專利名稱：螺旋焊管管端x射線直接數(shù)字成像檢測方法及檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無損檢測方法及設備，具體是用于螺旋焊管管端檢測的X射線檢測方法及裝置。
背景技術：
目前的螺旋焊管管端X射線無損檢測設備大多局限于在鉛室及暗室內進行拍片處理，使檢測時間長又不能連續(xù)進行，而且費用高，不宜于保管，容易出現(xiàn)錯誤。
也有采用線掃描器進行檢測的，由于線掃描器的成像特點，為實時觀察檢測結果及對整道焊縫圖像的連續(xù)觀察，需要從顯示器上動態(tài)顯示焊縫圖像，由兩種途徑可以解決①帶幀存的圖像緩存顯示輔助設備；②基于軟件的計算機直接顯示。國內外大多采用了前一種方案，當進行工業(yè)電視方式工作時，可不需要計算機及軟件的支持直接顯示檢測結果，整體結構簡單。但在需要存儲檢測結果的情況下，仍然需要計算機及軟件的支持。
硬件解決方案在某些方面具有較大的優(yōu)勢，但其不足是實現(xiàn)復雜，開發(fā)成本高，開發(fā)周期長，維修困難，價格高，適用性及應用靈活性差。一旦結構確定，將無法改變。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供螺旋焊管管端檢測的X射線直接數(shù)字成像檢測方法及檢測裝置，使檢測圖像在計算機上立即實時的顯示出來供檢測者評判。
螺旋焊管管端焊縫X射線直接數(shù)字成像檢測方法，分別由升降電機(1)驅動掃描架(8)以焊管軸線(OO′)擺動，帶動成像器沿焊管內壁掃描；平移電機(5)驅動整個機架延焊管軸向移動，實現(xiàn)成像器的平移運動，由圖像采集卡將成像器(7)的射線電平信號轉換成數(shù)字信號，進行圖像數(shù)據(jù)的處理，其步驟為掃描架(8)以積分時間及象素合并所確定的運動速度，沿管道內壁擺動對應焊縫的弧長的角度，完成軸向的掃描；然后平移電機(5)驅動機架平移，掃描架再沿管道內壁擺動對應焊縫的弧長的角度，完成軸向的掃描；或者擺動電機和平移電機同時啟動，使焊縫始終對中掃描成像器(7)上的固定位置，完成軸向的掃描；圖像采集卡將線成像器(7)的射線電平信號轉換成數(shù)字信號后，將轉換得到的12Bit數(shù)據(jù)經(jīng)過12Bit到8Bit數(shù)據(jù)轉換，成為計算機可以顯示的灰度數(shù)據(jù)；將轉換過的數(shù)據(jù)送到顯示內存。
螺旋焊管管端X射線直接數(shù)字成像檢測裝置，立柱(2)安裝在平移滑臺(4)上，升降電機(1)安裝在立柱(2)的頂部，通過減速機和絲杠螺母副帶動掃描旋轉機構(3)升降，在立柱(2)的上部安裝一掃描旋轉機構(3)，掃描架(8)安裝在掃描旋轉機構(3)的轉軸的端部，X光機(6)安裝在掃描架(8)下端，成像器(7)安裝在掃描架(8)中部，掃描旋轉機構(3)通過掃描架(8)帶動X光機(6)和成像器(7)繞掃描旋轉機構(3)的軸線(RR′)進行旋轉運動。
在檢測時被檢測管(9)的軸線(OO′)與掃描旋轉機構(3)的軸線(RR′)重合。
本發(fā)明的有益之處在于滿足了線掃描器的實時顯示需求，提高了檢測的效率和精度，降低了檢測費用。
圖1是本發(fā)明裝置的結構圖，附圖標記及對應名稱為升降電機(1)，立柱(2)，掃描旋轉機構(3)，平移滑臺(4)，平移電機(5)，X光機(6)，成像器(7)，掃描架(8)，被檢測管(9)。
具體實施例方式
