一種高頻x射線探傷機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及探傷機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種高頻X射線探傷機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 用X射線來(lái)照射被測(cè)物，并在被測(cè)物背面放置X射線感光底片，如果被測(cè)物表面或 內(nèi)部有損傷、雜渣、氣孔等缺陷，由于它們對(duì)X射線的吸收與被測(cè)物主成分不同，從而最終 會(huì)在底片上形成影像，通過(guò)底片即可找出缺陷的位置和大小，這就是X射線無(wú)損探傷的基 本原理。
[0003] X射線無(wú)損探傷技術(shù)由于其穿透力強(qiáng)、無(wú)損傷、非接觸的特點(diǎn)，在鍋爐、壓力容器、 橋梁、石油管道、船舶、食品加工等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到非常廣泛的應(yīng)用。
[0004] 最為先進(jìn)的X射線機(jī)控制器技術(shù)是高頻高壓X射線機(jī)控制器技術(shù)，但其電路復(fù)雜、 對(duì)元器件要求高、成本高。由于其技術(shù)要求較高，目前國(guó)內(nèi)技術(shù)只能實(shí)現(xiàn)小功率的高頻高壓 應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)及野外環(huán)境下基本還沒有應(yīng)用。
[0005] 目前，現(xiàn)場(chǎng)和野外使用的X射線機(jī)控制器基本上都是可控硅整流型控制器：市電 經(jīng)可控硅整流橋整流斬波后得到脈動(dòng)的工頻饅頭波，經(jīng)電感和電容濾波后得到稍為平滑的 直流電壓，直流電經(jīng)開關(guān)管低頻斬波后再經(jīng)高壓包變?yōu)楦邏弘姽┙oX射線管，從而產(chǎn)生可 控的X射線輸出源。通過(guò)控制可控硅整流橋的導(dǎo)通角可以控制直流電壓的高低，從而控制 X射線的穿透能力。
[0006] 由于為工頻工作，即使母線輸出端加上了電感電容濾波電路，但其脈動(dòng)成份還是 很大。當(dāng)帶上負(fù)載后，用示波器測(cè)量可以發(fā)現(xiàn)直流電壓端的波動(dòng)有幾十伏，所以最終輸出的 X射線是很不穩(wěn)定的。
[0007] 可控硅控制電路的抗干擾能力很差，現(xiàn)場(chǎng)和野外環(huán)境下，供電不穩(wěn)、波動(dòng)很大，可 控硅整流型控制器極易死機(jī)和炸機(jī)，故障率很高?？煽毓枵餍涂刂破鞴ぷ饔诠ゎl，效率很 低、尺寸重量大、需要風(fēng)冷設(shè)備。
[0008] 在用的X射線機(jī)機(jī)頭多種多樣，而現(xiàn)有的控制器都為硬件線路控制，兼容性很差， 各廠家的控制器不能通用。
[0009] 在現(xiàn)場(chǎng)和野外環(huán)境中進(jìn)行X射線探傷時(shí)，需要測(cè)量X射線出射窗到物體的距離F 和被測(cè)物的厚度D，然后根據(jù)F和D查找曝光曲線來(lái)確定射線機(jī)的KV和曝光時(shí)間T這兩個(gè) 參數(shù)，極易誤查且工作量大，探傷效率低。
[0010] 歸納起來(lái)，現(xiàn)場(chǎng)和野外用的可控硅整流型X射線機(jī)控制器的缺點(diǎn)如下：
[0011] 1、低頻工作，輸出不穩(wěn)、體積重量大、故障率高；
[0012] 2、硬件變頻，兼容性差，各廠家的控制器不能混配使用；
[0013] 3、參數(shù)設(shè)置復(fù)雜，需要有一定經(jīng)驗(yàn)的人才能完成探傷過(guò)程。
[0014] 因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0015] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種高頻X射線探傷機(jī)， 無(wú)需可控硅控制電路也能實(shí)現(xiàn)高頻工作且輸出穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)變頻。
[0016] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：
