專利名稱：智能化便攜式變頻充氣x射線探傷機控制臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及便攜式變頻充氣X射線探傷機控制技術(shù)領(lǐng)域。
眾所同知，無損檢測在保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低材料能源消耗，促進工藝改革等方面具有重大意義。在石油化工、航空航天、機械制造、鍋爐、壓力容器、造船、國防工業(yè)等部門都需要進行無損檢測。無損檢測技術(shù)的應(yīng)用程度已成為工業(yè)發(fā)展水平的標志之一。目前國產(chǎn)便攜式變頻充氣X射線探傷機的控制臺一直是采用模擬控制方式，其控制效果差、可靠性低、故障率高，控制臺只要接通低壓，即便是在操作人員關(guān)斷高壓，接近管頭安裝膠片時，機器內(nèi)部整流電路至少有100伏的直流電壓，如果機內(nèi)的瓊斯斬波器產(chǎn)生誤動作會使管頭產(chǎn)生很大劑量的X射線，對操作人員危害極大，這在微電子技術(shù)與計算機技術(shù)飛速發(fā)展的今天，已顯得落后。
本實用新型的目的是鑒于便攜式變頻充氣X射線探傷機的發(fā)展超勢及目前國產(chǎn)控制臺所存在的上述問題，大膽采用新技術(shù)，新器件，設(shè)計一種功能強，可靠性高，適用范圍廣，安全耐用及智能化的便攜式變頻充氣X射線探傷機控制臺。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的如
圖1所示，本實用新型是由8254計時器，過零檢測電路，時鐘輸入電路，管電壓控制觸發(fā)整形，放大隔離，整流可控硅，濾波，管電流控制觸發(fā)整形，放大驅(qū)動隔離部分，斬波電路構(gòu)成。8254的GATE2與過零檢測電路相連，8254的CLK2與時鐘輸入電路相連，8254的OUT2與觸發(fā)整形部份相連，該觸發(fā)整形部份與放大隔離部分相連，放大隔離電路與整流可控硅相連，整流可控硅與濾波部分相連，濾波部分又與斬波電路相連。8254的CLK1與時鐘輸入電路相連，8254的GATE1與CPU相連，8254的OUT1與觸發(fā)整形部分相連，該觸發(fā)整形部分與放大、驅(qū)動、隔離部分相連，放大驅(qū)動隔離部分再與斬波電路相連，斬波電路最終輸出脈沖電壓。
管電壓控制利用8254可編程計時器的通道2進行，冷通道2工作在外部信號觸發(fā)方式，計數(shù)初值可由CPU設(shè)置。過零檢則電路每當交流電過零是產(chǎn)生一個正脈沖，該脈沖觸發(fā)8254的GATE2，用來啟動計時器工作，以保證計時器的啟動與交流電同步，當計時器計數(shù)到零后將通過OUT2產(chǎn)生一個脈沖，此脈沖經(jīng)過整形、放大、隔離后作為整流可控硅的觸發(fā)信號，控制整流可控硅的導(dǎo)通角度，將單相220V交流電整流，獲得脈動直流，該脈動直流由LC組成的濾波電路變成較穩(wěn)定的直流初壓Vp。
管電流控制利用8254可編程計時器的通道1進行，令通道1工作在方波發(fā)生器方式，計數(shù)初值可由CPU設(shè)置，門控信號GATE1由CPU控制，使CPU可以關(guān)閉通道1。每當計時器計數(shù)到零時將通過OUT1產(chǎn)生輸出脈沖，此脈沖經(jīng)整形、放大、隔離后驅(qū)動斬波電路工作，為管頭提供脈沖電壓。
圖中時鐘輸入電路用來產(chǎn)生可編程計時器8254的工作時鐘信號。
由于采用了上述方案，使本實用新型具有以下優(yōu)點1、可靠性和安全性提高本實用新型采用先進和微處理器技術(shù)和數(shù)控技術(shù)，用大規(guī)模集成電路代替經(jīng)典的分立元件，用集成型大功率晶體管代替?zhèn)鹘y(tǒng)的復(fù)雜的瓊斯斬波電路。選用高性能微處理器和高效專用集成電路及進口工業(yè)級元器件構(gòu)成專用控制系統(tǒng)，適應(yīng)性更強，集成度大大提高，可靠性也隨之提高。