實施本發(fā)明的方法，需要考慮帶寬的問題。由于顯示速度快，通常要求在4ms積分時間(較快的檢測速度)情況下，仍然達到實時顯示的能力。
根據(jù)實驗測試，為了減少圖像更新次數(shù)，減少帶寬需求，在每次顯示兩行數(shù)據(jù)，但會使顯示的圖像發(fā)生跳動，影響觀察。再有，計算機的顯示不能使用256色方式，因為在256色下，Windows需要20個顏色供系統(tǒng)使用，可樣減少了近10％的可顯示灰度。即使在真彩色模式下，計算機也只能同時顯示256級灰度，其所需顯示帶寬為顯示位數(shù)×每行點數(shù)×顯示高度×顯示深度×每秒鐘顯示幀數(shù)8×926×800×(32/8)×(1000/4)＝5.65G(Bits/m)計算機是一個共享系統(tǒng)，在操作系統(tǒng)的協(xié)調下，多個程序及操作系統(tǒng)共用一個系統(tǒng)總線，其顯示總線帶寬即使在8xAGP方式下也只有266M(Bits/m)，遠遠不能達到動態(tài)顯示的要求，還不包括計算機處理及采集時間，因此從技術上是不可行的。本發(fā)明運用圖形處理芯片(MPU)的處理能力，結合直接顯存操作(DirectX技術)及圖形預處理技術。實現(xiàn)了圖像動態(tài)顯示，其基本步驟如下分別由升降電機(1)驅動掃描架(8)以焊管軸線(OO′)擺動，帶動成像器(7)沿焊管內壁掃描；平移電機(5)驅動整個機架延焊管軸向移動，實現(xiàn)成像器(7)的平移運動，由圖像采集卡將成像器(7)的射線電平信號轉換成數(shù)字信號，進行圖像數(shù)據(jù)的處理，其步驟為掃描架(8)以積分時間及象素合并所確定的運動速度，沿管道內壁擺動對應焊縫的弧長的角度，完成軸向的掃描；然后平移電機(5)驅動機架平移，掃描架再沿管道內壁擺動對應焊縫的弧長的角度，完成軸向的掃描；或者擺動電機和平移電機同時啟動，使焊縫始終對中掃描成像器(7)上的固定位置，完成軸向的掃描；由圖像采集卡將線成像器(7)的射線電平信號轉換成數(shù)字信號，將轉換得到的12Bit數(shù)據(jù)經(jīng)過12Bit到8Bit數(shù)據(jù)轉換，成為計算機可以顯示的灰度數(shù)據(jù)；將轉換過的數(shù)據(jù)送到顯示內存，未轉化過的數(shù)據(jù)保留到系統(tǒng)內存中，以備圖像回放時使用；對圖形處理器發(fā)出傳送命令，具體操作由圖形處理芯片完成，并不占用系統(tǒng)帶寬。調用立即返回，計算機可以繼續(xù)其他的工作。
如圖1所示，升降電機(1)安裝在立柱(2)頂部，通過減速機和絲杠螺母副帶動掃描旋轉機構(3)升降。立柱(2)是主體機架，安裝在平移滑臺(4)上部，可做左右方向的平移，在其上部安裝掃描旋轉機構(3)，掃描架(8)安裝在掃描旋轉機構(3)的轉軸的端部，，X光機(6)安裝在掃描架(8)下端，成像器(7)安裝在掃描架(8)中部，掃描旋轉機構(3)通過掃描架(8)帶動X光機(6)和成像器(7)繞掃描旋轉機構(3)的軸線(RR′)進行旋轉運動。平移滑臺(4)安裝在地面上，是本裝置的主體機架立柱的支承和平移基座，在其上安裝有平移電機及減速機等部件。平移電機(5)通過傳動減速機帶動絲杠螺母副驅動立柱做左右方向的平移運動。
安裝在掃描架(8)下端X光機(6)發(fā)出用于檢測的X射線，安裝在掃描架(8)中部的成像器(7)接收透過被檢測管(9)的X射線。
被檢測管(9)的直徑可在325毫米1220毫米之間變化，其厚度也是可變的。