[0017] 一種高頻X射線探傷機(jī)，包括：
[0018] 用于為尚頻X射線探傷機(jī)的機(jī)頭供電的尚頻開關(guān)電源t旲塊；
[0019] 處理控制模塊，包括：
[0020]用于初始化高頻開關(guān)電源模塊輸出給高頻X射線探傷機(jī)機(jī)頭的信號(hào)的脈沖周期、 脈寬和輸出電壓；在輸出電流小于第一安全電流或脈沖周期達(dá)到脈沖周期最大值時(shí)，控制 高頻開關(guān)電源模塊逐漸增大輸出電壓至輸出電壓設(shè)置值；在輸出電壓逐漸增大的過(guò)程中， 檢測(cè)輸出電流在輸出電流大于第二安全電流時(shí)，控制高頻開關(guān)電源模塊增加脈沖周期的初 始化單元；
[0021] 用于在所述輸出電壓達(dá)到輸出電壓設(shè)置值后，實(shí)時(shí)檢測(cè)高頻開關(guān)電源模塊的輸出 電流，在輸出電流小于第一電流值時(shí)控制高頻開關(guān)電源模塊減小脈沖周期，在輸出電流大 于第二電流值時(shí)控制高頻開關(guān)電源模塊增加脈沖周期的變頻單元。
[0022] 所述高頻X射線探傷機(jī)中，所述初始化單元還用于控制高頻開關(guān)電源模塊將所述 脈寬逐漸增加到脈寬設(shè)置值。
[0023] 所述高頻X射線探傷機(jī)中，所述處理控制模塊還包括用于檢測(cè)所述脈沖周期的大 小，在所述脈沖周期大于脈沖周期最大值或者小于脈沖周期最小值時(shí)，將高頻X射線探傷 機(jī)的機(jī)頭停機(jī)并提示出現(xiàn)故障的故障報(bào)警單元。
[0024] 所述高頻X射線探傷機(jī)中，所述高頻開關(guān)電源模塊包括：整流單元、第一濾波單 元、軟啟動(dòng)單元、DC/DC變換單元、驅(qū)動(dòng)單元、第二濾波單元和DC/AC變換單元；
[0025] 所述整流單元對(duì)外部輸入的交流電進(jìn)行整流，第一濾波單元對(duì)整流后的直流電進(jìn) 行濾波；所述處理控制模塊采樣第一濾波單元濾波電容上的電壓，在濾波電容的電壓達(dá)到 預(yù)設(shè)值后開啟軟啟動(dòng)單元，所述軟啟動(dòng)單元對(duì)所述濾波電容進(jìn)行充電，實(shí)現(xiàn)輸入軟啟動(dòng)；所 述DC/DC變換單元將濾波后的直流電轉(zhuǎn)換為高頻脈沖電，所述第二濾波單元將高頻脈沖電 濾波后輸出穩(wěn)定的直流電給DC/AC變換單元，所述DC/AC變換單元將穩(wěn)定的直流電轉(zhuǎn)換為 交流電輸出給機(jī)頭；所述處理控制模塊在輸入軟啟動(dòng)后，通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元使DC/AC變換單元 輸出的脈寬逐漸增加到脈寬設(shè)置值，在脈寬達(dá)到脈寬設(shè)置值后，所述處理控制模塊通過(guò)驅(qū) 動(dòng)單元控制DC/DC變換單元，使高頻開關(guān)電源模塊的輸出電壓逐漸增加到輸出電壓設(shè)置 值。
[0026] 所述高頻X射線探傷機(jī)中，所述高頻X射線探傷機(jī)還包括：
[0027] 用于在探傷機(jī)中存儲(chǔ)不同金屬材質(zhì)的曝光曲線圖，建立曝光曲線數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)庫(kù) 豐吳塊；
[0028] 用于接收用戶操作指令以輸出的曝光電壓和曝光時(shí)間對(duì)被測(cè)物進(jìn)行探傷曝光的 曝光t吳塊；
[0029] 所述處理控制模塊還包括：用于接收用戶輸入的探傷機(jī)與被測(cè)物距離參數(shù)和被測(cè) 物厚度參數(shù)，根據(jù)探傷機(jī)與被測(cè)物的距離參數(shù)和被測(cè)物的厚度參數(shù)檢索所述曝光曲線數(shù)據(jù) 庫(kù)、輸出曝光電壓和曝光時(shí)間的處理單元。
[0030] 所述高頻X射線探傷機(jī)中，所述高頻X射線探傷機(jī)還包括：
[0031] 用于接收用戶設(shè)定的曝光電壓參數(shù)，輸出對(duì)應(yīng)用戶設(shè)定的曝光電壓參數(shù)的曝光時(shí) 間的第一參數(shù)處理模塊；
[0032] 用于接收用戶設(shè)定的曝光時(shí)間參數(shù)，輸出對(duì)應(yīng)用戶設(shè)定的曝光時(shí)間參數(shù)的曝光電 壓的第二參數(shù)處理模塊。
