一種線纜的計算機層析成像檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種線纜的計算機層析成像(CT)檢測裝置，屬于射線無損檢測【技術(shù)領(lǐng)域】。該裝置包括CT環(huán)形掃描裝置、機架、自動測量裝置、自動放線機構(gòu)、自動卷線機構(gòu)、自動標記裝置、自動控制裝置和圖像重建處理裝置等。CT環(huán)形掃描裝置安裝在機架上，而射線源和探測器安裝在CT環(huán)形掃描裝置的精密圓環(huán)上，在電機驅(qū)動下實現(xiàn)同步旋轉(zhuǎn)，從而對線纜進行CT掃描。其優(yōu)點在于：線纜無須旋轉(zhuǎn)，而射線源-探測器環(huán)繞線纜同步旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)CT掃描成像。檢測裝置還具有長度信息測量、缺陷自動標記、同步自動放線和卷線等功能。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，可實現(xiàn)線纜的非旋轉(zhuǎn)運動CT掃描成像。
【專利說明】一種線纜的計算機層析成像檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于射線無損檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是計算機層析成像【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種 線纜的計算機層析成像（CT)檢測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 線纜或線纜狀產(chǎn)品（如導(dǎo)爆索、電纜、纜索等）廣泛應(yīng)用于我國石油、軍工、電力、 建筑、交通等重要工業(yè)領(lǐng)域，在國家安全、國民經(jīng)濟和國民生活中發(fā)揮著重大作用。該類產(chǎn) 品的質(zhì)量問題，會給國家和社會帶來重大損失和極大危害。因此采用無損檢測技術(shù)對該類 產(chǎn)品實施嚴格的質(zhì)量控制具有重要意義。
[0003] 目前，對于該類產(chǎn)品的無損檢測已有一些研究，例如，有人提出了中子照相檢測航 天導(dǎo)爆索的方法和裝置；除了采用中子射線照相技術(shù)外，還有人提出了采用X射線照相技 術(shù)對導(dǎo)爆索進行無損檢測；以及采用工業(yè)X射線CT技術(shù)及和裝置對一小段導(dǎo)爆索樣品進行 檢測，采用工件旋轉(zhuǎn)方式實現(xiàn)CT掃描；有人提出了橋梁纜索磁致伸縮導(dǎo)波快速掃查和磁性 精細掃查相結(jié)合的無盲區(qū)檢測方法；以及采用交流耐壓測試和局放測試檢測電力電纜的缺 陷。
[0004] 目前，對線纜無損檢測方法與裝置中，中子照相法具有中子源體積大防護難、非數(shù) 字化、非在線式、效率低、影像重疊等不足；X射線照相法具有非數(shù)字化、非在線式、效率低、 影像重疊等不足；現(xiàn)有的X射線數(shù)字化照相法雖然可以解決非數(shù)字化射線檢測的問題，但 沒有專門的裝置用于線纜的在線檢測，同時仍然無法避免影像重疊的問題；現(xiàn)有的X射線 工業(yè)CT成像方法可以獲得更直觀的圖像，但需使用特殊工裝將線纜盤繞起來放在旋轉(zhuǎn)工 作臺上方能檢測，線纜具有長度大、直徑小、柔性、不可扭曲等特點，現(xiàn)有工業(yè)CT裝置和方 法難以實現(xiàn)在線檢測；而其它非射線類無損檢測方法無法獲得準確、清晰、直觀的判讀影 像。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種線纜的計算機層析成像（CT)檢測裝置，該 裝置能夠?qū)崿F(xiàn)線纜的自動化、在線式無損檢測，同時，解決了在檢測對象不旋轉(zhuǎn)的情況下的 CT成像檢測問題。
[0006] 為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0007] -種線纜的計算機層析成像（CT)檢測裝置，所述檢測裝置包括環(huán)形CT掃描裝置、 機架、自動測量裝置、自動放線機構(gòu)、自動卷線機構(gòu)、自動標記裝置；所述檢測裝置安裝在基 座上，環(huán)形CT掃描裝置安裝在機架中；在環(huán)形CT掃描裝置中，射線源和探測器被固定在一 個圓環(huán)上，該圓環(huán)在機架內(nèi)作精密旋轉(zhuǎn)運動；射線源可沿一個調(diào)節(jié)機構(gòu)前后移動，以調(diào)整射 線源焦點到物體中心的距離；安裝有射線源和探測器的圓環(huán)精密旋轉(zhuǎn)360°或180° +α， 即可完成掃描；
[0008] 所述自動放線機構(gòu)和自動卷線機構(gòu)由電機同步驅(qū)動，以減小因線纜承受拉力而造 成的線纜損傷；所述自動測量裝置上裝有導(dǎo)輪組和自動測量模塊，用于測量線纜長度，并建 立線纜的長度定位信息，若發(fā)現(xiàn)缺陷，則將該缺陷的長度位置信息存入數(shù)據(jù)庫，同時將該缺 陷部位移動到自動標記裝置中進行標記，然后通過導(dǎo)輪組導(dǎo)向后將線纜盤繞在線輥上；
