便携式缺陷测高仪的研制与开发

　　1前言

　　现行的国内外射线照相验收标准中，对在厚度方向具有一定尺寸的缺陷，由于缺乏公认的评价方法和有效的检测手段而不得不依照二维平面上的定量尺寸验收。因而相当数量的这类缺陷(手工或自动焊中的柱孔、锥孔等)残留在焊缝中，给设备尤其是有毒或腐蚀介质容器的安全带来隐患。因此GB3323一1987标准和最新的欧洲射线检测标准都对缺陷高度做了相应的规定。

　　目前国内外在检测工件的缺陷高度方面概括起来有以下几种方法:衍射超声波法、X射线二次拍片法、公式计算法和经验法等。这些方法在实际应用中都存在缺点、衍射超声波法硬件配置昂贵，测量精确度不高。X射线二次拍片法要求对卜件做两次拍片，第二次拍片时需移动工件，费事费力〔公式计算法要求评片人员从观片灯卜取下底片再放于黑度计的平台卜，重新找到感兴趣的缺陷部位，用黑度计测量各部分黑度值。该方法由于过程操作繁杂，很少被采用、经验法是评片人员根据自己的经验，主观的通过底片卜缺陷处的黑度判断缺陷的高度。该方一法虽然简便，却存在着因人而异，主观臆念较强的因素，检测结果不准确。

　　本文开发了一种新的智能仪器，它可直接测出观片灯上底片不同部位的黑度值，然后通过一单片机直接计算得出一[件中缺陷高度，并以数字形式显示，从而使焊缝高度检验更加高效、精确、简便因此，该仪器的开发对于无损检测中缺陷测高意义重大。

　　2研制的技术关键

　　解决背景光源的不稳定问题是仪器研制与开发的关键〕为实现检测高效、实时，设计时检测的背景光源采用尤损检测行业常用的观片灯，代替了传统缺陷测高仪中自带的光源〕这样的设计使得仪器外观小巧，评片人员可以方便的测量观片灯上的底片，这也是该仪器优于其他的缺陷测高仪之处。然而，该设计方法同时存在一个重大问题:由于观片灯以22ov、50H:交流电作为电源，故而其发出光线的光强是一个随时间呈周期性规律连续变化的量。由于背景光源的光强值参‘了缺陷深度的计算，如果直接将实际的光强值作为计算位输人单片机进行计算，其计算结果必然是一个不稳定位设计时，用采样保持电路解决该问题采样电路在背景光源光强变化的一个周期内采样N次，将所得信号储存在储存器中，并通过单片机对这些信号进行处理，处理后所得的结果作为计算值。

　　3仪器的设计

　　3.1工作原理及硬件组成

　　该仪器的基本原理是通过胶片黑度与缺陷高度的函数关系式来计算缺陷高度，黑度值根据黑度的定义式计算得到其中，胶片黑度是指垂直人射到底片前的可见光的强度L了透过底片的可见光的强度L之比的常用对数值，用D表示: