一種測厚儀及其使用、檢修方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測厚儀及其使用、檢修方法，涉及測量設備領(lǐng)域。所述測厚儀包括控制終端、主電柜和水冷箱，控制終端連接主電柜；所述C型架包括水平設置的上懸臂和下懸臂，上懸臂和下懸臂之間通過與其垂直的支撐臂連接；C型架的上懸臂、下懸臂均裝有空氣溫度探測器；C型架的內(nèi)壁上設置有與其匹配的C型的行走驅(qū)動裝置，C型架的外壁上設置有驅(qū)動電機，驅(qū)動電機連接行走驅(qū)動裝置；接線箱、主電柜和水冷箱分別連接C型架；上懸臂距離支撐臂較遠的一端裝有信號檢測器，下懸臂距離支撐臂較遠的一端裝有射線源。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種測量精確的測厚儀。
【專利說明】一種測厚儀及其使用、檢修方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測量設備領(lǐng)域，具體地說涉及一種測厚儀及其使用、檢修方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的一體化射線源是射線管和高壓發(fā)生裝置位于同一個密封油箱內(nèi)，由于射線管在工作時會產(chǎn)生大量熱量，導致整個密封油箱內(nèi)的油溫會逐漸升高，隨著溫度的升高，絕緣油的絕緣性能下降。此外，高壓發(fā)生裝置對工作溫度也有著較高的要求(要求< 35°C )，如果溫度超過35°C，高壓發(fā)生裝置的工作性能和可靠性會降低60%。針對上述問題，早先的方法和國外一些廠商的做法是對一體化的射線源9提供一個獨立的冷卻循環(huán)水裝置，去控制一體化射線源的工作溫度，保證射線源的可靠性。
[0003]本測厚儀根據(jù)用戶實際使用條件，提出了大功率X射線發(fā)生系統(tǒng)的高壓與射線發(fā)生器的分離。其意義在于降低了設備的維護工作量與維修成本，對于高精度、無需同位素放射性源的X射線測厚儀的普及奠定了堅實基礎(chǔ)，并將為產(chǎn)業(yè)裝備水平的提高和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整做出貢獻。高壓分離式大功率X射線源配套的大功率(160KV/5mA，800W)射線高壓電源單獨密封于不銹鋼殼體內(nèi)，可供出+80KV和-80KV的兩路陰陽極高壓。射線源和配套高壓采用高壓電纜連接，最長達IOm距離。克服射線管能量隨使用時間增加而衰減的問題，通過內(nèi)置樣片的能量反射比自動補償計算，實現(xiàn)自動能量補償。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種冷卻條件要求低、測量精確的測厚儀。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種測厚儀，所述測厚儀包括控制終端、主電柜、高壓電源、接線箱、水冷箱和C型架，所述主電柜連接控制終端和接線箱，高壓電源、水冷箱和接線箱分別連接C型架；所述C型架包括水平設置的上懸臂和下懸臂，上懸臂和下懸臂之間通過與其垂直的支撐臂連接；c型架的上懸臂、下懸臂均裝有空氣溫度探測器；c型架的內(nèi)壁上設置與其匹配的C型的行走驅(qū)動裝置，C型架的外壁上設置有驅(qū)動電機，驅(qū)動電機連接行走驅(qū)動裝置；上懸臂距離支撐臂較遠的一端裝有信號檢測器，下懸臂距離支撐臂較遠的一端設置射線源。
[0006]優(yōu)選的，所述控制終端為工業(yè)級計算機，包括總線槽、顯示器和鍵盤，所述總線槽上按順序插有DIO板、模擬量輸出板、計數(shù)卡、模擬量輸入板Al和CPU板。
[0007]優(yōu)選的，所述射線源包括樣片箱，樣片箱內(nèi)設置電磁器件驅(qū)動的快門和樣板，所述射線源上還設置空氣清掃裝置。
[0008]優(yōu)選的，所述行走驅(qū)動裝置的側(cè)面設置前限位擋塊和與其配合使用的前限位開關(guān)、后限位擋塊和與其配合使用的后限位開關(guān)。