在控制臺前面板(操作面板)上設(shè)計有可靠的安全鎖，只要將安全鎖旋至關(guān)斷位置便會自動切斷高壓。此時，操作人員若將鑰匙拔出，可以放心地接近管頭安裝膠片，其他任何人都無法啟動升高壓。確保操作人員的安全。
特別是在主回路的設(shè)計中，采用了先進的集成型大功率晶體管代替?zhèn)鹘y(tǒng)的瓊斯斬波器，在操作人員關(guān)斷高壓接近管頭安裝膠片時，機器內(nèi)部整流電路直流電壓接近為0伏，即使斬波器電路誤動作時也絕不會使管頭產(chǎn)生X射線，完全保證操作人員不被意外射線所傷害。
2、增強功能并實現(xiàn)智能化本實用新型由于選用高性能微處理器和高效專用集成電路及進口工業(yè)級元器件構(gòu)成微機系統(tǒng)，不僅使系統(tǒng)更加安全可靠，而且通過軟硬件的精心設(shè)計，提高了自動化程度，控制更精確，功能也大大增強。
(1)開機進行全面的軟硬件自診斷，可診斷出有故障的器件。
(2)利用鍵盤和顯示器進行入機對話，操作更加簡便靈活。系統(tǒng)可自動選取最佳曝光參數(shù)，以獲得最佳的照片效果。
(3)具有延時啟動升高壓的功能，便于操作者撤離危險區(qū)域；高壓的緩升緩降，可有效地保擴管頭；自動控制管頭按11方式工作與休息；連續(xù)曝光時間最長為5分鐘。
(4)保護措施齊全，具有過壓、欠壓、過流、欠流、超溫以及鉛門開保護及聲光報警，防止機器意外損壞。管電壓和管電流以設(shè)定值為基準進行保護。
(5)具有自動記憶功能可記憶上次選定的曝光參數(shù)，便于連續(xù)化作業(yè)；可記憶管頭停機時間，自動進行相應(yīng)的訓(xùn)機操作；自動記錄X光管的累計使用時間及使用強度，便于用戶維護及更新設(shè)備；能識別出非法關(guān)機，進行強制休息，防止各種違章操作，有利于延長管頭的壽命。
3、更易維護由于采用了大替模集成電路和微計算機技術(shù)，在使整個系統(tǒng)的功能、可靠性比原來的模擬式控制臺大大提高的同時，所用器件卻比原來的模擬式控制臺少，這樣就減少了故障點，使維護工作變得相對容易。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1為本實用新型管電壓控制、管電流控制電路框圖。
圖2為過零檢測電路。
其中電阻R117分別與電阻R116和運算放大器LM324的二腳及5腳相連，運算放大器LM324的3腳分別與電阻R118和電容C120以及二極管V106的正極端相連，二極管V106的負極端分別與二極管V107之正極端和電阻R116相連，二極管V107的負極端分別與電容C121和運算放大器LM324的6腳相連，運算放大器LM324的7腳分別與電阻R120和LM324的1腳以及電容C115、電阻R122相連，電阻R120的一端與LM324的11腳相連，電阻R122的一端與R121及反相器4504的5腳相連，4504的6腳最終與8254的16腳相連。
圖3為管電壓控制的觸發(fā)整形放大隔離部分。
其中電阻R111分別與電阻R110和電容C112及74LS123的2腳相連，電阻R110的一端分別連至電容C111及74LS123的15腳，電容C111的一端連到74LS123的14腳，74LS123的1腳與8254的17腳相連，74LS123的13腳連至電容C403，電容C403與R410及三極管V405的基極相連，電阻R410的一端與三極管V405的發(fā)射極相連，三極管V405的集電極與二極管V406的正極相連，二極管V406的負極端與電阻R411相連，二極管V406的正極端連至變壓器T401的2腳，二極管V406的負極端連至變壓器T401的1腳，變壓器T401的3腳與電阻R412相連，變壓器T401的4腳5腳連至二極管V406和V407的負極端，二極管V406和V407的正極端同時連至二極管V409和V410的正極端，二極管V409負極端與電阻R412相連，變壓器T401的6腳與電阻R413相連，電阻R413的另一端與二極管V410的負極端相連，二極管V409和V410的正極端同時連至電容C404和C405的負極端，電容C405的另一端與二極管V410的負極端相連。
