專利名稱：多功能x射線電視設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型專利屬于X射線無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，它是用于非被性檢查被檢物品的內(nèi)部構(gòu)造和質(zhì)量。
X射線無損檢測技術(shù)已經(jīng)在多個領(lǐng)域有了較為廣泛的應用，從本世紀20年代初期X射線照像技術(shù)在醫(yī)療和工業(yè)探傷方面的應用，到今天X射線無損檢測電視設(shè)備的應用，產(chǎn)品幾經(jīng)更新，目前市場常見的產(chǎn)品有以下幾類①以象增強器為光轉(zhuǎn)換器的X射線電視設(shè)備，這類電視設(shè)備要求被檢物品的形狀要規(guī)則，對于幾何形狀不規(guī)則的產(chǎn)品，由于產(chǎn)品外形邊緣不規(guī)則，不可能將X射線100％地遮蓋住，因而只能適應軟X射線條件下應用，否則在硬X射線條件下應用會導致象增強器直接接受X射線輻射量，會灼傷象增強器或發(fā)生散焦不能成像。
②以X射線敏感光導攝象器件配套的工業(yè)X射線敏感電視設(shè)備，這類設(shè)備最大一次性檢測面積僅有9×12mm，大于此尺寸的物品就不能一次檢測，只能分段局部檢測，因而應用具有局限性。
③采用直線加速器高能X射線圖像處理設(shè)備，價格昂貴。(每臺價格高達60～75萬美元／臺)，對于一般性工業(yè)產(chǎn)品檢測來說成本太高了。
④前曾出現(xiàn)過采用微光電視與X射線致發(fā)光屏配套組成的改進型X射線電視設(shè)備，但因未解決X射線散射線和外來雜噪聲的干擾技術(shù)，使光圖象的分辨率和清晰度很低除極少數(shù)局部應用之外，對于廣大應用對象無法使用。
本實用新型的目的是為了吸收上述這些X射線電視設(shè)備的優(yōu)點，克服其各自的缺點，又經(jīng)過改進設(shè)計而創(chuàng)造成功的一種一機多用的X射線電視設(shè)備，它大大拓寬了被檢物品的種類和范圍，同時降低了設(shè)備的成本，縮小了體積，降低了水電能源消耗。
本實用新型是一種一機多用的X射線電視設(shè)備，其基本工作原理是將被檢物品放置在X射線的透視之下，由于X射線的強度對不同材料及厚度的衰減強度不同，當這些射線穿過被檢樣品之后，則形成了不可見的X射線影象，經(jīng)過光轉(zhuǎn)換裝置把不可見的X射線影象轉(zhuǎn)換成為可見光影象，將這些影象信息送到攝象和電視接收裝置，在電視監(jiān)視器中就可以實時顯示出與被檢物品內(nèi)形外貌相同的實體光圖象，再經(jīng)過圖象處理裝置，將外來雜噪聲及電子電路中產(chǎn)生的電噪聲去除，就可以得到不同灰度級層次分明的實體光圖象。這些檢測結(jié)果除了實時顯示之外，還可以照像，錄相、打印、磁盤貯存等方式輸出。本實用新型所述多功能X射線電視設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖和圖象處理裝置方框圖，如圖1所示，它是由X射線管，放置樣品的可動工件臺、光轉(zhuǎn)換器、電視攝象和接收裝置，控制器，電源部件，輸出裝置和水冷卻裝置組成，其特征在于它是將X射線致發(fā)光屏的光轉(zhuǎn)換器，象增強器的光轉(zhuǎn)換器和X射線敏感光導攝象管的光轉(zhuǎn)換器，這三種光轉(zhuǎn)換裝置通過一個旋轉(zhuǎn)臺巧妙地組合在一起，實現(xiàn)了一機多用。