射線底片自動評定系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種射線底片自動評定系統(tǒng)，包括計算機控制系統(tǒng)，該計算機控制系統(tǒng)通過采集控制卡分別和自動上片裝置、底片傳動裝置及采集裝置信號連接，該底片傳動裝置的末端設(shè)置出片裝置。本實用新型徹底解決了探傷【技術(shù)領(lǐng)域】長期以來，依賴原始方法—人工評片的難題，減少了人為視覺疲勞和專業(yè)知識限制帶來的錯判、誤判和漏判、極大地提高射線底片評定效率，堪稱射線探傷領(lǐng)域一次劃時代的革命。
【專利說明】射線底片自動評定系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及探傷領(lǐng)域的機電一體化設(shè)備，具體指一種射線底片自動評定系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在壓力容器及管道工藝行業(yè)不時面對焊接作業(yè)，對于焊接質(zhì)量的好壞，國家政策、法規(guī)及職能部門，有著嚴格明確的要求。檢驗的方法分為兩種:A.對于可移動的、規(guī)則的管件，通過數(shù)字探測、檢驗系統(tǒng)，直接在監(jiān)示器上觀評焊接質(zhì)量，即時得出結(jié)論；B.對于絕大多數(shù)不規(guī)則，需要現(xiàn)場組對的焊件，如球罐、工藝管線、長輸管線、船體、軍工產(chǎn)品等，則要通過射線照射在特制的底片上映像，然后沖洗，在底片影像燈上觀測、分析、判別焊接質(zhì)量。
[0003]近年來，隨著各種惡性質(zhì)量事故屢禁不絕，國家對此相應(yīng)的管理越來越嚴格，越來越細化。特別是在壓力容器及長輸管線方面，要求100%探傷。這就對焊縫質(zhì)量評定工作形成了很大的工作量，此為其一；
[0004]其二，焊接工作完成后要求盡快確定焊接質(zhì)量，需要返修則返修……；而且，對于同一焊縫的射線底片要分類歸檔保存，工程質(zhì)量終身備案追訴。所有這些工作都是由具有專業(yè)資質(zhì)的檢驗人員人工來完成。人由于受生理極限、工作經(jīng)驗和業(yè)務(wù)水平的限制，工作中難免出現(xiàn)這樣那樣的錯誤，為了減少工作失誤，只有加大力度進行復(fù)檢，由此所產(chǎn)生的工作可想而知。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型提供了一種射線底片自動評定系統(tǒng)，極大地提高射線底片評定效率。
[0006]為此，采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種射線底片自動評定系統(tǒng)，包括計算機控制系統(tǒng)，該計算機控制系統(tǒng)通過采集控制卡分別和自動上片裝置、底片傳動裝置及采集裝置信號連接，該底片傳動裝置的末端設(shè)置出片裝置。
[0008]所述自動上片裝置包括底片盒，其前端設(shè)有和底板滑配的前擋板；該前擋板頂部通過旋轉(zhuǎn)編碼器和機械臂連接，機械臂的另一端與底片盒內(nèi)最上端的底片接觸；底片盒由托架支撐，而托架由第一步進電機帶動上下移動；鼓風(fēng)部件設(shè)置在底片盒的末端；吸附單元設(shè)置在鼓風(fēng)部件上方，該吸附單元由吸附部件和吸附傳動部件組成，該吸附傳動部件由第二步進電機及同步帶組成；所述旋轉(zhuǎn)編碼器、第一步進電機、第二步進電機和采集控制卡信號連接。
[0009]所述底片傳動裝置包括傳動輥，其上安裝空心同步帶并由第三步進電機控制；所述底片傳動裝置的入、出口端分設(shè)入、出口光電開關(guān)；該步進電機、入、出口光電開關(guān)和采集控制卡信號連接。
[0010]所述空心同步帶的兩外側(cè)設(shè)有導(dǎo)向板。
[0011]所述采集裝置包括置于所述底片傳動裝置上、下方的攝像鏡頭、光源、聚焦透鏡，該聚焦透鏡和光源耦合，用于聚集光束照亮底片特定部位，攝像鏡頭聚焦待采集區(qū)域圖像至線陣CCD焦面；逐列采集底片影像；所述線陣CCD和采集控制卡信號連接。
