基于ct系統的多底片連續探傷系統和使用方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于CT系統的多底片連續探傷系統，包括計算機1、同步控制模塊2、射線發生控制器3、射線源4、射線源屏蔽單元5、散射線屏蔽單元6、CT探測器7、運動控制平臺8、檢測圖像接收單元10和轉臺11，檢測圖像接收單元10由連接支撐12、連接導向桿13、導向套14和底片連接板15組成，散射線屏蔽單元6，由支撐板17和鉛沙袋18組成。本發明的探傷系統是在工業CT系統上進行技術改造，將CT系統平臺與底片法射線檢測有機結合，成功構建了多底片連續探傷系統。該系統和方法能夠通過探傷計算機控制CT機械系統，實現射線源隔離精確定位，實現對固體火箭發動機進行多底片連續探傷，有效解決了發動機底片法射線檢測效率低的問題。
【專利說明】基于CT系統的多底片連續探傷系統和使用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基于CT系統的多底片連續探傷系統，特別涉及基于CT系統平臺的多底片連續探傷系統及使用方法，應用于底片法射線檢測【技術領域】。
【背景技術】
[0002]X射線檢測是工業無損檢測領域的一個重要專業門類。目前，應用X射線對固體火箭發動機進行檢測的主要方法包括射線照相檢測法(RT)，射線實時成像法(DR)和工業CT三種，可用于固體火箭發動機各界面脫粘以及藥柱內部缺陷的檢查。由于固體火箭發動機本身的復雜性以及各個廠家生產工藝的差異，目前還沒有確定出最為理想的檢測設備和探傷工藝。根據掌握的情報動態，今后我國固體火箭發動機無損檢測的發展趨勢是:針對不同型號的固體火箭發動機，確定各自理想的檢測設備和探傷工藝，積極開展檢測設備配套系統建設，綜合應用各種檢測方法對固體火箭發動機進行無損檢測。美國、俄羅斯、日本等國都開展固體火箭發動機無損檢測相關研究，國外雖然有許多固體火箭發動機無損檢測的報道，但很難查到國外固體火箭發動機無損檢測涉及的工作細節和內容。
[0003]目前，我國固體火箭發動機無損檢測工藝方法很大程度需要走自己研發的道路。對檢測設備配套系統建設是固體火箭發動機無損檢測中的重要組成部分，通過檢測設備配套系統建設，為固體火箭發動機無損檢測提供更好的平臺，提高固體火箭發動機無損檢測效率、降低檢測成本。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是提供一種基于CT系統的多底片連續探傷系統，以解決固體火箭發動機等產品的多底片連續探傷，提高CT系統附屬的射線機對固體火箭發動機等產品的射線照相檢測(RT)時檢測效率的問題；本發明還提供了基于CT系統的多底片連續探傷系統的使用方法，以解決基于CT系統的多底片連續探傷系統的使用問題。
[0005]為解決存在的技術問題，本發明采用的技術方案是:基于CT系統的多底片連續探傷系統，包括計算機1、同步控制模塊2、射線發生控制器3、射線源4、射線源屏蔽單元5、散射線屏蔽單元6、CT探測器7、運動控制平臺8、檢測圖像接收單元10和轉臺11，所述的探傷計算機1、同步控制模塊2和射線發生控制器3安裝在隔離控制室內，所述的射線源4、射線源屏蔽單元5、散射線屏蔽單元6、CT探測器7、運動控制平臺8、檢測圖像接收單元10、轉臺11安裝在探傷間內；所述的射線源4、CT探測器7以及轉臺11安裝在運動控制平臺8上，轉臺11上放置待檢測的產品；所述的計算機I通過同步控制模塊2，控制射線源4、轉臺11和CT探測器7在運動控制平臺8上的位置；所述的計算機I通過操作射線發生控制器3控制射線源4對產品的檢測區域進行透照；所述的射線源屏蔽單元5安裝在射線源4上，用于控制射線源4的輻照區，防止非當次透照區域的工業膠片16的曝光；所述的散射線屏蔽單元6安裝在產品的周邊，用于消除產品的散射線產生的“邊蝕效應”;所述的檢測圖像接收單元10安裝在CT探測器7上，工業膠片16安裝在檢測圖像接收單元10上。