[0009] 通過操作控制臺上的操控面板和控制工作站將CT控制信號發(fā)送給環(huán)形CT掃描裝 置，射線源發(fā)出射線，穿透檢測對象后進入探測器，探測器接收的電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號， 傳輸?shù)娇刂乒ぷ髡局?，并傳送至圖像工作站進行圖像重建和處理，并顯示檢測結(jié)果。
[0010] 進一步，所述自動測量模塊采用機械式或光電式長度測量工具，所述自動標記裝 置米用氣動打標機，包括氣泵和噴槍。
[0011] 進一步，所述CT掃描裝置是由環(huán)形軸承或環(huán)形導(dǎo)軌支撐的，采用環(huán)形齒輪齒條驅(qū) 動或同步帶驅(qū)動，或者采用空心轉(zhuǎn)臺。
[0012] 進一步，所述射線源采用電子直線加速器、X射線機、一體化X射線機或者是放射 性同位素，射線源的數(shù)量為一個或者多個。
[0013] 進一步，所述探測器可以采用固體探測器、液體探測器、氣體探測器或者是半導(dǎo)體 探測器，其形式可以是線陣列或者面陣列，探測器的數(shù)量為一個或者多個。
[0014] 進一步，所述探測器工作于積分方式或者計數(shù)方式，所述探測器的數(shù)據(jù)傳輸可采 用無線方式，也可采用有線方式。
[0015] 本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提供的檢測裝置能夠?qū)崿F(xiàn)線纜的自動化、在線式 無損檢測，在檢測時，線纜無須旋轉(zhuǎn)，而射線源-探測器環(huán)繞線纜同步旋轉(zhuǎn)，可實現(xiàn)線纜的 非旋轉(zhuǎn)運動CT掃描成像；該檢測裝置還同時具有長度信息測量、缺陷自動標記、同步自動 放線和卷線等功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進行 說明：
[0017] 圖1為檢測裝置主體結(jié)構(gòu)正面示意圖；
[0018] 圖2為CT掃描裝置的側(cè)視圖。

【具體實施方式】
[0019] 下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。
[0020] 圖1為檢測裝置主體結(jié)構(gòu)正面示意圖，如圖所示，本發(fā)明所述的計算機層析成像 檢測裝置，包括環(huán)形CT掃描裝置1、機架2、自動測量裝置16、自動放線機構(gòu)6、自動卷線機 構(gòu)7、自動標記裝置11 ;所述檢測裝置安裝在基座15上，環(huán)形CT掃描裝置1安裝在機架2 中；在環(huán)形CT掃描裝置1中，射線源4和探測器5被固定在一個圓環(huán)17上，該圓環(huán)17在 機架2內(nèi)作精密旋轉(zhuǎn)運動；射線源4可沿一個調(diào)節(jié)機構(gòu)3前后移動，以調(diào)整射線源焦點到 物體中心的距離；安裝有射線源4和探測器5的圓環(huán)17精密旋轉(zhuǎn)360°或180° +α，即可 完成掃描。所述自動放線機構(gòu)6和自動卷線機構(gòu)7由電機同步驅(qū)動，以減小因線纜承受拉 力而造成的線纜損傷；所述自動測量裝置16上裝有導(dǎo)輪組8和自動測量模塊9,用于測量 線纜長度，并建立線纜的長度定位信息，若發(fā)現(xiàn)缺陷，則將該缺陷的長度位置信息存入數(shù)據(jù) 庫，同時將該缺陷部位移動到自動標記裝置11中進行標記，然后通過導(dǎo)輪組13導(dǎo)向后將線 纜盤繞在裝在自動卷線機構(gòu)7的線輥上。通過操作控制臺上的操控面板和控制工作站將 CT控制信號發(fā)送給環(huán)形CT掃描裝置1，射線源4發(fā)出射線，穿透檢測對象后進入探測器5， 探測器5將接收的射線信號最終轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并傳送至圖像工作站進行圖像重建和處 理，并顯示檢測結(jié)果。
[0021] 在本實施例中，自動測量模塊9采用機械式或光電式長度測量工具，自動標記裝 置11采用氣動打標機，由氣泵10和噴槍12等組成。CT掃描裝置1是由環(huán)形軸承或環(huán)形導(dǎo) 軌支撐的，采用環(huán)形齒輪齒條驅(qū)動或同步帶驅(qū)動，或者采用空心轉(zhuǎn)臺。自動卷線機構(gòu)有專門 繞線裝置，以保證線纜能均勻均在線軸上，運動軸由步進電機驅(qū)動。射線源4采用電子直線 加速器、X射線機、一體化X射線機或者是放射性同位素，射線源4的數(shù)量為一個或者多個。 探測器5可以采用固體探測器、液體探測器、氣體探測器或者是半導(dǎo)體探測器，其形式可以 是線陣列或者面陣列，探測器4的數(shù)量為一個或者多個。探測器5工作于積分方式或者計 數(shù)方式，所述探測器5的數(shù)據(jù)傳輸可采用無線方式，也可采用有線方式。
