專利名稱：X射線探傷機自動化檢定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種X射線探傷機自動化檢定裝置。
背景技術(shù)：
X射線探傷機廣泛應(yīng)用于機械加工制造中對工件及原材料的內(nèi)部缺陷等檢查，因 此是國家強制檢定的計量設(shè)備。JC系列X射線探傷機檢定裝置是國內(nèi)唯一的檢定X射線探 傷機的檢定設(shè)備，雖然能達到基本檢定要求，但是仍存在以下不足 1.空氣比釋動能率、重復(fù)性、輻射角等檢定項目操作復(fù)雜，檢測數(shù)據(jù)量大，相關(guān)數(shù) 據(jù)的處理需檢定員手動計算，易造成操作失誤、數(shù)據(jù)處理出錯，檢定時間過長等問題。 2.檢定過程中，檢定員需多次進出屏蔽室，檢定人員容易受到輻射傷害。 3.掃描步距只有5mm， 20mm， 50mm三檔，影響到輻射角等檢定項目的測量精度。 4.計時器誤差采用秒表測量，人員誤差過大。

實用新型內(nèi)容本實用新型需要解決的技術(shù)問題是提供一種對操作人員的傷害少，檢定數(shù)據(jù)精 確，工作效率高的X射線探傷機自動化檢定裝置。 為解決上述問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是一種X射線探傷機自動化檢 定裝置，包括檢定儀，還包括與檢定儀連接的數(shù)據(jù)采集與驅(qū)動控制器，所述數(shù)據(jù)采集與驅(qū)動 控制器包括CPU模塊以及與CPU模塊連接的步進電機驅(qū)動模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、檢定儀工作 狀態(tài)控制模塊、通信模塊。 所述數(shù)據(jù)采集與驅(qū)動控制器還包括數(shù)據(jù)處理模塊，該模塊采用與CPU模塊通信的 通用計算機。 步進電機驅(qū)動模塊采用以MAX3491芯片為核心的電路。 數(shù)據(jù)采集模塊以光耦為核心，光耦輸入端連接檢定儀的數(shù)據(jù)輸出端，光耦的輸出 端連接CPU的數(shù)據(jù)總線。 檢定儀工作狀態(tài)控制模塊包括驅(qū)動芯片，繼電器，CPU的控制輸出通過驅(qū)動芯片連 接繼電器輸出線圈，繼電器觸點并聯(lián)在檢定儀的按鈕端。 本新型進一步包括漏射線檢定儀，該漏射線檢定儀通過RS485接口與數(shù)據(jù)采集與 驅(qū)動控制器連接。 采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于本新型在現(xiàn)有檢定儀的基礎(chǔ)上，增加 數(shù)據(jù)采集與驅(qū)動控制器，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人員記錄、手工操作，實現(xiàn)了遠程控制，使檢定人員遠 離輻射場，減少對檢定人員的輻射傷害，使步進電機的步進精度由原來5mm縮小至lmm，同 時減少了手動測量過程中的反復(fù)操作，減少了計時器誤差檢定時的人員誤差；提高了檢測 精度和效率，由上位計算機或者嵌入式系統(tǒng)完成相關(guān)數(shù)據(jù)的計算與處理，減少了人員數(shù)據(jù) 處理的出錯。
圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實用新型具體電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細描述 如圖1所示，本新型括檢定儀、漏射線檢定儀，以及連接檢定儀和漏射線檢定儀的 數(shù)據(jù)采集與驅(qū)動控制器，所述數(shù)據(jù)采集與驅(qū)動控制器包括CPU模塊以及與CPU模塊連接的 步進電機驅(qū)動模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、檢定儀工作狀態(tài)控制模塊、通信模塊。 為了方便數(shù)據(jù)處理，本新型數(shù)據(jù)采集與驅(qū)動控制器中還包括數(shù)據(jù)處理模塊，該模 塊可以采用通用計算機，作為上位機，通過USB通信模塊與CPU模塊通信，通過CPU模塊讀 取數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)，當(dāng)然，數(shù)據(jù)處理模塊也可以采用CPU模塊處理，此時CPU模塊 采用嵌入式單片機，裝載系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理應(yīng)用程序構(gòu)成嵌入式系統(tǒng)。 如圖2所示，本新型CPU模塊的單片機采用MSP430p，通過USB通訊模塊的USB接 口與控制計算機(上位機)相連接，芯片CH372作為USB接口的控制芯片，CH372的1腳 INT與單片機MSP430p的17腳相連，單片機MSP430p的44-51腳與CH372的10-17腳相連， 實現(xiàn)單片機與上位機之間數(shù)據(jù)與控制信號的傳遞。檢定儀的步進電機驅(qū)動采用以MAX3491 為核心的電路，其驅(qū)動步進值精度可以達到lmm。步進電機通過DB9插頭(即JP1)與數(shù)據(jù) 采集與驅(qū)動控制器相連，芯片MAX3491的9-12管腳范圍分別與DB9插頭的2、1、3、4管腳 相連，單片機32-34管腳與MAX3491芯片的2， 3， 5管腳相連，單片機對步進電機的驅(qū)動信號 經(jīng)MAX3491處理后通過DB9插頭傳遞給步進電機，由于該單片機具有8M條指令的運算速 率使檢定儀在檢定過程中的步進精度提高到lmm范圍內(nèi)。