[0009]優(yōu)選的，所述主電柜上設置有遠程/現(xiàn)場控制開關(guān)、C型架進/退按鈕、快門開/關(guān)按鈕和緊急開關(guān)按鈕。
[0010]本發(fā)明還公開了一種測厚儀的使用方法，包括如下步驟: 1)接通電源，調(diào)試C型架上設置的行走驅(qū)動裝置是否可以在軌道上正常運動，C型架上懸臂后部設置的工作指示燈狀態(tài)是否正常，C型架的尾部設置的電纜拖拉系統(tǒng)是否可以靈活運動；
2)電動螺旋管推開快門，射線照射到被測物體上，位置傳感器輸送快門的位置信號至控制終端；
3)在C型架窗口表面有吹掃氣體，在生產(chǎn)中將異物從窗口吹走，保證測量的準確性；射線源供電，射線測厚儀的信號檢測器完成穿透鋁板的射線密度的檢測功能，它由電離室、高壓模塊和前置放大板三大部分組成；
4)X射線照到信號檢測器的電離室窗口，腔內(nèi)氣體產(chǎn)生電離效應，產(chǎn)生微弱電流，在前置放大板上的高倍低噪聲運算放大器把信號放大，經(jīng)過接線箱轉(zhuǎn)接后，以差分信號方式送到主電柜后置放大板放大，送到主計算機的模擬量采集卡端子上；
5)C型架開進到測量位置時，前限位開關(guān)碰到前限位擋塊上，前限位開關(guān)給出開關(guān)量信號，信號經(jīng)過接線箱后送到DIO隔離驅(qū)動板進行信號處理，到達主計算機的DIO板上，軟件讀到C型架的位置信號；前限位開關(guān)的另一付觸點會通過繼電器送出電機的控制信號，C型架停止運動；C型架從前限位開回到后限位，后限位開關(guān)將碰到后限位擋塊，開關(guān)給出一個開關(guān)量信號，信號經(jīng)過接線箱后送到DIO隔離驅(qū)動板進行信號處理，到達主計算機的DIO板上，軟件讀到C型架的位置信號；
6)測厚儀進入測量狀態(tài)，射線源的快門打開，紅燈點亮，，射線源上表面的吹掃空氣通道對射線窗口進行吹掃，C型架的尾部設置行走驅(qū)動裝置，C型架的上下懸臂設置的空氣溫度探測器，對空氣溫度變化數(shù)據(jù)傳輸至控制終端。
[0011]本發(fā)明還公開了一種測厚儀的檢修方法，包括如下步驟:
1)射線源吹掃系統(tǒng):在接線箱上將設備控制改為本地控制方式，并將急停開關(guān)按下，確認快門無法打開后，掛檢修牌表明設備檢修中；打開氣控箱，檢查氣控箱內(nèi)氣路的空氣過濾的濾芯是否需要更換；油霧器是否需要加油，檢查氣體壓力是否在0.5-0.8MPa范圍內(nèi)；檢查射線源窗口吹掃氣情況，吹掃氣的力量是否夠大，可以保持窗口無異物停留；
2)射線源窗口:在采取安全措施的條件下，目視檢查射線源窗口鋁片是否有損壞；
3)信號檢測器窗口:在采取安全措施的條件下，目視檢查信號檢測器的情況，有無在生產(chǎn)中損壞，有無漏水的可能性；
4)安全指示燈:在接線箱的按鈕控制射線源快門的開閉，觀察快門打開時C型架上的紅燈是否売，關(guān)閉時綠燈是否売；
5)C型架行走、限位開關(guān):用接線箱上的C型架進退按鈕控制進退，觀察C型架行走是否平穩(wěn)，是否有卡阻和步進現(xiàn)象；
6)急停開關(guān):按下接線箱的急停開關(guān)，選擇控制按鈕在本地控制，試著C型架按鈕是否能驅(qū)動行走，以及快門是否能開閉；如果都能鎖定不動，則急停按鈕功能正常；
7)標準化功能:在操作終端上確認C型架在退回的位置，并且沒有任何東西在射線窗口上，按下F3開始標準化進程，觀察顯示的信號檢測器電壓，在快門打開時應在8.5V、.5V之間，在快門關(guān)閉時零點電壓應小于+-0.02V，記錄下并與上次比較；
8)精度檢查:用一個樣板架，高度為軋制線高度，把樣板架放在射線源窗口的中心；將已知厚度的合金樣板逐個放到架子上檢查測量精度，尤其是成品道次的厚度情況，并做記錄與上次比較；
9)合金文件:逐個輸入各個合金號，觀察是否有報警，如果有的話，則說明合金沒有定義，需要建立該合金；
10)電器連接:主電柜內(nèi)各個功能板上的連線是否有松動進行檢查，并逐個檢查包括接線箱在內(nèi)的各個接線端子是否松動或生銹；
11)軟件備份:定期檢查軟盤內(nèi)備份的測厚儀的主程序并及時補充備份。