[0006]所述的檢測圖像接收單元10上可根據單張工業膠片16的大小、檢測圖像接收單元10的可安裝工業膠片16面積的大小、CT探測器7的移動距離、射線源輻照區及待檢測的產品的檢測區域的大小和數量等安裝多張工業膠片16 ;所述的計算機I通過同步控制模塊2，控制射線源4、轉臺11和CT探測器7在運動控制平臺8上的位置，使射線源4的輻照區、轉臺11上的產品的檢測區域和CT探測器7上的檢測圖像接收單元10上的工業膠片16對應，進而計算機I通過操作射線發生控制器3控制射線源4對產品的檢測區域進行透照，工業膠片16對透照結果進行記錄。計算機I通過同步控制模塊2，連續調整控制射線源4、轉臺11和CT探測器7在運動控制平臺8上的不同位置，即可實現產品的多底片連續探傷。
[0007]一般所述的檢測圖像接收單元10可以采用能夠安裝在CT探測器7上，并可以將工業膠片16固定在檢測圖像接收單元10上的任意的現有技術，為了針對不同產品，實現檢測圖像接收單元10的大小或長度的調節，本發明公開了一種檢測圖像接收單元10，由連接支撐12、連接導向桿13、導向套14和底片連接板15組成，所述的連接支撐12安裝在CT探測器7上；所述的連接導向桿13安裝在連接支撐12上，并且可以根據產品的長度進行調節；所述的導向套14安裝在連接導向桿13，并且可以在連接導向桿13任意位置上自由滑動或者固定；所述的底片連接板15安裝在導向套14上，工業膠片16固定在底片連接板15上。
[0008]一般所述的散射線屏蔽單元6可以采用安裝在產品的周邊，并且可以消除產品反射或折射的散射線產生的“邊蝕效應”的任意的現有技術，如鉛板或鉛沙袋等，為了使用方便，本發明公開的一種散射線屏蔽單元6，由支撐板17和鉛沙袋18組成，所述的支撐板17兩側有開槽，鉛沙袋18卡入支撐板17兩側卡槽內，支撐板17安裝在產品的頂端，鉛沙袋18安裝在產品的兩側。
[0009]鉛沙袋18 —般為散射線屏蔽材料的鉛沙裝入布袋內制成。
[0010]基于CT系統平臺的多底片連續探傷系統的使用方法，有以下幾個步驟:
[0011]第一步驟:在待檢測的產品上劃分檢測區域；
[0012]第二步驟:把產品放置于轉臺11上；
[0013]第三步驟:把散射線屏蔽單元6裝配到產品上；
[0014]第四步驟:把射線源屏蔽單元5裝配到射線源4上；
[0015]第五步驟:按照產品尺寸大小調節檢測圖像接收單元10的長度；
[0016]第六步驟:操作運動控制平臺8調節CT探測器7的高度；
[0017]第七步驟:按照檢測焦距要求，操作運動控制平臺調節射線源4、轉臺11、檢測圖像接收單元10之間的相對位置；
[0018]第八步驟:根據產品所劃分檢測區域的位置布置好多張工業膠片16 ；
[0019]第九步驟:操作計算機1，通過同步控制模塊2調節射線源4的機械位置，使射線源4中心位置與第一處檢測區域中心位置處于同一水平線上；
[0020]第十步驟:操作射線發生控制器3使射線源4產生射線，對產品第一處檢測區域進行射線透照，完成該區域射線檢測；
[0021]第十一步驟:重復第九步驟到第十步驟，完成產品其他布置了工業膠片16的檢測區域射線探傷；
[0022]第十二步驟:把記錄有產品內部結構信息的多張工業膠片16進行暗室處理，得到廣品的探傷底片。
[0023]第十三步驟:重復第八步驟到第十二步驟，完成產品的射線檢測。
[0024]本發明是在工業CT系統平臺之上，設計了檢測設備配套設施，配套設施由檢測圖像接收單元、射線源屏蔽單元和散射線屏蔽單元組成。由CT平臺與配套設施重新構建的多底片連續探傷系統，可達到固體火箭發動機多底片連續探傷的目的。
