基于ct系统的多底片连续探伤系统和使用方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于CT系统的多底片连续探伤系统，包括计算机1、同步控制模块2、射线发生控制器3、射线源4、射线源屏蔽单元5、散射线屏蔽单元6、CT探测器7、运动控制平台8、检测图像接收单元10和转台11，检测图像接收单元10由连接支撑12、连接导向杆13、导向套14和底片连接板15组成，散射线屏蔽单元6，由支撑板17和铅沙袋18组成。本发明的探伤系统是在工业CT系统上进行技术改造，将CT系统平台与底片法射线检测有机结合，成功构建了多底片连续探伤系统。该系统和方法能够通过探伤计算机控制CT机械系统，实现射线源隔离精确定位，实现对固体火箭发动机进行多底片连续探伤，有效解决了发动机底片法射线检测效率低的问题。
【专利说明】基于CT系统的多底片连续探伤系统和使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于CT系统的多底片连续探伤系统，特别涉及基于CT系统平台的多底片连续探伤系统及使用方法，应用于底片法射线检测【技术领域】。
【背景技术】
[0002]X射线检测是工业无损检测领域的一个重要专业门类。目前，应用X射线对固体火箭发动机进行检测的主要方法包括射线照相检测法(RT)，射线实时成像法(DR)和工业CT三种，可用于固体火箭发动机各界面脱粘以及药柱内部缺陷的检查。由于固体火箭发动机本身的复杂性以及各个厂家生产工艺的差异，目前还没有确定出最为理想的检测设备和探伤工艺。根据掌握的情报动态，今后我国固体火箭发动机无损检测的发展趋势是:针对不同型号的固体火箭发动机，确定各自理想的检测设备和探伤工艺，积极开展检测设备配套系统建设，综合应用各种检测方法对固体火箭发动机进行无损检测。美国、俄罗斯、日本等国都开展固体火箭发动机无损检测相关研究，国外虽然有许多固体火箭发动机无损检测的报道，但很难查到国外固体火箭发动机无损检测涉及的工作细节和内容。
[0003]目前，我国固体火箭发动机无损检测工艺方法很大程度需要走自己研发的道路。对检测设备配套系统建设是固体火箭发动机无损检测中的重要组成部分，通过检测设备配套系统建设，为固体火箭发动机无损检测提供更好的平台，提高固体火箭发动机无损检测效率、降低检测成本。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种基于CT系统的多底片连续探伤系统，以解决固体火箭发动机等产品的多底片连续探伤，提高CT系统附属的射线机对固体火箭发动机等产品的射线照相检测(RT)时检测效率的问题；本发明还提供了基于CT系统的多底片连续探伤系统的使用方法，以解决基于CT系统的多底片连续探伤系统的使用问题。
[0005]为解决存在的技术问题，本发明采用的技术方案是:基于CT系统的多底片连续探伤系统，包括计算机1、同步控制模块2、射线发生控制器3、射线源4、射线源屏蔽单元5、散射线屏蔽单元6、CT探测器7、运动控制平台8、检测图像接收单元10和转台11，所述的探伤计算机1、同步控制模块2和射线发生控制器3安装在隔离控制室内，所述的射线源4、射线源屏蔽单元5、散射线屏蔽单元6、CT探测器7、运动控制平台8、检测图像接收单元10、转台11安装在探伤间内；所述的射线源4、CT探测器7以及转台11安装在运动控制平台8上，转台11上放置待检测的产品；所述的计算机I通过同步控制模块2，控制射线源4、转台11和CT探测器7在运动控制平台8上的位置；所述的计算机I通过操作射线发生控制器3控制射线源4对产品的检测区域进行透照；所述的射线源屏蔽单元5安装在射线源4上，用于控制射线源4的辐照区，防止非当次透照区域的工业胶片16的曝光；所述的散射线屏蔽单元6安装在产品的周边，用于消除产品的散射线产生的“边蚀效应”;所述的检测图像接收单元10安装在CT探测器7上，工业胶片16安装在检测图像接收单元10上。
[0006]所述的检测图像接收单元10上可根据单张工业胶片16的大小、检测图像接收单元10的可安装工业胶片16面积的大小、CT探测器7的移动距离、射线源辐照区及待检测的产品的检测区域的大小和数量等安装多张工业胶片16 ;所述的计算机I通过同步控制模块2，控制射线源4、转台11和CT探测器7在运动控制平台8上的位置，使射线源4的辐照区、转台11上的产品的检测区域和CT探测器7上的检测图像接收单元10上的工业胶片16对应，进而计算机I通过操作射线发生控制器3控制射线源4对产品的检测区域进行透照，工业胶片16对透照结果进行记录。计算机I通过同步控制模块2，连续调整控制射线源4、转台11和CT探测器7在运动控制平台8上的不同位置，即可实现产品的多底片连续探伤。
