电子技术在X射线管道爬行器中的应用

　　近年来,随着管道事业的不断发展,射线探伤在无损检测工程中所占的比例逐渐加大,X射线管道爬行器的应用越来越普遍,为此,我们研制了管道爬行器。在研制过程中,逐步应用了新技术、新工艺,取得了较好的效果。

　　1　射线传感器

　　爬行器在管道中运行,目前采用同位素指令源来控制,在同位素放射剂量一定的情况下,射线传感器质量的好坏直接影响到爬行器逻辑运行的正确与否和定位的准确性,而射线传感器的接收精度取决于接收射线的卤素计数管的放电次数,除了计数管本身的参数外,为计数管提供的400 V电压的稳定性是决定性因素,为此,我们采用高压电源厂家特制的电源模块为计数管提供电压,电压比较器采用陶瓷封装宽温范围的军品LM193J,这样减小了温度漂移,提高了定位精确度。

　　2　逻辑控制

　　采用日本三菱可编程控制器作为逻辑控制的核心器件,爬行器的前进、后退、曝光及曝光时间设定等控制都由可编程控制器来完成,由于其为成型的工业品,在运行中几乎没有发生过故障。

　　3　软启动调速控制

　　爬行器的驱动采用具有输出硬特性的直流电机,10节免维护阀控式铅酸蓄电池的供电电压120 V。如果直接将120 V直流电提供给电机,在启动的瞬间产生冲击,对电源、电机和减速机都不利,PWM脉宽调制技术加软启动技术,解决了这个问题,启动时在不降低电机转矩的前提下爬行器缓慢加速,一直到调整到需要的最高速度为止;同时,PWM脉宽调速可以使爬行器在运行中改变速度,例如在前进或者爬坡时,为使定位准确,运行速度慢些,在曝光完成后退出时运行速度快些;另外,在此软启动调速控制电路中,利用继电器换向、场效应管或IGBT控制供电,解决了直接用继电器供电触点容易烧蚀和拉弧的问题。

　　4　DC—DC电源变换

　　输入电压DC100 V～160 V,输出电压DC80 V～185 V～235 V缓升并可调,最大输出功率1500W,加此装置有3个作用:

　　(1)解决拍片黑度不一致的问题,爬行器用10节免维护阀控式铅酸蓄电池供电,刚充完电开始使用时电压达140 V,接近完全放电时的电压为110V,如果直接给射线机供电,在曝光时间相同及同样的暗室处理条件下,拍出的X光片黑度相差很大,通过DC—DC电源变换,将变化的电压稳定为一恒定的射线机需要的输出电压,彻底解决了黑度不一致的问题。

　　(2)可直接采用任何一家射线机厂生产的周向锥靶X射线机机头,不用为爬行器机头绕制特殊的高压包,甚至可以将自己单位现有的周向锥靶X射线机连接上使用。如果直接用蓄电池供电,电压只有120 V,因电压低必须改变高压包的匝数比才能提高输出高压值,使效率和可靠性都有所降低,加上DC—DC电源变换器后,则可以使用射线机厂正常生产的高压包,因为是定型产品,降低了故障率。