高频X射线实时成像检测系统
技 术 方 案
高频X射线实时成像检测系统技术方案
一、设备基本说明
X射线实时成像系统主要是由高频固定式X射线探伤机、高分辨率工业电视系统、计算机图像处理系统、机械电气系统、射线防护系统五部分组成的高科技产品。它主要是依靠X射线可以穿透物体，并可以储存影像的特性，进而对物体内部进行无损评价，是进行产品研究、失效分析、高可靠筛选、质量评价、改进工艺等工作的有效手段。
该系统X射线探伤机高压部分采用高频高压发生器，它具有电压范围宽（0-225kV）、波纹小、体积小、重量轻、故障率低等优点。在工业X射线探伤、工业CT、安全检测、质量控制等方面得到了广泛应用。高频技术，提供给球管的高压和射线管电流具有非常高的精度和稳定性。高频技术缩短了开关时间，有助于缩短检测周期提高工作效率。
高分辨率工业电视系统主要采用日本TOSHIBA、美国UNIQ以及日本COMPUTAR的组合，成像效果清晰。
计算机图像处理系统是我公司独立自主研制开发的、是迄今为止国内同行业技术水平最高的同类产品。主要特点是可以根据不同行业用户的需求，编程不同的应用界面及图像处理程序，利用高性能的编程技术，使操作界面简单易懂，最大限度的减少操作步骤，最快速度的达到操作人员的最终需求。
机械传动采用电动控制、无极变速，电气控制采用国际上流行的钢琴式多功能操作台，将本系统中的X射线机控制、工业电视监视、机械操作等集中到一起，操作简单、方便。
该系统的自动化程度高, 检测速度快，极大地提高了射线探伤的效率，降低了检验成本，检测数据易于保存和查询等优点，其实时动态效果更是传统拍片法所不及的，多年来该系统已成功应用于航空航天、军工兵器、石油化工、压力容器、汽车造船、锅炉焊管、耐火材料、各种铸件、陶瓷行业等诸多行业的无损检测中。
由于多年来在国家X射线实时成像应用技术方面所取得的多项成就，2004年被确定为国家X射线实时成像检测系统高技术产业化示范工程基地。
二、系统适用范围及主要技术参数
1．主要用途：检测汽车发动机（汽油）缸盖等铝铸件内部缺陷，如：内部疏松、缩孔、气孔、冷隔、沙眼、夹渣、裂缝等缺陷。
工件尺寸约400mm×300mm×160mm(长×宽×高).
2．X射线探伤机容量：225KV，2.8mA
3．X射线探伤机频率：40KHz
4．最大穿透能力(Al)：110mm(实时成像状态下)
5．冷却方式：油冷(循环制冷)，具有流量、温度设定、显示、保护等功能。
6．高分辨率工业电视系统(9"，数字成像)
7．系统灵敏度：动态灵敏度优于2.6～3.0％，静态灵敏度优于1.5％～1.9％。
8．系统分辨率：20～26LP/cm
三、设备基本配置及构成明细
(一) X射线探伤机主要配置
1．金属陶瓷X射线管 NDI225/20 1支 美国瓦里安
2．高压电缆 225KV5m 1根 美国瓦里安
3．高频高压发生器
H225 1台 奥龙射线
4．触摸式控制器
T7000型
1台 奥龙射线
5．水冷却器
ZLB-4型
1台 奥龙射线
6．低压连接电缆等附件 1套 国产
7．设备专用备件 1 套 国产
(二) 高分辨率工业电视系统主要配置
1．图像增强器 E5830HD 9寸 1台 日本东芝
2．高分辨率CCD摄像机 1台 美国UNIQ
3．三可变电光学镜头 1台 日本COMPUTAR
4．高分辨率主监视器 17 寸 1台 加显
5．数字转换盒 DA-09 1台 奥龙射线
6．光学串连系统 1套 进口组合
7. 现场监控系统 1套 品牌配置
8．视频电缆等 1套 奥龙射线
9．准直仪 1套 奥龙射线
(三)计算机图像处理系统主要配置
1．计算机 1台 品牌机
2．图像卡
1块 加拿大进口
3．打印机
1台 佳能
4．刻录机 1台 华硕
5．系统软件
1套 奥龙射线
(四)检测平台及控制系统
1．检测平台
1套 奥龙射线
2．钢琴式多功能集成操作台 1套 奥龙射线
(五)射线防护系统
1．铅房 1套 奥龙射线
四、设备主要技术指标
(一)X射线探伤机主要技术参数
1．X射线管：美国VARIAN生产的型号为NDI225/20的双小焦点金属陶瓷管,主要技术参数指标如下：
⑴最大管电压：225KV
⑵额定功率：640W/640W
⑶焦点尺寸：d=0.4mm(小焦点)
⑷灯丝电流：4.1A/4.1A
⑸灯丝电压：4.2V/4.2V
⑹固有过滤：3.0mm Be