[0012]12)C型架驅(qū)動:應定期從機械的角度檢查C型架的軌道情況，電機齒輪和鏈條的松緊是否合適，可根據(jù)具體情況進行調(diào)整；
13)漂移測試:用一塊樣板連續(xù)測量5分鐘以上，觀察是否有明顯厚度變化，測量值不應該超過0.15%的變化；
14)模擬量輸出信號:安裝調(diào)試后是否有變化，有變化為異常，反之則為正常；
15)C型架輪子:C型架下的輪子是否能夠正常滾動；
16)變頻器:定期檢查工作狀態(tài)；
17)減速箱:進行機械性能檢查。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:C型架上安裝著測厚儀的射線源(在下懸臂7)和檢測器(上懸臂的信號檢測器)。在C型架上裝有行走驅(qū)動裝置，使它可以在軌道上運動，便于檢修和設備的精度標定工作。C型架上懸臂后部安有工作狀態(tài)指示燈。整個C型架的尾部裝有電纜拖拉系統(tǒng)，保證電纜可以靈活運動并不受損害。如果在距離無法達到要求時，可以使用一些屏蔽手段，如加裝鋼板阻擋；在需要觀察的地方，也可以使用鉛化玻璃。無論使用何種手段，目的都是要減少輻射，本測厚儀中的射線對人的傷害，只要不超過限度，經(jīng)過休息是可以恢復的。測厚儀的射線源系統(tǒng)采用高壓分離式大功率射線源，根據(jù)不同應用現(xiàn)場所使用的能量不同，射線源上部安裝有樣片箱，樣片箱內(nèi)部有電磁器件驅(qū)動的快門和樣板，平時快門關(guān)閉，射線被全部阻擋，處于安全狀態(tài)；高穩(wěn)定性的高壓電路提供了電離室正常工作所需的外部高壓。在C型架的上下懸臂均裝有空氣溫度探測器，用來對空氣溫度變化導致的測量偏差進行補償。在接線箱上設置的緊急開關(guān)，當發(fā)現(xiàn)危險情況需要測厚儀緊急停止工作時，按下此按鈕，則測厚儀會進入如下狀態(tài):射線源立即關(guān)閉。C型架就地停車。這樣，可以保證人身和設備的安全在接線箱上除了緊急按鈕外，還有一組C型架和快門控制按鈕用來實現(xiàn)現(xiàn)場對測厚儀的控制，有助于設備的維修工作，遠程/現(xiàn)場控制開關(guān)的作用就是選擇主電柜控制還是現(xiàn)場按鈕控制，當開關(guān)打在“遠程控制”位置時，由主電柜信號控制C型架和快門；當開關(guān)打在“現(xiàn)場控制”位置時，則由現(xiàn)場接線箱的按鈕控制。當上面所說的“遠程/現(xiàn)場控制”開關(guān)置于“現(xiàn)場”位置時，可以通過接線箱的C型架進退按鈕控制C型架的開進和退回，方便設備的維修和功能測試。本發(fā)明中公布的使用方法能給用戶提供正確的、安全的使用方法，避免用戶因錯誤操作而導致的機器損壞。本發(fā)明中公開的檢修方法能在機器出現(xiàn)異常時便于用戶對其進行原因進行快速的查找，并提供維修指導，可以讓用戶進行簡單的維修，避免了等待專業(yè)維修人員而耽誤的生產(chǎn)時間。
[0014]本測厚儀根據(jù)實際使用條件，采用大功率X射線發(fā)生系統(tǒng)的高壓與射線發(fā)生器的分離，降低了設備的維護工作量與維修成本，對于高精度、無需同位素放射性源的X射線測厚儀的普及奠定了基礎(chǔ)。高壓分離式大功率X射線源配套的大功率(160KV/5mA，800W)射線高壓電源單獨密封于不銹鋼殼體內(nèi)，可供出+80KV和-80KV的兩路陰陽極高壓。射線源和配套高壓采用高壓電纜連接，最長達IOm距離?？朔渚€管能量隨使用時間增加而衰減的問題，通過內(nèi)置樣片的能量反射比自動補償計算，實現(xiàn)自動能量補償。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明一種測厚儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明一種測厚儀的控制終端結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明一種測厚儀的C型架結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明一種測厚儀的主電柜結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明一種測厚儀的水冷箱結(jié)構(gòu)示意圖；