[0025]本探傷系統特點:
[0026](I)本探傷系統是基于工業CT系統平臺，通過對工業CT系統進行技術改造，重新組合探傷資源，將CT系統平臺與底片法射線檢測有機結合，成功構建了多底片連續探傷系統，是一種新的固體火箭發動機探傷模式；
[0027](2)本探傷系統通過探傷計算機控制CT機械系統，實現射線源隔離精確定位，能夠對固體火箭發動機進行多底片連續探傷；
[0028](3)本探傷系統大大提高了固體火箭發動機底片法射線檢測效率；
[0029](4)本探傷系統在檢測圖像接收單元上一次能夠布置底片的張數受到射線源輻照區、散射線以及固體火箭發動機長度的影響，所以完成一發固體火箭發動機整機射線檢測，需要操作人員多次布置底片；
[0030](5)本探傷系統尤其適用于Φ90?Φ 250mm且長度小于2400mm的不同尺寸固體火箭發動機的底片法射線檢測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1為基于CT系統的多底片連續探傷系統示意圖，其中，包括:計算機1、同步控制模塊2、射線發生控制器3、射線源4、射線源屏蔽單元5、散射線屏蔽單元6、CT探測器7、運動控制平臺8、固體火箭發動機9、檢測圖像接收單元10、轉臺11。
[0032]圖2為檢測圖像接收單元(安裝在CT探測器7上)示意圖，其中，包括連接支撐12、連接導向桿13、導向套14、底片連接板15、工業膠片16。
[0033]圖3為散射線屏蔽單元(安裝在固體火箭發動機9頂端)示意圖，其中，包括支撐板17、鉛沙袋18。
【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明:
[0035]待檢測的產品為固體火箭發動機。
[0036]如附圖1所示，基于CT系統平臺的固體火箭發動機多底片連續探傷系統，由計算機1、同步控制模塊2、射線發生控制器3、射線源4、轉臺11、運動控制平臺8、CT探測器7、射線源屏蔽單元5、散射線屏蔽單元6、檢測圖像接收單元10組成。其中，探傷計算機1、同步控制模塊2和射線發生控制器3布置在隔離控制室內，射線源4、射線源屏蔽單元5、散射線屏蔽單元6、CT探測器7、運動控制平臺8、檢測圖像接收單元10、轉臺11布置在固體火箭發動機探傷間內。射線源屏蔽單元5安裝在射線源4上，用于減小射線源輻照區，防止非當次透照區域的工業膠片曝光，檢測圖像接收單元10安裝在CT探測器7上，用于記錄固體火箭發動機內部結構缺陷，固體火箭發動機9放置于轉臺11上，散射線屏蔽單元6裝配到固體火箭發動機9頂端，用于消除固體火箭發動機9散射線產生的“邊蝕效應”，射線源4、轉臺11以及CT探測器7均與運動控制平臺8連接，操作人員在控制室內操作探傷計算機1，通過同步控制模塊2和運動控制平臺8可以精確控制射線源4、轉臺11、CT探測器7、檢測圖像接收單元10的機械位置，不同的機械位置對應不同的固體火箭發動機檢測區域，通過操作射線發生控制器3對固體火箭發動機9檢測區域進行透照，實現固體火箭發動機多底片連續探傷。所述的檢測圖像接收單元10，其長度可以根據固體火箭發動機長度進行調節，所述CT探測器7帶動檢測圖像接收單元10 —起移動到固體火箭發動機檢測區域的高度。
[0037]如附圖2所示，所述的檢測圖像接收單元10，由連接支撐12、連接導向桿13、導向套14、底片連接板15、工業膠片16組成。連接支撐12安裝在CT探測器7上，起到固定連接作用，由CT探測器7帶動檢測圖像接收單元10 —起移動到固體火箭發動機檢測區域的高度；連接導向桿13可以根據固體火箭發動機長度進行調節，導向套14與連接導向桿13、底片連接板15相連，并且可以在連接導向桿13任意位置上自由滑動或者固定；工業膠片16固定在底片連接板15上。