本發(fā)明的檢測過程為在進行檢測前，被檢測管(9)由送管機構(另外配備)送到如圖1中所示的檢測位置，使被檢測管(9)的軸線(OO′)與掃描旋轉機構(3)的軸線(RR′)重合，從而保證在檢測時被檢測管(9)的軸線(OO′)與掃描旋轉機構(3)的軸線(RR′)重合。同時X光機(6)也與成像器(7)對準，焦距調整到位，使管端焊縫與X光機對準。啟動掃描旋轉機構(3)，使其按預定的速度旋轉，同時啟動X光機(6)和計算機系統(tǒng)，則可實現(xiàn)對被檢測管(9)管端焊縫的掃描檢測，圖像將同時在計算機顯示器上顯現(xiàn)，供檢測者評判。
權利要求
1.螺旋焊管管端焊縫X射線直接數(shù)字成像檢測方法，分別由升降電機(1)驅動掃描架(8)以焊管軸線(OO′)擺動，帶動成像器(7)沿焊管內壁掃描；平移電機(5)驅動整個機架延焊管軸向移動，實現(xiàn)成像器(7)的平移運動，由圖像采集卡將成像器(7)的射線電平信號轉換成數(shù)字信號，進行圖像數(shù)據(jù)的處理，其特征在于掃描架(8)以積分時間及象素合并所確定的運動速度，沿管道內壁擺動對應焊縫的弧長的角度，完成軸向的掃描；然后平移電機(5)驅動機架平移，掃描架再沿管道內壁擺動對應焊縫的弧長的角度，完成軸向的掃描；或者擺動電機和平移電機同時啟動，使焊縫始終對中掃描成像器(7)上的固定位置，完成軸向的掃描；圖像采集卡將線成像器(7)的射線電平信號轉換成數(shù)字信號后，將轉換得到的12Bit數(shù)據(jù)經(jīng)過12Bit到8Bit數(shù)據(jù)轉換，成為計算機可以顯示的灰度數(shù)據(jù)；將轉換過的數(shù)據(jù)送到顯示內存。
2.實現(xiàn)權利要求1所述螺旋焊管管端焊縫X射線直接數(shù)字成像檢測方法的裝置，其立柱(2)安裝在平移滑臺(4)上，升降電機(1)安裝在立柱(2)的頂部，通過減速機和絲杠螺母副帶動掃描旋轉機構(3)升降，其特征在于在立柱(2)的上部安裝一掃描旋轉機構(3)，掃描架(8)安裝在掃描旋轉機構(3)的轉軸的端部，X光機(6)安裝在掃描架(8)下端，成像器(7)安裝在掃描架(8)中部，掃描旋轉機構(3)通過掃描架(8)帶動X光機(6)和成像器(7)繞掃描旋轉機構(3)的軸線(RR′)進行旋轉運動。
3.根據(jù)權利要求2所述的螺旋焊管管端X射線直接數(shù)字成像檢測裝置，其特征在于在檢測時被檢測管(9)的軸線(OO′)與掃描旋轉機構(3)的軸線(RR′)重合。
全文摘要
螺旋焊管管端焊縫X射線直接數(shù)字成像檢測方法及檢測裝置，掃描架(8)以積分時間及象素合并所確定的運動速度，沿管道內壁擺動對應焊縫的弧長的角度，完成軸向的掃描；然后平移電機(5)驅動機架平移，掃描架再沿管道內壁擺動對應焊縫的弧長的角度，完成軸向的掃描；圖像采集卡將成像器(7)的射線電平信號轉換成數(shù)字信號后，將轉換得到的12Bit數(shù)據(jù)經(jīng)過12Bit到8Bit數(shù)據(jù)轉換；在其裝置中在立柱(2)的上部安裝一掃描旋轉機構(3)，掃描架(8)安裝在掃描旋轉機構(3)的轉軸的端部，X光機(6)安裝在掃描架(8)下端，成像器(7)安裝在掃描架(8)中部，掃描旋轉機構(3)通過掃描架(8)帶動X光機(6)和成像器(7)繞掃描旋轉機構(3)的軸線(RR′)進行旋轉運動。
文檔編號G01N23/04GK1834631SQ20061004185
公開日2006年9月20日 申請日期2006年2月22日 優(yōu)先權日2006年2月22日
發(fā)明者陳明, 張瑞琴 申請人:蘭州三磊電子有限公司