其中:1.控制終端、2.主電柜、3.水冷箱、4.高壓電源、5.接線箱、6.上懸臂、7.下懸臂、8.信號檢測器、9.射線源、10.支撐臂、11.總線槽、12.顯示器、13.鍵盤、61.空氣溫度探測器、62.行走驅(qū)動裝置、63.驅(qū)動電機、64.信號檢測器、65.射線源、71.樣片箱、72.快門、73.樣板、74空氣清掃裝置。
【具體實施方式】
[0016]為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步描述，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成本發(fā)明保護范圍的限定。
[0017]下面結(jié)合附圖1詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式:本發(fā)明中的測厚儀由C型架:包括上懸臂6的信號檢測器8，下懸臂7的射線源9、接線箱5、氣控箱，電器室的主電柜2，操作終端I組成。
[0018]C型架上安裝著測厚儀的射線源9 (在下懸臂7)和檢測器(上懸臂6的信號檢測器8)。在C型架上裝有行走驅(qū)動裝置62，使它可以在軌道上運動，便于檢修和設備的精度標定工作。C型架上懸臂6后部安有工作狀態(tài)指示燈。整個C型架的尾部裝有電纜拖拉系統(tǒng)，保證電纜可以靈活運動并不受損害。在C型架的上懸臂、下懸臂7的前部分別裝有信號檢測器8和射線源9，C型架靠油缸驅(qū)動。上懸臂6內(nèi)有到信號檢測器8、下懸臂7有射線源9及電纜、氣管等。
[0019]測厚儀的射線源9系統(tǒng)采用高壓分離式大功率射線源9，根據(jù)不同應用現(xiàn)場所使用的能量不同，射線源上部安裝有樣片箱71，樣片箱71內(nèi)部有電磁器件(螺旋管)驅(qū)動的快門72和樣板73，平時快門72關(guān)閉，射線被全部阻擋，處于安全狀態(tài)(泄漏低于國家安全標準)。當設備工作時，電動螺旋管動作，把快門72推開，射線開始照射到被測物體上。裝在樣片箱71內(nèi)的位置傳感器同時送出快門72的位置信號，指示射線源9的工作狀態(tài)。在C型架窗口表面有吹掃氣體，在生產(chǎn)中將異物從窗口吹走，保證測量的準確性。在沒有供電的條件下，射線源9處于無射線的安全狀態(tài)。如果射線源9已供電，在快門72關(guān)閉時，其射線泄漏量在國標的安全范圍內(nèi)。射線測厚儀的信號檢測器8完成穿透鋁板的射線密度的檢測功能，它由電離室、高壓模塊和前置放大板三大部分組成。當X射線照到信號檢測器8的電離室窗口上時，引起腔內(nèi)氣體的電離效應，產(chǎn)生微弱電流。在前置放大板上的高倍低噪聲運算放大器把信號放大，經(jīng)過接線箱轉(zhuǎn)接后，以差分信號方式送到主電柜后置放大板放大、放大后最大電壓為IOV以內(nèi)，再送到主計算機的模擬量采集卡端子上。高穩(wěn)定性的高壓電路提供了電離室正常工作所需的外部高壓。由于測厚儀工作和維修保養(yǎng)的需要，C型架是安裝在軌道上可以進退行走的。測厚儀的行走驅(qū)動裝置工作方式包括電機/鏈條驅(qū)動以及油缸驅(qū)動方式。當C型架開進到測量位置時，安裝在C型架側(cè)面的前限位開關(guān)會碰到前限位擋塊上，該開關(guān)會給出一個開關(guān)量信號，此信號經(jīng)過接線箱后送到Dio隔離驅(qū)動板進行信號處理，之后到達主計算機的DIO板上，軟件讀到C型架的位置信號。同時，前限位開關(guān)的另一付觸點會通過繼電器送出驅(qū)動電機的控制信號(或通過電磁閥切斷油缸的供油)，使C型架停止運動。當C型架從前限位擋塊回到后限位擋塊時，后限位開關(guān)將碰到后限位擋塊，其工作原理與上述過程類似。在測厚儀C型架上懸臂6裝有射線源9工作狀態(tài)指示燈。其中黃色燈指示射線源9工作狀態(tài)，該燈亮時表明射線源9處于工作中，如果不亮，表示射線源9未工作；在測厚儀未測量時，射線源的快門72處于關(guān)閉狀態(tài)，工作燈組中的綠燈亮，表示此時是安全的。當測厚儀進入測量狀態(tài)時，射線源9的快門72打開，紅燈點亮，表示設備正在工作中(有射線)。在射線源9的上表面有吹掃空氣通道，對射線窗口進行吹掃，保持窗口干凈。C型架的尾部都設計有電纜的行走驅(qū)動裝置62，有坦克拖鏈和懸掛滑輪兩種方式供選擇。在C型架的上下懸臂7均裝有空氣溫度探測器61，用來對空氣溫度變化導致的測量偏差進行補償。
