拖板上，Y向運(yùn)動(dòng)拖板支撐在Y向運(yùn)動(dòng)的四方向等載荷直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副上，并與Y向運(yùn)動(dòng)的滾珠絲桿螺母副連接，Y向絲桿配有步進(jìn)電機(jī)，組成Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)，帶動(dòng)Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)一起作Y向運(yùn)動(dòng)即橫向運(yùn)動(dòng)，Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)安裝在X向運(yùn)動(dòng)拖板上，X向拖板支撐在X向運(yùn)動(dòng)的梯形螺紋絲桿螺母一導(dǎo)套上，X向絲桿配有步進(jìn)電機(jī)，推動(dòng)掃描頭、Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)和Y向運(yùn)動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)一起作X向運(yùn)動(dòng)即升降運(yùn)動(dòng)。

本實(shí)用新型連接探測(cè)采傳系統(tǒng)、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和圖象處理與顯示系統(tǒng)等，即可對(duì)工業(yè)壓力管道的缺陷進(jìn)行三維探測(cè)和二維、三維圖象顯示。其技術(shù)特征是：

1、本實(shí)用新型采用康普頓背散射掃描((CBS-Compton?Backscatter?Scanning)技術(shù)。前準(zhǔn)直孔的方向(即初級(jí)射束前進(jìn)方向)與后準(zhǔn)直器孔方向(即散射射束進(jìn)入探測(cè)器的方向)之間的夾角θ為康普頓背散射角，當(dāng)θ≥90°時(shí)，稱為康普頓背散射。本實(shí)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(cè)器均在被檢測(cè)物體的同一側(cè)。

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(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用上、中、下三層分列式結(jié)構(gòu)，上層，為Z向(深度方向)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，中層，為Y向(橫向)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，下層，為X向(升降)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，掃描頭裝在Z向拖板上，根據(jù)要求可分別運(yùn)動(dòng)和聯(lián)動(dòng)，掃描頭完成X向、Y向、Z向三個(gè)方向的探測(cè)。由微機(jī)給微處理器發(fā)指令，微處理器控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)三維掃描運(yùn)動(dòng)。

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

5、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用上位機(jī)(例如便攜式微機(jī))和下位機(jī)(例如微處理器)結(jié)構(gòu)，兩者之間進(jìn)行通訊，本實(shí)用新型的特征是多道脈沖幅度分析器和自控均不用微機(jī)插卡，這樣便攜式PC機(jī)不必用船塢擴(kuò)展箱。

本實(shí)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(duì)工業(yè)壓力管道的缺陷進(jìn)行三維探測(cè)和二維、三維圖像顯示。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型工作原理圖；

圖2為本實(shí)用新型掃描頭結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3A為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)主視圖。

圖3B為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。各圖中的標(biāo)號(hào)表示的部件如下：

1.γ輻射源