[0012]本實用新型徹底解決了探傷【技術(shù)領(lǐng)域】長期以來，依賴原始方法——人工評片的難題，減少了人為視覺疲勞和專業(yè)知識限制帶來的錯判、誤判和漏判、極大地提高射線底片評定效率，堪稱射線探傷領(lǐng)域一次劃時代的革命。
[0013]本實用新型同樣適用于其它【技術(shù)領(lǐng)域】射線底片的評定，如醫(yī)學(xué)射線評判等。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的原理結(jié)構(gòu)框圖；
[0015]圖2為本實用新型的電學(xué)原理框圖；
[0016]圖3為本實用新型的程序流程圖；
[0017]圖4為本實用新型的旋轉(zhuǎn)編碼器轉(zhuǎn)動極性及角度的處理過程。

【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型作全面闡述。
[0019]本實用新型的原理如下:待測射線底片經(jīng)沖洗定影烘干后，放入底片盒，啟動本系統(tǒng)，建立序列檔案、輸入相應(yīng)的管理信息(名稱、焊接厚度、日期、檢定人等)，按“確定”鍵，執(zhí)行自動評片功能。系統(tǒng)首先將底片盒里的第一張待測射線底片通過自動上片裝置，放到線陣CCD成像系統(tǒng)的固定位置(焦聚在安裝時已調(diào)好)，自動小幅微調(diào)、對比，測定底片影像的清晰度，選定影像清晰度最好的一幅，并對該幅圖像進行自動亮度對比度、陰影校正、珈瑪校正，空間增強、傅立葉變換等一系列固定軟件指令處理后，和影像庫的標準底片數(shù)據(jù)進行對比，評定出焊縫等級，將經(jīng)過系列化處理后的底片影像連同評定結(jié)果，按照程序設(shè)定好的格式，保存在檔案目錄下；至此，一張底片的評定結(jié)束，進行下一張底片的評定工作，如此反復(fù)，直至將集片箱中的所有底片評定完成。
[0020]本實用新型的結(jié)構(gòu)詳述如下:
[0021]參照圖1，一種射線底片自動評定系統(tǒng)，包括計算機控制系統(tǒng)，該計算機控制系統(tǒng)15通過采集控制卡16分別和自動上片裝置、底片傳動裝置及采集裝置信號連接，該底片傳動裝置的末端設(shè)置出片裝置；其中所述各個裝置部件結(jié)構(gòu)為:
[0022]自動上片裝置，其包括底片盒1，可以同時放置多張待測射線底片；前擋板2，其下部連接在底板7內(nèi)槽的導(dǎo)軌5上，可以沿導(dǎo)軌前后移動，夾緊底片；前擋板2頂部安裝機械臂部件24，該機械臂部件24 —端通過旋轉(zhuǎn)編碼器4與前擋板2連接，另一端與底片盒內(nèi)最上端的底片23接觸，壓緊底片末端；底片盒托架3，用于放置所述射線底片，由第一步進電機6帶動升降機構(gòu)可以使其上下移動，保證盒內(nèi)最上端的底片總是在要求的某一固定高度；鼓風(fēng)部件8，用以吹起底片盒中最上端的底片一端；吸附部件20，向上抽氣，吸住被鼓風(fēng)部件所吹起的最上端底片的一端；吸附傳動部件22，由第二步進電機21及同步帶19組成，傳送所吸附底片至底片傳動裝置。
[0023]底片傳動裝置，其包括傳動部件25，由第三步進電機14及空心同步帶26控制，按照一定速度傳送底片；導(dǎo)向板27，其固定在空心同步帶26的兩外側(cè)，防止底片斜向傳送；入口光電開關(guān)9，固定在傳動裝置的入口處，指示有一張底片開始進入采集區(qū)域；出口光電開關(guān)12，放置在傳動裝置的出口處，指示當(dāng)前底片已掃描完畢，準備出片。
[0024]采集裝置，其包括設(shè)置在所述底片傳送裝置下方的光源11，由穩(wěn)壓電源驅(qū)動?’聚焦透鏡10耦合所述光源發(fā)出的光，用于聚集光束照亮底片特定部位，便于采集；攝像鏡頭18設(shè)置在所述底片傳達裝置的上方，聚焦待采集區(qū)域圖像至線陣(XD17焦面；線陣(XD17，逐列采集底片影像。
[0025]出片裝置，其包括底片傳動裝置的末端機構(gòu)，將底片移出傳動裝置；出片槽13，用以收集掃描完畢的射線底片。