[0020]測厚儀的主要電器裝置都在主電柜2中，主電柜2中有主處理計算機系統(tǒng)(含各類信號處理板)，信號隔離驅(qū)動板，供電電源及顯示器12、鍵盤13等。測厚儀主電柜的上部由兩個24VDC輸出的電源模塊構(gòu)成了主要供電系統(tǒng)，一路專供射線源9，另一路供其它電路；模塊的輸入電壓是由用戶提供的220VAC交流電源。用戶提供的220VAC電源同時提供到主計算機。主計算機采用的是工業(yè)級計算機，在總線槽11上按順序從右到左(面對計算機背面)插有:DIO板、模擬量輸出板(A0)、計數(shù)卡(COUNTER CARD)、模擬量輸入板(Al)和CPU板。雖然理論上板卡可以插在任意位置，為了方便維護的統(tǒng)一性，請不要輕易改變上述規(guī)定的順序。本發(fā)明中測厚儀的主CPU板目前采用工業(yè)級主板，由于測厚儀對可靠性要求很高，同時對處理的實時性要求嚴格，目前設備選用該款工業(yè)級處理器。
[0021]測厚儀的模擬量數(shù)據(jù)采集卡使用的是HR-A1-16/100型高速、高分辨率的模/數(shù)轉(zhuǎn)換卡，該卡有單極和差分兩種信號輸入方式。使用在單極方式輸入時，可提供16個通道采集數(shù)據(jù)，在使用差分信號方式輸入時，則可以提供8個通道。在本測厚儀中使用差分信號輸入工作方式。信號的輸入范圍為正負10VDC。測厚儀的信號檢測器8獲得的電壓信號，送到主電柜中，經(jīng)過后置放大板進行信號調(diào)理，之后就輸入到HR-A1-16/100模/數(shù)轉(zhuǎn)換板進行信號處理，這樣計算機就可以讀入信號檢測器8檢測到的電壓信號。在更換和使用HR-A1-16/100板時，需要進行一系列的硬件跳線選擇設置，必須核對清楚。在主計算機總線上插有最多可以讀入/出96個通道的數(shù)字量信號板，用來處理設備的輸入狀態(tài)信號以及產(chǎn)生控制命令輸出信號。
[0022]測厚儀的主機同時裝有數(shù)字信號隔離驅(qū)動板，用來對外部輸入信號進行隔離和調(diào)理；并對輸出的命令信號進行隔離和驅(qū)動放大。和上面所敘述的模擬量輸入板類似，該板在使用時也需要相應的地址設定選擇，由于測厚儀是實時性很強的系統(tǒng)，各種信號需要精確的定時去采樣，因此軟件運行就需要一個精確的基準時鐘，時鐘定時卡(或稱為“計數(shù)板”)起的就是這個作用。本發(fā)明中的測厚儀使用的是HR-CT-600計數(shù)板。
[0023]HR-CT-600計數(shù)板上的J3和J2是中斷向量選擇，J2應該跳在“X”的位置；J3應該跳在“5”的位置。Jl是WAIT狀態(tài)的跳線，應跳在“OFF”位置。HR-40X測厚儀計算目標值和實際測量值之間的偏差并以模擬量電壓輸出(+-10V)的形式反饋給AGC系統(tǒng)，例如可以用正負IOVDC電壓表示正負10%的偏差，AGC就會根據(jù)偏差進行壓下、速度或張力參數(shù)的調(diào)節(jié)，以控制厚度誤差在合格范圍內(nèi)。從模擬量輸出板送出的信號經(jīng)過隔離放大后才送到AGC系統(tǒng)中。