[0007]一般所述的检测图像接收单元10可以采用能够安装在CT探测器7上，并可以将工业胶片16固定在检测图像接收单元10上的任意的现有技术，为了针对不同产品，实现检测图像接收单元10的大小或长度的调节，本发明公开了一种检测图像接收单元10，由连接支撑12、连接导向杆13、导向套14和底片连接板15组成，所述的连接支撑12安装在CT探测器7上；所述的连接导向杆13安装在连接支撑12上，并且可以根据产品的长度进行调节；所述的导向套14安装在连接导向杆13，并且可以在连接导向杆13任意位置上自由滑动或者固定；所述的底片连接板15安装在导向套14上，工业胶片16固定在底片连接板15上。
[0008]一般所述的散射线屏蔽单元6可以采用安装在产品的周边，并且可以消除产品反射或折射的散射线产生的“边蚀效应”的任意的现有技术，如铅板或铅沙袋等，为了使用方便，本发明公开的一种散射线屏蔽单元6，由支撑板17和铅沙袋18组成，所述的支撑板17两侧有开槽，铅沙袋18卡入支撑板17两侧卡槽内，支撑板17安装在产品的顶端，铅沙袋18安装在产品的两侧。
[0009]铅沙袋18 —般为散射线屏蔽材料的铅沙装入布袋内制成。
[0010]基于CT系统平台的多底片连续探伤系统的使用方法，有以下几个步骤:
[0011]第一步骤:在待检测的产品上划分检测区域；
[0012]第二步骤:把产品放置于转台11上；
[0013]第三步骤:把散射线屏蔽单元6装配到产品上；
[0014]第四步骤:把射线源屏蔽单元5装配到射线源4上；
[0015]第五步骤:按照产品尺寸大小调节检测图像接收单元10的长度；
[0016]第六步骤:操作运动控制平台8调节CT探测器7的高度；
[0017]第七步骤:按照检测焦距要求，操作运动控制平台调节射线源4、转台11、检测图像接收单元10之间的相对位置；
[0018]第八步骤:根据产品所划分检测区域的位置布置好多张工业胶片16 ；
[0019]第九步骤:操作计算机1，通过同步控制模块2调节射线源4的机械位置，使射线源4中心位置与第一处检测区域中心位置处于同一水平线上；
[0020]第十步骤:操作射线发生控制器3使射线源4产生射线，对产品第一处检测区域进行射线透照，完成该区域射线检测；
[0021]第十一步骤:重复第九步骤到第十步骤，完成产品其他布置了工业胶片16的检测区域射线探伤；
[0022]第十二步骤:把记录有产品内部结构信息的多张工业胶片16进行暗室处理，得到广品的探伤底片。
[0023]第十三步骤:重复第八步骤到第十二步骤，完成产品的射线检测。
[0024]本发明是在工业CT系统平台之上，设计了检测设备配套设施，配套设施由检测图像接收单元、射线源屏蔽单元和散射线屏蔽单元组成。由CT平台与配套设施重新构建的多底片连续探伤系统，可达到固体火箭发动机多底片连续探伤的目的。
[0025]本探伤系统特点:
[0026](I)本探伤系统是基于工业CT系统平台，通过对工业CT系统进行技术改造，重新组合探伤资源，将CT系统平台与底片法射线检测有机结合，成功构建了多底片连续探伤系统，是一种新的固体火箭发动机探伤模式；
[0027](2)本探伤系统通过探伤计算机控制CT机械系统，实现射线源隔离精确定位，能够对固体火箭发动机进行多底片连续探伤；
[0028](3)本探伤系统大大提高了固体火箭发动机底片法射线检测效率；
[0029](4)本探伤系统在检测图像接收单元上一次能够布置底片的张数受到射线源辐照区、散射线以及固体火箭发动机长度的影响，所以完成一发固体火箭发动机整机射线检测，需要操作人员多次布置底片；
[0030](5)本探伤系统尤其适用于Φ90?Φ 250mm且长度小于2400mm的不同尺寸固体火箭发动机的底片法射线检测。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1为基于CT系统的多底片连续探伤系统示意图，其中，包括:计算机1、同步控制模块2、射线发生控制器3、射线源4、射线源屏蔽单元5、散射线屏蔽单元6、CT探测器7、运动控制平台8、固体火箭发动机9、检测图像接收单元10、转台11。
[0032]图2为检测图像接收单元(安装在CT探测器7上)示意图，其中，包括连接支撑12、连接导向杆13、导向套14、底片连接板15、工业胶片16。
[0033]图3为散射线屏蔽单元(安装在固体火箭发动机9顶端)示意图，其中，包括支撑板17、铅沙袋18。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明:
[0035]待检测的产品为固体火箭发动机。