[0038]如附圖3所示，所述的散射線屏蔽單元6，由支撐板17和鉛沙袋18組成，固體火箭發動機兩側散射線屏蔽材料是粒徑為2mm的鉛沙裝入布袋內，制作成鉛沙袋18，支撐板17兩側有開槽，鉛沙袋18卡入支撐板17兩側卡槽內之后，裝配到固體火箭發動機9頂端。
[0039]本發明的基于CT系統平臺的固體火箭發動機多底片連續探傷系統尤其適用于直徑在Φ90ι?πι?Φ 250mm且長度小于2400mm的固體火箭發動機的底片法射線檢測。
[0040]實施例:某型號空空導彈固體火箭發動機底片法射線檢測(固體火箭發動機直徑Φ 203mm,長度 1665mm)
[0041]設備及工藝條件:
[0042]射線源儀器型號:Y.TU450-D08 ；
[0043]管電壓:300KV;
[0044]管電流:12mA;
[0045]曝光時間:40s?60s ;
[0046]膠片型號:KAA400/KMX125；
[0047]增感屏:前屏pb厚度:0.03mm,后屏pb厚度:0.15mm。
[0048]工藝流程:
[0049](I)在固體火箭發動機9上劃分7個檢測區域；
[0050](2)把固體火箭發動機9放置于轉臺11上；
[0051](3)把散射線屏蔽單元6裝配到固體火箭發動機9頂端；
[0052](4)把射線源屏蔽單元5裝配到射線源4上；
[0053](5)按照直徑Φ 203mm、長度1665mm固體火箭發動機尺寸大小調整檢測圖像接收單元10的長度；
[0054](6)操作運動控制平臺8調節CT探測器7的高度；
[0055](7)按照檢測焦距為1150mm，操作運動控制平臺調節射線源4、轉臺11、檢測圖像接收單元10之間的相對位置；
[0056](8)在固體火箭發動機9檢測區域編號為01、05位置布置好2張工業膠片；
[0057](9)操作探傷計算機I，通過同步控制模塊2調節射線源4的機械位置到229_處，使射線源4中心位置與編號為Ol檢測區域中心位置處于同一水平線上；
[0058](10)操作射線發生控制器3，管電壓設置為300KV，管電流設置為12mA，曝光時間設置為50s，開啟射線發生開關，對固體火箭發動機9編號為01檢測區域進行射線透照，完成該區域射線檢測；
[0059](11)操作探傷計算機1，通過同步控制模塊2調節射線源4的機械位置到1204mm處，使射線源4中心位置與編號為05檢測區域中心位置處于同一水平線上；
[0060](12)操作射線發生控制器3，管電壓設置為300KV，管電流設置為12mA，曝光時間設置為50s，開啟射線發生開關，對固體火箭發動機9編號為05檢測區域進行射線透照，完成該區域射線檢測；
[0061](13)把記錄有固體火箭發動機9內部結構信息的2張工業膠片進行暗室處理，得到固體火箭發動機探傷底片。
[0062](14)重復(8)?(13)步驟，每次在檢測圖像接收單元上布置2張工業膠片，設置固體火箭發動機9不同檢測區域所對應的射線源機械位置及檢測參數，完成固體火箭發動機9整機射線檢測；
[0063]利用該系統和方法，成功地進行了二個型號裝藥固體火箭發動機，共計十多發固體火箭發動機的射線檢測。
【權利要求】