[0024]HR-A0-6模擬量輸出板就是實現(xiàn)偏差量輸出的器件,它共有6個輸出通道,分別分配給測厚儀A和B各3個通道使用。它的輸出比例和輸出方式(例如是百分比偏差還是絕對偏差)可以通過操作軟件設定。在測厚儀系統(tǒng)中，需要分配給板子工作地址。HR-A0-6模擬量輸出板的各種跳線設置包括=BASE ADDRESS (基本地址)HR-A0-6的基本地址設置。該跳線跳在“0N”的位置上。該組跳線用來選擇輸出方式，有“XFER”和“UPDATE**”兩個位置，J3是設01通道的，J2是設23通道的，Jl是設45通道的。所有的都應跳在“UPDATE**”上。加電狀態(tài)跳線選擇，用來選擇加電時輸出狀態(tài)。J4就是該跳線，應該跳在“STD”位置上。該組DIP開關(guān)選擇模擬量電壓輸出范圍，HR-300D測厚儀使用+-10VDC輸出電壓，在板子上DIP開關(guān)的名稱是GAIMTGAIN5，分別對應六個通道。它們?nèi)堪聪旅嬉笤O置:1=0N2=0FF 3=0N 4=0FF 5=0FF 6=0FF。HR-A0-6 板輸出電壓范圍選擇 DIP 開關(guān)
為了安裝軟件和進行測厚儀維護，主電柜內(nèi)的主計算機上配有彩色LCD液晶顯示器12和標準計算機鍵盤13，用來進行設備功能測試和維護。該人機界面具有以下幾個方面的功倉泛:
a.輸入測量參數(shù):和現(xiàn)場操作終端的功能類似，通過上下(左右)鍵選擇窗口，可輸入目標厚度、響應時間、合金號等。
[0025]b.顯示信號狀態(tài):如信號檢測器8檢測電壓，射線源工作狀態(tài)、快門、樣板、水流等各種信號的數(shù)值和邏輯狀態(tài)。
[0026]c.顯示故障告警:如果設備硬件產(chǎn)生問題，在告警窗口內(nèi)會有相應的故障信息，幫助用戶解決問題。
[0027]所有的外部傳感器反饋來的信號都需要經(jīng)過隔離電路才能送到DIO板上使用；而輸出的命令信號也需要隔離驅(qū)動才能送到外部運動機構(gòu)中。為此測厚儀裝有HR-DD10-01數(shù)字信號驅(qū)動隔離板。輸入信號用光電隔離器件實現(xiàn)隔離目的，對輸出的信號用固態(tài)繼電器實現(xiàn)信號的驅(qū)動。
[0028]在HR-DD10-01板的左上角，有一組DIP開關(guān)，對輸入和輸出信號的BIT位進行設置；右上角的接線端子引入板子工作所需要的電壓(+5VDC，和兩路+24VDC)。上方的排線插座用來與DIO板連結(jié)，另外一個用來和下一塊DDIO板進行級聯(lián)。從信號檢測器8前置放大板輸出的模擬量信號要經(jīng)過主電柜的后置放大板對信號進行二次放大。HR-PAMP-02后置放大板上提供了兩個放大通道，分別給A和B側(cè)的信號檢測器8使用，在放大板上有調(diào)整放大倍數(shù)的電位器和調(diào)零電位器。Wl、W3為放大倍數(shù)調(diào)節(jié)電位器，W2、W4(W103)為零點調(diào)節(jié)電位器。為了與AGC系統(tǒng)電氣隔離，HR-40X測厚儀的模擬量輸出偏差信號從HR-A0-6輸出板輸出后，進入輸出信號隔離板(HR-DA0-02)，該板對電壓不進行任何放大(1:1)，只增加電流驅(qū)動能力。
[0029]測厚儀在現(xiàn)場設有接線、氣控合一的電氣箱，主要來實現(xiàn)主電柜到C型架電纜之間的轉(zhuǎn)接和外部供氣接口。從主電柜的各個接口隔離/驅(qū)動板到C型架的信號檢測器8、射線源9、工作狀態(tài)燈、限位開關(guān)等部件的電纜都經(jīng)過接線箱5轉(zhuǎn)接。從220VAC電源盤上也引入交流電去點亮C型架上的工作狀態(tài)燈。該電源在接線箱5內(nèi)由一個空氣開關(guān)(Kl)控制，經(jīng)過RLl和RL2繼電器控制紅/綠燈的亮滅。除了基本的電纜轉(zhuǎn)接功能，接線箱上還安裝有一系列手動控制按鈕，供測厚儀維修時使用。在接線箱上有一個紅色的緊急開關(guān)按鈕58，當發(fā)現(xiàn)危險情況需要測厚儀緊急停止工作時，按下此按鈕，則測厚儀會進入如下狀態(tài):射線源立即關(guān)閉，C型架就地停車。這樣，可以保證人身和設備的安全在接線箱5上除了緊急開關(guān)按鈕58外，還有一組C型架和快門控制按鈕57用來實現(xiàn)現(xiàn)場對測厚儀的控制，有助于設備的維修工作，遠程/現(xiàn)場控制開關(guān)的作用就是選擇主電柜控制還是現(xiàn)場按鈕控制，當開關(guān)打在“遠程控制”位置時，由主電柜2信號控制C型架和快門72 ;當開關(guān)打在“現(xiàn)場控制”位置時，則由現(xiàn)場接線箱5的按鈕控制。