[0022] 在CT掃描前，先將檢測對象（線纜）14從自動放線機構(gòu)6引出，穿過自動測量裝 置16上的導(dǎo)輪組8和自動測量模塊9,再穿過環(huán)形CT掃描裝置1，接著穿入自動標記裝置 11和導(dǎo)輪13,最后固定到自動卷線機構(gòu)7上；CT掃描時，安裝有射線源4和探測器5的圓環(huán) 17精密旋轉(zhuǎn)360°或（180° +α)，即可完成掃描，然后采用圖像重建算法重建出CT圖像； 當(dāng)前部位掃描完成后，自動控制裝置發(fā)出指令驅(qū)動自動放線機構(gòu)6和自動卷線機構(gòu)7同步 轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)線纜掃描部位切換；自動測量裝置16實現(xiàn)線纜的長度測量，并建立線纜的長度 定位信息，若發(fā)現(xiàn)缺陷，則將該缺陷的長度位置信息存入數(shù)據(jù)庫，同時將該缺陷部位移動到 自動標記裝置11中，由氣泵10驅(qū)動噴槍12噴涂標記。
[0023] 最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通 過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進行了詳細的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在 形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種線纜的計算機層析成像檢測裝置，其特征在于：所述檢測裝置包括環(huán)形CT掃描 裝置（1)、機架（2)、自動測量裝置（16)、自動放線機構(gòu)（6)、自動卷線機構(gòu)（7)、自動標記裝 置（11);所述檢測裝置安裝在基座（15)上，環(huán)形CT掃描裝置（1)安裝在機架（2)中；在環(huán) 形CT掃描裝置（1)中，射線源⑷和探測器（5)被固定在一個圓環(huán)（17)上，該圓環(huán)（17) 在機架（2)內(nèi)作精密旋轉(zhuǎn)運動；射線源（4)可沿一個調(diào)節(jié)機構(gòu)（3)前后移動，以調(diào)整射線 源焦點到物體中心的距離；安裝有射線源（4)和探測器（5)的圓環(huán)（17)精密旋轉(zhuǎn)360°或 180° +α，即可完成掃描； 所述自動放線機構(gòu)（6)和自動卷線機構(gòu)（7)由電機同步驅(qū)動，以減小因線纜承受拉力 而造成的線纜損傷；所述自動測量裝置（16)上裝有導(dǎo)輪組（8)和自動測量模塊（9)，用于 測量線纜長度，并建立線纜的長度定位信息，若發(fā)現(xiàn)缺陷，則將該缺陷的長度位置信息存入 數(shù)據(jù)庫，同時將該缺陷部位移動到自動標記裝置（11)中進行標記，然后通過導(dǎo)輪組（13)導(dǎo) 向后將線纜盤繞在裝在自動卷線機構(gòu)（7)的線輥上； 通過操作控制臺上的操控面板和控制工作站將CT控制信號發(fā)送給環(huán)形CT掃描裝置 (1)，射線源（4)發(fā)出射線，穿透檢測對象后進入探測器（5)，探測器（5)將接收的射線信號 最終轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并傳送至圖像工作站進行圖像重建和處理，并顯示檢測結(jié)果。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種線纜的計算機層析成像檢測裝置，其特征在于：所述自 動測量模塊（9)采用機械式或光電式長度測量工具，所述自動標記裝置（11)采用氣動打標 機，包括氣泵（10)和噴槍（12)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種線纜的計算機層析成像檢測裝置，其特征在于：所述CT 掃描裝置（1)是由環(huán)形軸承或環(huán)形導(dǎo)軌支撐的，采用環(huán)形齒輪齒條或同步帶由電機驅(qū)動， 或者采用空心轉(zhuǎn)臺。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種線纜的計算機層析成像檢測裝置，其特征在于：所述射 線源（4)采用電子直線加速器、X射線機、一體化X射線機或者是放射性同位素，射線源（4) 的數(shù)量為一個或者多個。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種線纜的計算機層析成像檢測裝置，其特征在于：所述探 測器（5)可以采用固體探測器、液體探測器、氣體探測器或者是半導(dǎo)體探測器，其形式可以 是線陣列或者面陣列，探測器（5)的數(shù)量為一個或者多個。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種線纜的計算機層析成像檢測裝置，其特征在于：所 述探測器（5)工作于積分方式或者計數(shù)方式，所述探測器（5)的數(shù)據(jù)傳輸可采用無線方式， 也可采用有線方式。
【文檔編號】G01N23/04GK104122277SQ201410362963
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】盧艷平, 王玨, 王福全, 劉豐林, 鄒永寧, 譚輝, 蔡玉芳, 沈?qū)? 安康, 段曉礁, 周日峰, 段黎明 申請人:重慶大學(xué)