⑺靶材：W
⑻靶角：11°
⑼射线辐射角：40°×30°
⑽最大漏射线剂量：5mSv/h
⑾冷却介质：水
⑿冷却介质最小流量：4L/min
⒀冷却介质流入温度(最大)：50℃
⒁重量：11Kg
⒂高压电缆接口类型：R24
2．整机主要技术参数
管电压：20～225KV，连续可调，精度±1％，步长1KV；
管电流：0～2.8mA
冷却方式：阳极强迫水冷却 水流量：＞4L/min
最大穿透能力(Al)：110mm （实时成像状态下）
3．高压电缆
 主要参数：
标准负荷：160KV
长 度： 5米
高压电缆与高压发生器插座、射线管头
之间配合良好、可靠，灯丝接点良好、可靠，
无接触不良的情况。
4．高频高压发生器
⑴输入
电压：220VAC±10％ 频率：50Hz±2%
输入功率：≥5KW
⑵输出
输出电压：40KV～450KV KV调节精度：0.1KV
输出电流：30mA 调节精度：0.01mA
频率：40KHz
工作周期：连续工作
⑶工作温度：-5～40℃ 工作湿度：≤80％
⑷绝缘方式：油绝缘
⑸高压接口:R24
5．触摸式控制器
◆ 中文界面、汉字操作系统，保证操作无误。
◆ 5.7寸大屏幕触摸屏显示，中文操控。
◆ 德国西门子PLC控制器，编程控制方便、快捷。
◆ 控制器显示屏以数字显示方式显示当前工作值。
◆ 显示屏显示各功能参数连锁诊断结果。
◆ 设备工作中高压开启和断开时，具备以声、光两种信号同时报警的功能。
◆ 在水、电等条件不符合要求或误操作情况下，控制器具有安全连锁保护和报警功能。
◆ 控制器具有自动预热和自动训机功能。
◆ 可对设备进行智能化自动训练，确保射线管的真空度。工作电压受制于训机电压。
◆ 预置管电压和管电流的功能，
◆ 具有手动、自动操作选择。
◆ 管电压、管电流、时间预置、
◆ （大、小）焦点选择（拍片、实时成像）。
◆ 各种连锁保护，安全可靠。
◆ 高压累计计时。
◆ 透照故障记忆、图形、声音、报警提示。
◆ 采用优质的、先进的电子器件，具有多种保护功能的设置和系统抗干扰能力，并有故障诊断显示。
◆ 新的KV预值系统，使操作者可在预先给定的KV值和mA值下工作，预值连续可调。：
◆ 控制指令的发送：如高压开、关等。
◆ 自动训练控制：可识别该机是否应执行训练程序，也可以使用机器内部的转换开关，取消自动训练功能。最大训机时间单元为12分钟。
◆ 识别故障自动保护：如设备出现▲无电流▲过电流▲欠电流▲过电压▲欠电压▲冷却▲流量保护▲温度保护▲铅门互锁等自动保护功能。
◆ 具备定时不定时功能，0～99min也可设为不计时状态。
◆ 具有X光管管电流、管电压上限阈值软硬件设定保护功能。
简述：控制器是采用以德国西门子公司的PLC为核心，采用优质的、先进的电子器件，具有多种保护功能的设置和系统抗干扰能力、故障率低，并有故障诊断显示，图形及中文显示故障，故障自动保护等特点。使操作者操作更简单、安全、方便。维修方便、快捷等特点。
6．水冷却器(ZLB-4型)
冷却系统采用进口压缩机强制制冷，选用高性能加压泵，流量传感器，水箱加保温层，系统封闭内部循环，具有水位外显示及氟里昂压力外显示功能，使X光管管体温度不超过40℃，在设备连续工作条件下，压缩机确保正常运转。冷却系统内设水流量继电器保护开关及水温设定及保护开关。
(二)高分辨率工业电视系统主要技术参数
1．9″三视野E5830HD型图像增强器
主要参数：
有效视场：215mm
160mm 120mm
分辨率：52Lp/cm
58Lp/cm 68Lp/cm
对比度：30:1
2．高分辨率CCD摄像机(美国优尼克)及主监视器(特殊定做)壹套
主要参数：1024×1024像素级CCD摄像机，1/2英寸。
高分辨率黑白监视器17英寸，水平分辨率：1249线。
 DA-09型数字控制盒 1个
3．远程线控三可变镜头光学系统(进口组合)
在操作室内对X光CCD摄像头的光圈、焦距、
后座距等参数可独立电动调节。
4．现场监控系统
摄像机主要参数：扫描制式：625/50 像素：510×492
清晰度：429TVL 1/3英寸CCD
监示器主要参数：扫描制式：625/50 19英寸液晶
(三)计算机图像处理系统技术指标
1．系统配置：
计算机主机：品牌工控机，高分辨率显卡，320G硬盘，2G内存
 CPU：四核
显示器：19英寸液晶
图像采集卡：进口(加拿大)