當上面所說的“遠程/現(xiàn)場控制”開關(guān)55置于“現(xiàn)場”位置時，可以通過接線箱的C型架進退按鈕控制C型架的開進和退回，方便設備的維修和功能測試。按下紅色的“前進”按鈕則C型架向前開到生產(chǎn)線上，按下綠色的“后退”按鈕則C型架退回到準備位置?？扉T72按鈕置于“快門開”的位置時，射線源快門打開；反之則關(guān)閉。C型架的運動是驅(qū)動電機63驅(qū)動的。在控制箱內(nèi)右下角，有一隔離的區(qū)域，布置了到射線源窗口吹掃氣管路、溫度傳感器負壓氣路等設施。
[0030]測厚儀提供一個安裝在操作臺上的操作站供操作工使用，所有的功能使用都在操作終端I上完成。該終端采用彩色IXD顯示器12，工業(yè)薄膜鍵盤等一體化設計，集成CPU主板和電子硬盤，專為測厚儀設計。HR-XY-100操作終端通過RS422通信口與主電柜的主計算機進行數(shù)據(jù)交換。整個操作終端需要220VAC交流供電，需要特別強調(diào)的是，為了保證數(shù)據(jù)通信的可靠性，此電源應從主電柜的交流電源分出來一路供電。測厚儀的軟件系統(tǒng)有兩大塊，主計算機內(nèi)運行有主處理軟件和操作終端內(nèi)的設備控制軟件，下面分別說明。
[0031]測厚儀的主機軟件及作用見下表:
【權(quán)利要求】
1.一種測厚儀，其特征在于:所述測厚儀包括控制終端、主電柜、高壓電源、接線箱、水冷箱和C型架，所述主電柜連接控制終端和接線箱，高壓電源、水冷箱和接線箱分別連接C型架；所述C型架包括水平設置的上懸臂和下懸臂，上懸臂和下懸臂之間通過與其垂直的支撐臂連接；C型架的上懸臂、下懸臂均裝有空氣溫度探測器；c型架的內(nèi)壁上設置與其匹配的C型的行走驅(qū)動裝置，C型架的外壁上設置有驅(qū)動電機，驅(qū)動電機連接行走驅(qū)動裝置；上懸臂距離支撐臂較遠的一端裝有信號檢測器，下懸臂距離支撐臂較遠的一端設置射線源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測厚儀，其特征在于:所述控制終端為工業(yè)級計算機，包括總線槽、顯示器和鍵盤，所述總線槽上按順序插有DIO板、模擬量輸出板、計數(shù)卡、模擬量輸入板Al和CPU板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測厚儀，其特征在于:所述射線源包括樣片箱，樣片箱內(nèi)設置電磁器件驅(qū)動的快門和樣板，所述射線源上還設置空氣清掃裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測厚儀，其特征在于:所述行走驅(qū)動裝置的側(cè)面設置前限位擋塊和與其配合使用的前限位開關(guān)、后限位擋塊和與其配合使用的后限位開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測厚儀，其特征在于:所述主電柜上設置有遠程/現(xiàn)場控制開關(guān)、C型架進/退按鈕、快門開/關(guān)按鈕和緊急開關(guān)按鈕。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一條所述的一種測厚儀的使用方法，包括如下步驟: 1)接通電源，調(diào)試C型架上設置的行走驅(qū)動裝置是否可以在軌道上正常運動，C型架上懸臂后部設置的工作指示 燈狀態(tài)是否正常，C型架的尾部設置的電纜拖拉系統(tǒng)是否可以靈活運動； 2)電動螺旋管推開快門，射線照射到被測物體上，位置傳感器輸送快門的位置信號至控制終端； 3)在C型架窗口表面有吹掃氣體，在生產(chǎn)中將異物從窗口吹走，保證測量的準確性；射線源供電，射線測厚儀的信號檢測器完成穿透鋁板的射線密度的檢測功能，它由電離室、高壓模塊和前置放大板三大部分組成； 