[0026]采集控制卡16,其一端與計算機通過USB接口相連,接收計算機所發(fā)出的控制指令，并將整個系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)值及所采集數(shù)據(jù)發(fā)送至計算機；另一端與各個控制及采集單元相連，將從PC機接收到的指令譯碼，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)各個裝置的動作指令，實現(xiàn)各步驟操作，并且收集各個裝置的執(zhí)行狀態(tài)，供采集控制卡判斷。
[0027]計算機控制系統(tǒng)15，將線陣(XD17采集得到的一列列圖像合并成為一副完整的圖像，然后經(jīng)預(yù)置的模擬圖像處理功能:陰影校正、空間增強、珈瑪校正、自動亮度對比度、平滑、濾波、邊緣增強、邊緣檢測等近二十條專業(yè)圖像處理指令處理后，與樣品庫標準圖像數(shù)據(jù)進行比對，得出評價結(jié)果。
[0028]本實用新型的工作過程:
[0029]參照圖1、圖2、圖3、圖4，清空底片盒1，整個系統(tǒng)上電，采集控制卡(EEPROM)中代碼自動灌入USB接口芯片。步進電機6帶動升降機構(gòu)，使底片盒托架3回機械原點，左右兩根對稱分布的彈簧4可以確保底片盒托架相對于底板7水平，此時，底片盒內(nèi)未放置底片，機械臂部件24與底片盒托架3頂部接觸，旋轉(zhuǎn)編碼器4處于參考零點位置。
[0030]向上旋起機械臂部件24并拉開底片盒前擋板2，將待測射線底片疊放整齊，放入底片盒1，向里推動前擋板2壓緊盒內(nèi)底片，然后將機械臂部件24向內(nèi)轉(zhuǎn)動至剛好壓緊最上端底片23末端，在此過程中，旋轉(zhuǎn)編碼器4不斷向外發(fā)出周期一致的脈沖信號A和B，脈沖數(shù)目代表旋轉(zhuǎn)角度，A和B之間的極性關(guān)系代表旋轉(zhuǎn)方向，即:A脈沖超前B脈沖代表正向，反之代表反向，其中T為脈沖周期。由采集控制卡16對角度極性進行判別，并計算得到相對于參考零點的偏轉(zhuǎn)角，之后與系統(tǒng)預(yù)設(shè)目標偏轉(zhuǎn)角比較，計算得出第一步進電機6所需轉(zhuǎn)動方向及脈沖數(shù)并提供給自動上片裝置中的步進電機驅(qū)動器，帶動底片托架3上下移動至為止，此時最上端的底片23 —端剛好能夠被鼓風(fēng)部件8吹起。至此，底片盒內(nèi)底片放置工作完成，等待計算機發(fā)送上片控制指令。
[0031 ] 計算機通過USB接口發(fā)出開始上片指令，經(jīng)采集控制卡16譯碼之后提供給上片裝置，上片裝置接收到該指令之后，打開鼓風(fēng)部件8，吹起底片盒內(nèi)最上端的底片23至吸附傳動單元同步帶19下側(cè)位置，同時吸附部件20開始抽氣，緊緊吸附被鼓風(fēng)部件所吹起的底片一端，然后驅(qū)動吸附傳動部件22和傳輸輥25，將吸起的底片傳送至傳動裝置，當(dāng)?shù)灼岸说竭_入口光電開關(guān)9位置時，驅(qū)動吸附傳動部件22停止工作，至此，最上端底片的上片步驟結(jié)束。當(dāng)最上端底片離開上片裝置之后，機械臂部件24會向內(nèi)旋轉(zhuǎn)壓緊第二張底片，旋轉(zhuǎn)編碼器4產(chǎn)生一個角度，采集控制卡16探測到這個角度之后，經(jīng)內(nèi)部運算得到控制量，提供給步進電機驅(qū)動器驅(qū)動升降機構(gòu)，以抬高底片盒托架3位置，保證當(dāng)前底片盒內(nèi)最上端的底片到達指定位置。隨后，鼓風(fēng)部件8動作，吹起這張底片，根據(jù)已設(shè)的進片間隔，驅(qū)動吸附傳動部件22開始第二張底片的上片動作，這樣即可實現(xiàn)盒內(nèi)底片的順序傳輸。
[0032]底片到達入口光電開關(guān)9位置時，即停止吸附傳動部件22的驅(qū)動，此時傳輸輥25仍在動作，第三步進電機14驅(qū)動傳輸輥25以確定速度勻速轉(zhuǎn)動，帶動射線底片在空心同步帶26上勻速傳輸。同步帶為空心結(jié)構(gòu)，兩側(cè)實心以托起底片，中間空心以透過光線，方便采集。此外，在底片到達入口光電開關(guān)9之后，打開光源11并延時一段時間Tl，然后啟動線陣CCD17開始采集，由于傳動機構(gòu)帶動底片勻速前進，線陣CCD被配置為內(nèi)部周期性連續(xù)觸發(fā)方式，觸發(fā)周期由第三步進電機14轉(zhuǎn)速及傳輸輥25直徑一同決定。