在圖中A，BD，C端連到圖4的A，BD，C端。
圖4為整流可控硅、濾波部分。
其中電阻R02分別連至電容C02及二極管V01的負極端，電阻R03分別連至電容C03及二極管V02的負極端，電容C02與電容C03相連，同時又連至可控硅SCR01和SCR02的負極端，可控硅SCR的正極端與二極管V01的負極端相連，SCR02的正極端與二極管V02的負極端相連，二極管V01和V02的正極端連在一起后又分別連至二極管V03的正極和電容C04，C05，C06，電阻R04，二極管V03的負極與電容C04的另一端相連，電容C04與電感L01相連，電感L01與電容C05，C06及電阻R04相連。
圖5為管電流控制的觸發(fā)整形放大驅(qū)動隔離部分。
其中電阻R113的兩端分別與74LS123的10腳和電阻R112相連，電阻R112分別連至電容C113和74LS123的7腳，電容C113與74LS123的6腳相連，74LS123的9腳與8254的13腳相連，74LS123的12腳與EXB840的14腳相連，EXB840的15腳經(jīng)電阻R414接地，是時又與安全鎖KS01相連，EXB840的6腳與二極管V411的正極端相連，EXB840的3腳與電阻R416相連，EXB840的2腳與電阻R415和電容C406相連，EXB840的1腳與電容C407的正極相連，EXB840的9腳與電容C407的負極相連，在圖中E，F(xiàn)，G端與圖6相應(yīng)端相連。
圖6為斬波電路。
其中電阻R01分別與電容C010，C09，電阻R06相連，電阻R06與電容C010，C09相連后再與二極管V06的負極端相連，二極管V06的負極端又與電阻AR03相連，二有管V06的正極端與電阻AR03的另一端相連，晶體管V04的發(fā)射極和集電極分別與電阻AR02的兩端相連，電阻AR02的一端與電容C07，C08的一端連在一起，電容C07，C08的另一端連在一起后與二極管V05的負極端相連，二極管V05的負極端還連到電阻R05的一端，二極管V05的正極端與電阻R05，AR02的一端相連。
權(quán)利要求1.一種智能化便攜式變頻充氣X射線探傷機控制臺，其特征是由8254計時器，過零檢測電路，時鐘輸入電路，管電壓控制觸發(fā)整型，放大隔離，整流可控硅，濾波，管電流控制觸發(fā)整形，放大驅(qū)動隔離部分，斬波電路構(gòu)成；8254的GATE2與過零檢測電路相連，8254的CLK2與時鐘輸入電路相連，8254的OUT2與觸發(fā)整形部份相連，該觸發(fā)整形部份與放大隔離部分相連，放大隔離電路與整流可控硅相連，整流可控硅與濾波部分相連，濾波部分又與斬波電路相連，8254的CLK1與時鐘輸入電路相連，8254的GATE1與CPU相連，8254的OUT1與觸發(fā)整形部分相連，該觸發(fā)整形部分與放大、驅(qū)動、隔離部分相連，放大驅(qū)動隔離部分再與斬波電路相連，斬波電路最終輸出脈沖電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是過零檢測電路構(gòu)成如下其中電阻R117分別與電阻R116和運算放大器LM324的二腳及5腳相連，運算放大器LM324的3腳分別與電阻R118和電容C120以及二極管V106的正極端相連，二極管V106的負極端分別與二極管V107之正極端和電阻R116相連，二極管V107的負極端分別與電容C121和運算放大器LM324的6腳相連，運算放大器LM324的7腳分別與電阻R120和LM324的1腳以及電容C115、電阻R122相連，電阻R120的一端與LM324的11腳相連，電阻R122的一端與R121及反相器4504的5腳相連，4504的6腳最終與8254的16腳相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的述的裝置，其特征是管電壓控制觸發(fā)整型、放大隔離部分的構(gòu)成如下其中電阻R111分別與電阻R110和電容C112及74LS123的2腳相連，電阻R110