4)X射線照到信號檢測器的電離室窗口，腔內(nèi)氣體產(chǎn)生電離效應，產(chǎn)生微弱電流，在前置放大板上的高倍低噪聲運算放大器把信號放大，經(jīng)過接線箱轉(zhuǎn)接后，以差分信號方式送到主電柜后置放大板放大，送到主計算機的模擬量采集卡端子上； 5)C型架開進到測量位置時，前限位開關(guān)碰到前限位擋塊上，前限位開關(guān)給出開關(guān)量信號，信號經(jīng)過接線箱后送到DIO隔離驅(qū)動板進行信號處理，到達主計算機的DIO板上，軟件讀到C型架的位置信號；前限位開關(guān)的另一付觸點會通過繼電器送出電機的控制信號，C型架停止運動；C型架從前限位開回到后限位，后限位開關(guān)將碰到后限位擋塊，開關(guān)給出一個開關(guān)量信號，信號經(jīng)過接線箱后送到DIO隔離驅(qū)動板進行信號處理，到達主計算機的DIO板上，軟件讀到C型架的位置信號； 6)測厚儀進入測量狀態(tài)，射線源的快門打開，紅燈點亮，，射線源上表面的吹掃空氣通道對射線窗口進行吹掃，C型架的尾部設置行走驅(qū)動裝置，C型架的上下懸臂設置的空氣溫度探測器，對空氣溫度變化數(shù)據(jù)傳輸至控制終端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一條所述的一種測厚儀的檢修方法，包括如下步驟: I)射線源吹掃系統(tǒng):在接線箱上將設備控制改為本地控制方式，并按下急停開關(guān)，確認快門無法打開后，掛檢修牌表明設備檢修中；打開氣控箱，檢查氣控箱內(nèi)氣路的空氣過濾的濾芯是否需要更換；油霧器是否需要加油，檢查氣體壓力是否在0.5-0.SMPa范圍內(nèi)；檢查射線源窗口吹掃氣情況，吹掃氣的力量是否夠大，是否可以保持窗口無異物停留； 2)射線源窗口:在采取安全措施的條件下，目視檢查射線源窗口鋁片是否有損壞； 3)信號檢測器窗口:在采取安全措施的條件下，目視檢查信號檢測器的情況，有無在生產(chǎn)中損壞，有無漏水的可能性； 4)安全指示燈:在接線箱的按鈕控制射線源快門的開閉，觀察快門打開時C型架上的紅燈是否売，關(guān)閉時綠燈是否売； 5)C型架行走、限位開關(guān):用接線箱上的C型架進退按鈕控制進退，觀察C型架行走是否平穩(wěn)，是否有卡阻和步進現(xiàn)象； 6)急停開關(guān):按下接線箱的急停開關(guān)，選擇控制按鈕在本地控制，試著C型架按鈕是否能驅(qū)動行走，以及快門是否能開閉；如果都能鎖定不動，則急停按鈕功能正常； 7)標準化功能:在操作終端上確認C型架在退回的位置，并且沒有任何東西在射線窗口上，按下開始標準化進程，觀察顯示的信號檢測器電壓，在快門打開時應在8.5V~9.5V之間，在快門關(guān)閉時零點電壓應小于±0.02V，記錄下并與上次比較； 8)精度檢查:用一個樣板架，高度為軋制線高度，把樣板架放在射線源窗口的中心；將已知厚度的合金樣板逐個放到架子上檢查測量精度，做記錄與上次比較； 9)合金文件:逐個輸入 各個合金號，觀察是否有報警，如果有的話，則說明合金沒有定義，需要建立該合金； 10)電器連接:主電柜內(nèi)各個功能板上的連線是否有松動進行檢查，并逐個檢查包括接線箱在內(nèi)的各個接線端子是否松動或生銹； 11)軟件備份:定期檢查軟盤內(nèi)備份的測厚儀的主程序并及時補充備份。 12)C型架驅(qū)動:應定期從機械的角度檢查C型架的軌道情況，電機齒輪和鏈條的松緊是否合適，可根據(jù)具體情況進行調(diào)整； 13)漂移測試:用一塊樣板連續(xù)測量5分鐘以上，觀察是否有明顯厚度變化，測量值不應該超過0.15%的變化； 14)模擬量輸出信號:安裝調(diào)試后是否有變化，有變化為異常，反之則為正常； 15)C型架輪子:C型架下的輪子是否能夠正常滾動； 16)變頻器:定期檢查工作狀態(tài)； 17)減速箱:進行機械性能檢查。
【文檔編號】G01B15/02GK103968785SQ201410092312
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】朱衛(wèi)民, 李蔚森 申請人:馬鞍山恒瑞測量設備有限公司