[0033]當(dāng)射線底片到達出口光電開關(guān)12時，整張底片掃描完畢，關(guān)閉光源11，停止線陣CCD17觸發(fā)信號。此時傳動裝置仍在動作，將該底片移出機構(gòu)，本張底片掃描完畢，等待一段時間之后開始下一張底片的上片操作。此時，計算機控制系統(tǒng)15中已形成一副完整的射線底片數(shù)字圖像，按照事先設(shè)定的圖像處理流程對該圖像進行處理，進
[0034]而得出分析評定結(jié)果。
[0035]本實用新型是以自動上片系統(tǒng)、自動采集系統(tǒng)、自動分片系統(tǒng)、自動評片系統(tǒng)為核心的機電一體化產(chǎn)品，專門解決射線底片評定效率低下，準確度低下難題，主要應(yīng)用于探傷【技術(shù)領(lǐng)域】，凡以此基本構(gòu)思為基礎(chǔ)拓展出的相應(yīng)領(lǐng)域產(chǎn)品，如醫(yī)學(xué)射線評判產(chǎn)品，皆屬本實用新型權(quán)利范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種射線底片自動評定系統(tǒng)，包括計算機控制系統(tǒng)，其特征在于:該計算機控制系統(tǒng)通過采集控制卡分別和自動上片裝置、底片傳動裝置及采集裝置信號連接，該底片傳動裝置的末端設(shè)置出片裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射線底片自動評定系統(tǒng)，其特征在于:所述自動上片裝置包括底片盒(1)，其前端設(shè)有和底板(7)滑配的前擋板(2);該前擋板(2)頂部通過旋轉(zhuǎn)編碼器(4)和機械臂(24)連接，機械臂(24)的另一端與底片盒內(nèi)最上端的底片(23)接觸；底片盒(I)由托架(3)支撐，而托架(3)由第一步進電機(6)帶動上下移動；鼓風(fēng)部件(8)設(shè)置在底片盒(I)的末端；吸附單元設(shè)置在鼓風(fēng)部件(8)上方，該吸附單元由吸附部件(20)和吸附傳動部件(22)組成，該吸附傳動部件(22)由第二步進電機(21)及同步帶(19)組成；所述旋轉(zhuǎn)編碼器(4)、第一步進電機(6)、第二步進電機(21)和采集控制卡(16)信號連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射線底片自動評定系統(tǒng)，其特征在于:所述底片傳動裝置包括傳動輥(25)，其上安裝空心同步帶(26)并由第三步進電機(14)控制；所述底片傳動裝置的入、出口端分設(shè)入、出口光電開關(guān)(9、12);該步進電機(14)、入、出口光電開關(guān)(9、12)和采集控制卡(16)信號連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種射線底片自動評定系統(tǒng)，其特征在于:所述空心同步帶(26)的兩外側(cè)設(shè)有導(dǎo)向板(27)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射線底片自動評定系統(tǒng)，其特征在于:所述采集裝置包括置于所述底片傳動裝置上、下方的攝像鏡頭(18)、光源(11)、聚焦透鏡(10)，該聚焦透鏡(10)和光源(11)耦合，用于聚集光束照亮底片特定部位，攝像鏡頭(18)聚焦待采集區(qū)域圖像至線陣CXD (17)焦面；逐列采集底片影像；所述線陣CXD (17)和采集控制卡(16)信號連接。
【文檔編號】G01N23/00GK203981610SQ201420097351
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】張久剛 申請人:甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司