X射线探伤机标准装置的自动化改造

　　JC系列X射线探伤机检定标准装置是国内唯一的检定X射线探伤机的设备,该设备虽然能够达到基本检定要求,但操作复杂、数据处理速度慢、检定时间过长、准确度低,并且检定人员在现场容易受到辐射伤害。因此对X射线探伤机检定装置(简称检定装置)进行自动化改造非常必要,其目的是:提高检定装置精度,实现数据的自动采集与运算处理,并实现漏射线的检测。

　　1　系统组成

　　本次改造在保持原结构的情况下,通过单片机89C2051输出信号模拟检定装置的测量按键,实现对检定仪的控制。改造前系统的组成如图1所示,改造后的组成如图2所示。原设备已有简单的数字显示,只需用微处理器的I/O通道进行数据采集,并传送至计算机,从而对数据进行分析处理。

　　改造后的X射线探伤机驱动通讯装置替代了原有的X射线检测仪驱动器,可以控制步进电机带动电离室左右移动,并通过光电耦合器、AD转换实现对X射线机检定仪以及漏射线检定仪上数据的读取和传输。

　　2　X射线探伤机检定驱动通讯装置

　　X射线探伤机检定驱动通讯装置(以下简称通讯装置)是此次自动化改造的关键设备,它由单片机系统、数据采集、数据上传、软件四大部分组成。系统组成框图如图3所示。

　　2·1　数据采集

　　通信装置通过单片机89C2051输出信号模拟检定仪和驱动器开关;通过AD转换将漏射线检测仪的模拟信号转换为数字信号;通过MAX3491芯片利用RS-422通讯协议将数据传输到MSP430F149;通过温湿度传感器采集温湿度,并自动进行空气比释动能率的计算。

　　2·2　单片机系统

　　该部分是系统的控制核心, MSP430F149是德州公司新开发的一类具有16位总线带FLASH的单片机,采用哈佛总线结构,在1MHz频率下可以获得1M条指令的运算速度,在8MHz时钟频率下,速率是89C52的12倍。该单片机除了上传数据外,还用于接收键盘信号指令,按照接收指令自动进行数据测量并存储、控制液晶显示屏的工作状态,将相关数据送到LCD显示。

　　2·3　数据上传

　　数据上传采用了USB通讯方式,芯片采用南京沁恒公司的CH372芯片,该芯片支持USB1·1通讯协议,最高通讯速率1·1Mbps。

　　2·4　软件

　　通讯装置的软件采用C语言编写,通过IAR Em-beddedWorkbenchmsp430编译。上位机软件采用Delphi编写,同时采用了Delphi的自动化调用EXCEL方式,打印记录和证书。

　　2·5　工作方式

　　为了使通讯装置具有更好的实用性,该装置设计了计算机操作和通讯装置操作两种检定方式。第一种方式可以选择由计算机控制,控制通讯装置采集数据和上传数据,并依据JJG40-2001《X射线探伤机检定规程》自动完成横向辐射角和径向辐射角的检测和计算,其它各检测项目也是在软件的操作下完成,最终自动生成检定记录和检定证书。