刻录机：华硕DVD刻录机
打印机：佳能激光打印机
2．软件主要功能：
静态/动态，电子拍片、点片、正片/负片、尺寸测量、视频存储、视频回放、图片存储、图片查询、图像放大、缩小，伪彩色、灰度级变换、图像打印、用户管理、参数设定、退出系统等；
软件环境WindowsXP；
3．图像处理系统具有如下主要功能：
—— 具有多幅图像的存储和调出功能，图像可以保存。
——
伪彩色输出功能
—— 图像打印功能
—— 图像放大和缩小及放大镜功能
—— 电子拍片
—— 灰度显示功能
—— 对被测工件的缺陷几何测量功能
—— 窗口窗位技术
—— 边缘增强及负像功能
—— 平均降噪(多帧选择)
—— 在静态单幅图像状态下，可实现测量工件缺陷及打印统计工作。
4．图像存储方式：本地硬盘、DVD刻录光盘。
(四)检测平台及控制系统
1．检测平台：
该系统采用五轴运动方式，即：检测平台可进行前后、左右、纵向旋转运动，
C型臂(用于联接X射线管和图像
增强器)可进行上下、横向倾斜摆动等
运动，五轴运动方式均为电动控制。
实现工件的全方位检测。
A.X轴调节范围(左右)：0～ mm
B.Y轴调节范围(上下)：0～ mm
C.Z轴调节范围(前后)：0～ mm
D.围绕Y轴方向旋转360度，托盘为 mm（工作台配有工件夹紧机构）
E.机械C型臂(摆臂)可摆动±15度
F.载重：50KG
2．钢琴式多功能集成操作台
主要功能包括X射线机控制、工业电视监视、机械操作等，总电源开关；电压、电流调整电位器；升、降压开关；焦点选择开关；曝光时间选择；曝光时间显示；水温显示；各种保护明示及各种选择明示
辅助控制部分：光栅调整；摄像机变焦调整；摄像机光圈调整；视野调整； 控制系统面板设计美观大方，方便维修，满足不同视觉要求，结构牢固。
(五)射线防护系统(铅房)
1．铅房防护标准：GBZ117-2006
《工业X射线探伤卫生防护标准》。
2．高压开启时，防护室外提供红光警示信号，铅门与射线机设有联锁保护装置，只要铅门打开，系统立刻停止发生射线，保证周围环境人员的安全。
3．内部设有照明及220V电源插座；
4．铅房顶部设有周围各方向均明显可见的报警灯；
5．铅房尺寸：保证满足需方现有最大工件检测，
6．在X射线机满负荷工作下，X射线的外泄剂量符合国家标准；
在距离铅房30cm处，空气比释动能率≤2.5μGy/h
五、设备使用环境条件
1．本机安装在试验室和车间的固定处使用，要有良好的X射线防护设施。
2．环境温度2～40℃
3．环境相对湿度：≤85％
4．供电电网：380/220V，三相五线制
标准50Hz，无污染电源，高频炉、中频炉等需要隔离；
单相容量不小于10千伏安
电网波动不超过额定电压的±10％
5．要有独立接地线，阻值不超过3欧姆，长度不超过20米。
六、产品制造、安装、验收标准
JB/T7788-1995《工业X射线探伤机防护规则》
JB/T8764-1998《工业探伤用X射线管通用技术条件》
JB/T5453-2004《工业X射线图像增强器电视系统技术条件》
JB/T6221-2004《工业X射线探伤机电器通用技术条件》
JB/T7412-1994《固定式(移动式)工业X射线探伤机》
GBZ117-2006《工业X射线探伤放射卫生防护标准》
JJG40-2001《X射线探伤机》
GB18871-2002《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》
JB/T9402-1999《工业X射线探伤机性能测试方法》
七、提供的主要技术资料
1．需方提供的资料
⑴合同签订后五日内，需方提供场地布局平面图；
⑵合同签订后五日内，需方提供检测工件的图纸或者实物，以便供方进行最终的机械设计。
2．供方提供的资料
2.1合同签定生效后15日内，供方提供设备安装基础图，平面布置图及X射线防护室土建条件图(视具体项目)，包括地基、防护要求，水电气的进口位置及要求。
2.2发货时，需方提供以下技术资料给需方：
⑴X射线管原装资料 1套
⑵图像增强器原装资料 1套
⑶高频高压发生器原装资料
1套
⑷设备操作使用说明书 2套
包括：X射线机控制器、冷却系统、机械及电气控制系统等的使用操作、安全规程和注意事项。
⑸图像处理软件备份光盘 1套
⑹设备出厂时的检验证书、合格证书 1套
⑺设备装箱清单 1套
|