圖中(1)(2)(3)為不同類型和不同應用范圍的三個光轉(zhuǎn)換裝置，它們沿著旋轉(zhuǎn)臺的園周方向分別安裝在旋轉(zhuǎn)臺上的不同位置上，旋轉(zhuǎn)臺可轉(zhuǎn)動四個位置，每一個位置都有定位機構(gòu)。根據(jù)被檢測對象的特點，需要選擇某一個光轉(zhuǎn)換裝置工作時，則將其旋轉(zhuǎn)到透射位置即可。光轉(zhuǎn)換裝置的個數(shù)可根據(jù)需要裝設(shè)一個，兩個，三個。這個旋轉(zhuǎn)臺是由旋轉(zhuǎn)軸固定底座、旋轉(zhuǎn)盤、固定機架、定位機構(gòu)和防X射線輻射泄漏的安全屏蔽箱組成，見圖2所示。
X射線致發(fā)光屏電視設(shè)備早已出現(xiàn)，但是由于未能很好解決X射線散射和外來雜噪聲音的干擾問題，致使電視光圖象的分辨率和清晰度不同，難以達到醫(yī)療和工業(yè)的應用要求。本實用新型專利中，由于在X射線管和被檢測樣品之間裝設(shè)了一種專門用于吸收X射線散射線的高效過濾器，從而提高了實體光圖象的清晰度和分辨率，因此使這種X射線致發(fā)光屏電視設(shè)備達到了實用化。這樣，將它的光轉(zhuǎn)換器和圖象增強器的光轉(zhuǎn)換器以及X射線敏感光導攝象管的光轉(zhuǎn)換器同時組合在一起，再加上采用了去除噪聲的圖象處理裝置，達到了一機多用的目的，則大大拓寬了X射線檢測技術(shù)的應用范圍，它實現(xiàn)了對煙花炮竹產(chǎn)品、電子元器件、電器部件(如電源插頭、插座、微動開關(guān)、隔離器、高壓偏轉(zhuǎn)線圈等)，薄材重金屬、輕金屬(如鋁合金等)、塑料、陶瓷、橡膠材料制品、石油化工管道的保溫層(檢查有無空隙)和生物及醫(yī)療診斷等方面的實時檢測顯示。
本實用新型多功能X射線電視設(shè)備中的放置被檢樣品的可動工件臺，不僅僅是能實現(xiàn)X、Y、Z三維移動，以便于對被檢物品的被檢部位的調(diào)整，而且還設(shè)計了可以實現(xiàn)振動的功能，因為被檢物品內(nèi)部結(jié)構(gòu)件如有松動或移位，或者在內(nèi)部結(jié)構(gòu)中存在有多余金屬物時，在靜止狀態(tài)下檢測很難辨認，甚至造成判斷錯誤，以往進行這類檢測是將被檢測物品取出機器外，進行振動后再次裝機檢測，并與前面檢查結(jié)果對比。而在這種可振動的工件臺上，就能實現(xiàn)使被檢物品不斷受到振動，不斷被進行檢測，結(jié)構(gòu)件松動或移位，或者多余金屬物必然會隨振動而隨機位移，因而將暴露無遺，清晰可辨。這樣被檢物品一次裝機便可完成了多種檢測，提高了檢測效率和檢測可信度。這種使工件臺振動的機構(gòu)是由電磁振動裝置和傾斜度調(diào)節(jié)(不同角度)機構(gòu)組成可振動的臺座，將此振動臺座按裝在三維可移動的檢測云臺上即成。
以往的X射線無損檢測技術(shù)的圖象處理技術(shù)一般均對原圖象信息有損失，本實用新型專利是在于充分利用計算機的硬件功能資源，使得在不損失原圖象信息情況下而消除雜噪聲干擾。所采用的數(shù)學模式和應用程序如下即利用硬件設(shè)備，提供了在△t時間內(nèi)產(chǎn)生一信號序列如｛Yn｝＝｛Xn｝＋｛Nn｝式中｛Yn｝為圖象處理后的信號序列｛Xn｝為原真實圖象的信號序列｛Nn｝為外來雜噪音的信號序列應用外來雜噪音信號的特點，將信號序列｛Yn｝做運算，f(｛Yn｝)，可使噪音信號序列變?yōu)橐粋€小常量，則有f(｛Yn｝)＝f(｛Xn｝)＋f(｛Nn｝)≈f(｛Xn｝)這樣就實現(xiàn)了不損失原圖象的任何信息而排除了外來噪聲干擾，使得采用一般的微機圖象處理即可獲得高分辨率和高清晰度的X射線電視圖象顯示。