檢定儀工作狀態(tài)控制模塊采用 微型繼電器控制，MSP430P單片機的35-43管腳與芯片ULN2004A的3_7腳相連，其控制信 號通過ULN2004A的10-14腳控制微型繼電器的線圈，(繼電器控制檢定儀的工作狀態(tài)，包 括照射計數(shù)開始，測量時間，測量結(jié)束)，各繼電器的觸點分別通過JP2插座(DB25)相應(yīng) 的25，24，23，22，21，20， 18， 17， 16， 15， 14， 13腳與檢定儀的原有控制按鍵相并連，相當(dāng)于由 繼電器作為原有檢定儀的按鍵對檢定儀進行控制，從而實現(xiàn)對檢定儀工作狀態(tài)的遠程自動 控制。數(shù)據(jù)采集模塊以光耦為核心，光耦輸入端連接檢定儀的數(shù)據(jù)輸出端，光耦的輸出端連 接CPU的數(shù)據(jù)總線。采用光耦能有效隔離檢定儀和數(shù)據(jù)采集與驅(qū)動控制器之間的干擾信 號，分別將各個光耦的2腳與JP2插座的1-13管腳相連，各光耦的1腳并聯(lián)再串接1K電阻 結(jié)成Vdata in端，該端口與JP2插座9腳相連，各光耦的4腳與單片機18-27管腳即單片 機I/O 口相連。利用485接口與漏射線檢定儀連接。 上位機軟件采用Delphi7. 0進行可視化程序設(shè)計，并利用Delphi自動化調(diào)用 Excel方式，方便打印記錄和證書，以及證書和記錄的更新。上下位機通過USB接口進行數(shù) 據(jù)與控制命令通信。 當(dāng)采用上位機時，檢定項目可以在上位機軟件上進行相關(guān)設(shè)置，測量開始后上位 機將控制信號傳遞給驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)控制命令控制步進電機的步進值使傳感器處于測 量位置，微型繼電器對檢定儀進行測量工作狀態(tài)的控制，通過485接口對漏射線檢定儀進 行控制及接受檢定數(shù)據(jù)。測量結(jié)果由驅(qū)動器的MCU作為測量數(shù)據(jù)采集的中間環(huán)節(jié)通過USB
4接口上傳至上位機即控制計算機，上位機軟件按照規(guī)程中的計算公式計算出結(jié)果，并記錄 在Excel表格中，最終調(diào)用數(shù)據(jù)表格打印證書。 當(dāng)沒有上位機，而采用嵌入式系統(tǒng)時(嵌入式系統(tǒng)集成在數(shù)據(jù)采集與驅(qū)動控制器 上，具有系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，同時集成液晶屏幕、打印機和鍵盤等接口 )，可直接進行相關(guān) 測量數(shù)據(jù)的設(shè)置，并將最終測量數(shù)據(jù)進行最終的數(shù)據(jù)處理后顯示并打印。
權(quán)利要求一種X射線探傷機自動化檢定裝置，包括檢定儀，其特征在于還包括與檢定儀連接的數(shù)據(jù)采集與驅(qū)動控制器，所述數(shù)據(jù)采集與驅(qū)動控制器包括CPU模塊以及與CPU模塊連接的步進電機驅(qū)動模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、檢定儀工作狀態(tài)控制模塊、通信模塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線探傷機自動化檢定裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集與 驅(qū)動控制器還包括數(shù)據(jù)處理模塊，該模塊采用與CPU模塊通信的通用計算機。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的X射線探傷機自動化檢定裝置，其特征在于所述步進電機驅(qū) 動模塊采用以MAX3491芯片為核心的電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線探傷機自動化檢定裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集模 塊以光耦為核心，光耦輸入端連接檢定儀的數(shù)據(jù)輸出端，光耦的輸出端連接CPU的數(shù)據(jù)總 線。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線探傷機自動化檢定裝置，其特征在于所述檢定儀工作 狀態(tài)控制模塊包括驅(qū)動芯片，繼電器，CPU的控制輸出通過驅(qū)動芯片連接繼電器輸出線圈， 繼電器觸點并聯(lián)在檢定儀的按鈕端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的X射線探傷機自動化檢定裝置，其特征在于還包括漏射線檢 定儀，該漏射線檢定儀通過RS485接口與數(shù)據(jù)采集與驅(qū)動控制器連接。
專利摘要本實用新型公開了一種X射線探傷機自動化檢定裝置，包括檢定儀，還包括與檢定儀連接的數(shù)據(jù)采集與驅(qū)動控制器，所述數(shù)據(jù)采集與驅(qū)動控制器包括CPU模塊以及與CPU模塊連接的步進電機驅(qū)動模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、檢定儀工作狀態(tài)控制模塊、通信模塊。本實用新型在現(xiàn)有檢定儀的基礎(chǔ)上，增加數(shù)據(jù)采集與驅(qū)動控制器，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人員記錄、手工操作，實現(xiàn)了遠程控制，使檢定人員遠離輻射場，減少對檢定人員的輻射傷害，使步進電機的步進精度由原來5mm縮小至1mm，同時減少了手動測量過程中的反復(fù)操作，減少了計時器誤差檢定時的人員誤差；提高了檢測精度和效率，由上位計算機或者嵌入式系統(tǒng)完成相關(guān)數(shù)據(jù)的計算與處理，減少了人員數(shù)據(jù)處理的出錯。
文檔編號G01N23/18GK201464386SQ20092010286
公開日2010年5月12日 申請日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者季曉明 申請人:河北太行計量檢測有限公司