X射线探伤机检定装置的研制

X射线探伤机是指用于工业产品部件无损检测的X射线探伤机。它是通过高速电子轰击阳极靶产生X射线,透照被检验的部件,并在胶片或其他成像装置上得到部件内部结构图像,判断被检验部件有无缺陷的一种装置。它有如下几个指标要求:

(1)空气比

释动能率在X射线探伤机主射线轴上距焦点600mm处的空气比释动能率,应不低于出厂检验的80%。焦点不能确定时,可以窗孔中垂线和管轴线交点为准。

(2)穿透力

不同型号的X射线探伤机的穿透力不应低于相应的规定值。具体规定见《X射线探伤机》检定规程(JJG 40-2001)。

(3)重复性

主射线束空气比释动能率单次测量的相对标准偏差≤3%。

(4)辐射角

①定向X射线探伤机的辐射角不得小于其标称值;主射线束轴线与窗口中垂线在距离焦点600mm处的偏离不大于15mm。

②周向X射线探伤机的辐射角偏差应在标称值的+5o以内。

(5)计时器误差

机带计时器的误差不超过检定点指示值的±2%。

(6)透照灵敏度

X射线探伤机的透照灵敏度≤1.8%。

(7)漏射线空气比释动能率

在额定工作条件下,距X射线管焦点1m处的漏射线空气比释动能率应满足表1中的规定。周向X射线探伤机不需要测量。

《X射线探伤机》检定规程(JJG 40-2001)规定,X射线探伤机的检定周期一般不超过一年。基于这个规程要求,我们研发了一套X射线探伤机检定装置,是用于工业X射线探伤机检定/校准的专用设备。这是一套集辐射测量技术、机电一体化技术、微机自动控制技术于一体的系统,用于测量X射线探伤机重复性、辐射角、空气比释动能率及漏射线空气比释动能率。

1　原理

本系统主要利用了空腔电离理论测量X射线辐射剂量的原理,即通过收集测量电离室电离电荷(或电流),可准确得到辐射量的大小和强度,当电离室在辐射场沿着垂直于辐射轴方向测量出剂量分布时,可计算出辐射角的大小。

1·1　剂量仪的设计研究

从电离室输出的微电流信号经过前置放大器转化为电压信号,为后续处理做准备。图1为前置放大器的电路原理图。本系统中设计一个双通道剂量仪。主通道使用0.6cc电离室,监测通道使用特殊探测器(MSD)。

1·2　驱动器的设计研究

采用了模块化的步进电机驱动模块。驱动扫描支架上的步进电机工作。

1·3　扫描支架

步进电机通过涡杆涡轮带动齿轮皮带转动,扫描支架行程为±30cm,可以测量辐射角为0~53度。它还提供水平、垂直、高度三个方向的调节功能,以满足各种不同的测量条件。

1·4　辐射角测量