在此基礎(chǔ)上再采用硬件實時圖象處理裝置，使X射線電視圖象的信噪比可提高
，
倍。根據(jù)應用要求還可以不斷增加和擴充應用軟件程序，進一步對圖象進行處理，則可實現(xiàn)邊緣銳化、偽彩色處理、均衡處理、剖面分析、無極放大、灰度變換、灰度測試、畫面距離測試、直方圖統(tǒng)計、斑點面積統(tǒng)計等等。因而進一步增加了X射線無損檢測顯示技術(shù)的應用功能和擴大了應用對象和范圍。
本實用新型專利具有下述優(yōu)點1.這種多功能X射線電視設(shè)備是將對X射線致發(fā)光屏的光轉(zhuǎn)換器、象增強器的光轉(zhuǎn)換器和X射線敏感光導攝象管的光轉(zhuǎn)換器，這三種光轉(zhuǎn)換器組合在一起(或者根據(jù)需要也可進行兩兩組合使用)，實現(xiàn)了一機多用，再加上其圖象處理裝置，使得擴大了應用領(lǐng)域，拓寬了X射線檢測技術(shù)應用范圍和被檢物品的種類，(如煙花炮竹火工品等領(lǐng)域，；電子元件、器件、部件領(lǐng)域；金屬材料，塑料、橡膠材料領(lǐng)域；生物和醫(yī)療診斷等領(lǐng)域等。)2.圖象處理裝置是充分利用計算機的硬件功能資源，在不損失原圖象信息的情況下而去除噪聲干擾。使得使用一般的微機圖象處理即可獲得高分辨率和高清晰度的電視圖象顯示。
3.檢測效率和自動化程度高，周期短，判斷正確，檢測置信度高。
4.縮小了設(shè)備體積，減少了占地面積，節(jié)省水電消耗。


圖1為多功能X射線電視設(shè)備的框圖，圖中(1)為X射線管；(2)高效守濾器；(3)恒壓直漢高壓發(fā)生器；(4)恒壓恒流控制器；(5)制冷系統(tǒng)；(6)軟水自循環(huán)系統(tǒng)；(7)被檢物件；(8)XYZ軸三給可移動；(9)X射線(被檢物件)潛偈；(10)X射線致發(fā)光屏的光轉(zhuǎn)換器；(11)象增強器的光轉(zhuǎn)換器；(12)X射線敏感光導攝象器件的光轉(zhuǎn)換器；(13)電視成象及視頻訊號輸出裝置；(14)電視設(shè)備的顯示終端；(15)計算機圖象處理裝置及其顯示終端；(16)總控制柜操作臺；(17)電網(wǎng)電源；(18)防X射線泄漏輻射安全屏蔽箱體。
圖2為多功能X射線電視設(shè)備旋轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)示意圖，圖中(1)為X射線透射(照相)部位；(2)象增強器的光轉(zhuǎn)換器按裝部位；(3)X射線敏感光導攝象器件為光轉(zhuǎn)換器的安裝部位；(4)X射線致發(fā)光屏的光轉(zhuǎn)換器的安裝部位；(5)象增強器的光轉(zhuǎn)換器的安裝固定機架；(6)X射線敏感光導攝象器件為光轉(zhuǎn)換器的安裝固定機架；(7)旋轉(zhuǎn)盤；(8)轉(zhuǎn)軸固定底座；(9)軸；(10)轉(zhuǎn)動定位機構(gòu)；(18)防X射線泄漏輻射安全屏蔽箱體。
實施例1按照本實用新型專利所述的多功能X射線電視設(shè)備的設(shè)計構(gòu)思已設(shè)計并制造成功一臺樣機，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，它是將X射線致發(fā)光屏的光轉(zhuǎn)換器，象增強器的光轉(zhuǎn)換器和X射線敏感光導攝象管的光轉(zhuǎn)換器、這三種光轉(zhuǎn)換器組合在一起構(gòu)成一臺X射線電視裝置，并采用了去除噪聲的圖象處理裝置，達到一機多用，通過實際檢測試用完全達到了設(shè)計的要求。