的一端分別連至電容C111及74LS123的15腳，電容C111的一端連到74LS123的14腳，74LS123的1腳與8254的17腳相連，74LS123的13腳連至電容C403，電容C403與R410及三極管V405的基極相連，電阻R410的一端與三極管V405的發(fā)射極相連，三極管V405的集電極與二極管V406的正極相連，二極管V406的負極端與電阻R411相連，二極管V406的正極端連至變壓器T401的2腳，二極管V406的負極端連至變壓器T401的1腳，變壓器T401的3腳與電阻R412相連，變壓器T401的4腳5腳連至二極管V406和V407的負極端，二極管V406和V407的正極端同時連至二極管V409和V410的正極端，二極管V409負極端與電阻R412相連，變壓器T401的6腳與電阻R413相連，電阻R413的另一端與二極管V410的負極端相連，二極管V409和V410的正極端同時連至電容C404和C405的負極端，電容C405的另一端與二極管V410的負極端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是整流可控硅、濾波部分構(gòu)成如下其中電阻R02分別連至電容C02及二極管V01的負極端，電阻R03分別連至電容C03及二極管V02的負極端，電容C02與電容C03相連，同時又連至可控硅SCR01和SCR02的負極端，可控硅SCR的正極端與二極管V01的負極端相連，SCR02的正極端與二極管V02的負極端相連，二極管V01和V02的正極端連在一起后又分別連至二極管V03的正極和電容C04，C05，C06，電阻R04，二極管V03的負極與電容C04的另一端相連，電容C04與電感L01相連，電感L01與電容C05，C06及電阻R04相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是管電流控制觸發(fā)整形、放大驅(qū)動隔離部分構(gòu)成如下其中電阻R113的兩端分別與74LS123的10腳和電阻R112相連，電阻R112分別連至電容C113和74LS123的7腳，電容C113與74LS123的6腳相連，74LS123的9腳與8254的13腳相連，74LS123的12腳與EXB840的14腳相連，EXB840的15腳經(jīng)電阻R414接地，是時又與安全鎖KS01相連，EXB840的6腳與二極管V411的正極端相連，EXB840的3腳與電阻R416相連，EXB840的2腳與電阻R415和電容C406相連，EXB840的1腳與電容C407的正極相連，EXB840的9腳與電容C407的負極相連，在圖中E，F(xiàn)，G端與圖6相應(yīng)端相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是斬波電路構(gòu)成如下其中電阻R01分別與電容C010，C09，電阻R06相連，電阻R06與電容C010，C09相連后再與二極管V06的負極端相連，二極管V06的負極端又與電阻AR03相連，二有管V06的正極端與電阻AR03的另一端相連，晶體管V04的發(fā)射極和集電極分別與電阻AR02的兩端相連，電阻AR02的一端與電容C07，C08的一端連在一起，電容C07，C08的另一端連在一起后與二極管V05的負極端相連，二極管V05的負極端還連到電阻R05的一端，二極管V05的正極端與電阻R05，AR02的一端相連。
專利摘要一種智能化便攜式變頻充氣X射線探傷機控制臺，其特征是由8254計時器，過零檢測電路，時鐘輸入電路，管電壓控制觸發(fā)整形，放大隔離，整流可控硅，濾波，管電流控制觸發(fā)整形，放大驅(qū)動隔離部分，斬波電路構(gòu)成。8254的GATE
文檔編號G01N23/02GK2153058SQ9321831
公開日1994年1月12日 申請日期1993年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月13日
發(fā)明者金文仁, 李義彬, 閻錫昆 申請人:丹東射線儀器集團公司