[0033] 有益效果：本實(shí)用新型中提供一種高頻X射線探傷機(jī)，采用高頻開關(guān)電源模塊為 高頻X射線探傷機(jī)的機(jī)頭供電，成本低、供電適應(yīng)性強(qiáng)、輸出穩(wěn)定、保護(hù)完善、可靠性高、效 率高、體積小、重量輕、自然冷卻，非常適合現(xiàn)場(chǎng)及野外復(fù)雜環(huán)境下使用。通過(guò)變頻單元調(diào)節(jié) 脈沖周期來(lái)控制輸出電流，使輸出電流穩(wěn)定在第一電流值和第二電流值之間，實(shí)現(xiàn)了變頻。 采用變頻技術(shù)，控制靈活，兼容性好，可匹配絕大多數(shù)的國(guó)產(chǎn)機(jī)頭和進(jìn)口機(jī)頭。
【附圖說(shuō)明】
[0034] 圖1為本實(shí)用新型所述高頻X射線探傷機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0035] 圖2為本實(shí)用新型所述高頻X射線探傷機(jī)中，DC/DC變換單元的簡(jiǎn)化電路圖。
[0036] 圖3為本實(shí)用新型DC/DC變換單元的高頻電子開關(guān)管閉合時(shí)的電流流向示意圖。
[0037] 圖4為本實(shí)用新型DC/DC變換單元的高頻電子開關(guān)管斷開時(shí)的電流流向示意圖。
[0038] 圖5為本實(shí)用新型DC/DC變換單元中，負(fù)載電流、輸出濾波電容電流、負(fù)載電壓、快 恢復(fù)二極管電流的波形圖。
[0039] 圖6為本實(shí)用新型高頻X射線探傷機(jī)的曝光曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 本實(shí)用新型提供一種高頻X射線探傷機(jī)，為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及效 果更加清楚、明確，以下對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施 例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0041] 請(qǐng)參見圖1，圖1為本實(shí)用新型所述高頻X射線探傷機(jī)較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。如 圖1所示，所述高頻X射線探傷機(jī)包括高頻開關(guān)電源模塊10和處理控制模塊20。
[0042] 所述高頻開關(guān)電源模塊10,用于為高頻X射線探傷機(jī)的機(jī)頭30供電；優(yōu)選的，所 述高頻開關(guān)電源模塊10包括高頻開關(guān)電源。采用高頻開關(guān)電源提供電源，可避免使用可控 硅整流，能很好的適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)和野外應(yīng)用環(huán)境，供電適應(yīng)性強(qiáng)；而且高頻開關(guān)電源抗干擾能力 強(qiáng)、穩(wěn)定可靠、輸出平穩(wěn)、體積小、重量輕，可實(shí)現(xiàn)自然冷卻。
[0043] 所述處理控制模塊20包括初始化單元和變頻單元。
[0044] 所述初始化單元，用于初始化高頻開關(guān)電源模塊10輸出給高頻X射線探傷機(jī)機(jī)頭 30的信號(hào)的脈沖周期T、脈寬D和輸出電壓Uo ;將高頻開關(guān)電源模塊10的輸出電壓Uo逐 漸增加到輸出電壓設(shè)置值Uoset。所述輸出電壓設(shè)置值Uoset根據(jù)所述機(jī)頭的需求進(jìn)行設(shè) 置。
[0045] 所述變頻單元，用于在所述輸出電壓Uo達(dá)到輸出電壓設(shè)置值Uoset后，實(shí)時(shí)檢測(cè) 高頻開關(guān)電源模塊10的輸出電流Io，在輸出電流Io小于第一電流值時(shí)控制高頻開關(guān)電源 模塊10減小脈沖周期T，在輸出電流Io大于第二電流值時(shí)控制高頻開關(guān)電源模塊10增加 脈沖周期T。即，所述變頻單元實(shí)時(shí)檢測(cè)高頻開關(guān)電源模塊10的輸出電流1〇,并根據(jù)輸出 電流Io的大小通過(guò)高頻開關(guān)電源模塊10控制脈沖周期