1.基于CT系統的多底片連續探傷系統，包括計算機(I)、同步控制模塊(2)、射線發生控制器(3)、射線源(4)、射線源屏蔽單元(5)、散射線屏蔽單元(6)、CT探測器(7)、運動控制平臺(8)、檢測圖像接收單元(10)和轉臺(11)，其特征在于:所述的探傷計算機(I)、同步控制模塊(2)和射線發生控制器(3)安裝在隔離控制室內，所述的射線源(4)、射線源屏蔽單元(5)、散射線屏蔽單元(6)、CT探測器(7)、運動控制平臺(8)、檢測圖像接收單元(10)、轉臺(11)安裝在探傷間內；所述的射線源(4)、CT探測器(7)以及轉臺(11)安裝在運動控制平臺(8)上，轉臺(11)上放置待檢測的產品；所述的計算機(I)通過同步控制模塊(2)，控制射線源(4)、轉臺(11)和CT探測器(7)在運動控制平臺(8)上的位置；所述的計算機(I)通過操作射線發生控制器(3)控制射線源(4)對產品的檢測區域進行透照；所述的射線源屏蔽單元(5)安裝在射線源⑷上，用于控制射線源⑷的輻照區，防止非當次透照區域的工業膠片(16)的曝光；所述的散射線屏蔽單元(6)安裝在產品的周邊，用于消除產品的散射線產生的“邊蝕效應”;所述的檢測圖像接收單元(10)安裝在CT探測器(7)上，工業膠片(16)安裝在檢測圖像接收單元(10)上。
2.根據權利要求1所述的基于CT系統的多底片連續探傷系統，其特征在于:所述的檢測圖像接收單元(10)上安裝有多張工業膠片(16)。
3.根據權利要求1或2所述的基于CT系統的多底片連續探傷系統，其特征在于:所述的檢測圖像接收單元(10)，由連接支撐(12)、連接導向桿(13)、導向套(14)和底片連接板(15)組成，所述的連接支撐(12)安裝在CT探測器(7)上；所述的連接導向桿(13)安裝在連接支撐(12)上，并且可以根據產品的長度進行調節；所述的導向套(14)安裝在連接導向桿(13)，并且可以在連接導向桿(13)任意位置上自由滑動或者固定；所述的底片連接板(15)安裝在導向套(14)上，工業膠片(16)固定在底片連接板(15)上。
4.根據權利要求1所述的基于CT系統的多底片連續探傷系統，其特征在于:所述的散射線屏蔽單元(6)，由支撐板(17)和鉛沙袋(18)組成，所述的支撐板(17兩側有開槽，鉛沙袋(18卡入支撐板(17)兩側卡槽內，支撐板(17)安裝在產品的頂端，鉛沙袋(18)安裝在廣品的兩側。
5.根據權利要求4所述的基于CT系統的多底片連續探傷系統，其特征在于:所述的鉛沙袋(18)為散射線屏蔽材料的鉛沙裝入布袋內制成。
6.根據權利要求1-5任一所述的基于CT系統的多底片連續探傷系統的使用方法，有以下幾個步驟: 第一步驟:在待檢測的產品上劃分檢測區域； 第二步驟:把產品放置于轉臺(11)上； 第三步驟:把散射線屏蔽單元(6)裝配到產品上； 第四步驟:把射線源屏蔽單元(5)裝配到射線源(4)上； 第五步驟:按照產品尺寸大小調節檢測圖像接收單元(10)的長度； 第六步驟:操作運動控制平臺(8)調節CT探測器(7)的高度； 第七步驟:按照檢測焦距要求，操作運動控制平臺調節射線源(4)、轉臺(11)、檢測圖像接收單元(10)之間的相對位置； 第八步驟:根據產品所劃分檢測區域的位置布置好多張工業膠片(16)； 第九步驟:操作計算機(1)，通過同步控制模塊(2)調節射線源(4)的機械位置，使射線源(4)中心位置與第一處檢測區域中心位置處于同一水平線上； 第十步驟:操作射線發生控制器(3)使射線源(4)產生射線，對產品第一處檢測區域進行射線透照，完成該區域射線檢測； 第十一步驟:重復第九步驟到第十步驟，完成產品其他布置了工業膠片(16)的檢測區域射線探傷； 第十二步驟:把記錄有產品內部結構信息的多張工業膠片(16)進行暗室處理，得到產品的探傷底片； 第十三步驟:重復第八步驟到第十二步驟，完成產品的射線檢測。
【文檔編號】G01N29/04GK104198579SQ201410428442
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月22日 優先權日:2014年8月22日
【發明者】胡文林, 王守永 申請人:中國航天科工集團第六研究院四十六所