實施例2按照本實用新型專利所述的多功能X射線電視設(shè)備的設(shè)計思想，還可以根據(jù)應用范圍的不同將X射線致發(fā)光屏的光轉(zhuǎn)換器和X射線敏感光導攝象管的光轉(zhuǎn)換器，這兩種光轉(zhuǎn)換器組合在一起構(gòu)成一臺X射線電視設(shè)備，并采用去除噪聲的，圖象處理設(shè)置，實現(xiàn)一機多用的目的。
實施例3按照本實用新型專利所述的多功能X射線電視設(shè)備的設(shè)計思想，還可以根據(jù)應用范圍的不同，僅采用X射線致發(fā)光屏為光轉(zhuǎn)換器構(gòu)成一臺X射線電視設(shè)備，實現(xiàn)了以往所不能實現(xiàn)的實用化功能。
權(quán)利要求1.一種多功能X射線電視設(shè)備是由X射線管，放置樣品的可動工件臺、光轉(zhuǎn)換器，電視攝象和接收裝置及其控制器，電源部件、輸出裝置和水冷卻系統(tǒng)組成，其特征在于它是將X射線致發(fā)光屏的光轉(zhuǎn)換器，象增強器的光轉(zhuǎn)換器，X射線敏感光導攝象管的光轉(zhuǎn)換器，這三種光轉(zhuǎn)換器(也可以根據(jù)需要裝兩個或一個光轉(zhuǎn)換器)裝在一個可以轉(zhuǎn)動四個位置的旋轉(zhuǎn)臺上，當需要某個光轉(zhuǎn)換器工作時則將其旋轉(zhuǎn)致透射位置，這個旋轉(zhuǎn)臺是由旋軸固定底座、旋轉(zhuǎn)盤、固定機架、定位機構(gòu)和防X射線輻射泄漏的安全屏蔽箱組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能X射線電視設(shè)備，其特征在于采用X射線致發(fā)光屏為光轉(zhuǎn)換器時，在X射線管和被檢測樣品之間裝設(shè)了一種專門用于吸收散射射線的高效過濾器，實現(xiàn)了對軟硬X射線兼容，提高了實體光圖象的分辨率的清晰度，由此使這種光轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的電視設(shè)備達到實用化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能X射線電視設(shè)備，其特征在于設(shè)計了能使被檢查物品不斷受到振動，不斷被進行檢測的可振動工件臺，使檢測被檢樣品腔體內(nèi)部有無結(jié)構(gòu)件移位和有無可動多余物十分方便，它是由電磁振動裝置和傾斜度調(diào)節(jié)(不同角度)機構(gòu)組成的可振動臺座，將此振動臺座按裝在三維可移動的檢測云臺上即成。
專利摘要本實用新型專利提供了一種多功能X射線電視設(shè)備，實現(xiàn)了一機多用，拓寬了X射線檢測的應用范圍，對煙花爆竹產(chǎn)品，電子元器件、電器部件及塑料，陶瓷、橡膠塑料產(chǎn)品，石油化工管道保溫層，生物及醫(yī)療診斷等多種產(chǎn)品和材料進行實時檢測顯示，而降低了投資費用，提高了設(shè)備的性能價格比。
文檔編號G01N23/22GK2175936SQ9222527
公開日1994年8月31日 申請日期1992年6月24日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月24日
發(fā)明者朱炎 申請人:國營第七一八廠