[0036]如附图1所示，基于CT系统平台的固体火箭发动机多底片连续探伤系统，由计算机1、同步控制模块2、射线发生控制器3、射线源4、转台11、运动控制平台8、CT探测器7、射线源屏蔽单元5、散射线屏蔽单元6、检测图像接收单元10组成。其中，探伤计算机1、同步控制模块2和射线发生控制器3布置在隔离控制室内，射线源4、射线源屏蔽单元5、散射线屏蔽单元6、CT探测器7、运动控制平台8、检测图像接收单元10、转台11布置在固体火箭发动机探伤间内。射线源屏蔽单元5安装在射线源4上，用于减小射线源辐照区，防止非当次透照区域的工业胶片曝光，检测图像接收单元10安装在CT探测器7上，用于记录固体火箭发动机内部结构缺陷，固体火箭发动机9放置于转台11上，散射线屏蔽单元6装配到固体火箭发动机9顶端，用于消除固体火箭发动机9散射线产生的“边蚀效应”，射线源4、转台11以及CT探测器7均与运动控制平台8连接，操作人员在控制室内操作探伤计算机1，通过同步控制模块2和运动控制平台8可以精确控制射线源4、转台11、CT探测器7、检测图像接收单元10的机械位置，不同的机械位置对应不同的固体火箭发动机检测区域，通过操作射线发生控制器3对固体火箭发动机9检测区域进行透照，实现固体火箭发动机多底片连续探伤。所述的检测图像接收单元10，其长度可以根据固体火箭发动机长度进行调节，所述CT探测器7带动检测图像接收单元10 —起移动到固体火箭发动机检测区域的高度。
[0037]如附图2所示，所述的检测图像接收单元10，由连接支撑12、连接导向杆13、导向套14、底片连接板15、工业胶片16组成。连接支撑12安装在CT探测器7上，起到固定连接作用，由CT探测器7带动检测图像接收单元10 —起移动到固体火箭发动机检测区域的高度；连接导向杆13可以根据固体火箭发动机长度进行调节，导向套14与连接导向杆13、底片连接板15相连，并且可以在连接导向杆13任意位置上自由滑动或者固定；工业胶片16固定在底片连接板15上。
[0038]如附图3所示，所述的散射线屏蔽单元6，由支撑板17和铅沙袋18组成，固体火箭发动机两侧散射线屏蔽材料是粒径为2mm的铅沙装入布袋内，制作成铅沙袋18，支撑板17两侧有开槽，铅沙袋18卡入支撑板17两侧卡槽内之后，装配到固体火箭发动机9顶端。
[0039]本发明的基于CT系统平台的固体火箭发动机多底片连续探伤系统尤其适用于直径在Φ90ι?πι?Φ 250mm且长度小于2400mm的固体火箭发动机的底片法射线检测。
[0040]实施例:某型号空空导弹固体火箭发动机底片法射线检测(固体火箭发动机直径Φ 203mm,长度 1665mm)
[0041]设备及工艺条件:
[0042]射线源仪器型号:Y.TU450-D08 ；
[0043]管电压:300KV;
[0044]管电流:12mA;
[0045]曝光时间:40s?60s ;
[0046]胶片型号:KAA400/KMX125；
[0047]增感屏:前屏pb厚度:0.03mm,后屏pb厚度:0.15mm。
[0048]工艺流程:
[0049](I)在固体火箭发动机9上划分7个检测区域；
[0050](2)把固体火箭发动机9放置于转台11上；
[0051](3)把散射线屏蔽单元6装配到固体火箭发动机9顶端；
[0052](4)把射线源屏蔽单元5装配到射线源4上；
[0053](5)按照直径Φ 203mm、长度1665mm固体火箭发动机尺寸大小调整检测图像接收单元10的长度；
[0054](6)操作运动控制平台8调节CT探测器7的高度；
[0055](7)按照检测焦距为1150mm，操作运动控制平台调节射线源4、转台11、检测图像接收单元10之间的相对位置；
[0056](8)在固体火箭发动机9检测区域编号为01、05位置布置好2张工业胶片；
[0057](9)操作探伤计算机I，通过同步控制模块2调节射线源4的机械位置到229_处，使射线源4中心位置与编号为Ol检测区域中心位置处于同一水平线上；
[0058](10)操作射线发生控制器3，管电压设置为300KV，管电流设置为12mA，曝光时间设置为50s，开启射线发生开关，对固体火箭发动机9编号为01检测区域进行射线透照，完成该区域射线检测；
[0059](11)操作探伤计算机1，通过同步控制模块2调节射线源4的机械位置到1204mm处，使射线源4中心位置与编号为05检测区域中心位置处于同一水平线上；
[0060](12)操作射线发生控制器3，管电压设置为300KV，管电流设置为12mA，曝光时间设置为50s，开启射线发生开关，对固体火箭发动机9编号为05检测区域进行射线透照，完成该区域射线检测；
[0061](13)把记录有固体火箭发动机9内部结构信息的2张工业胶片进行暗室处理，得到固体火箭发动机探伤底片。
[0062](14)重复(8)?(13)步骤，每次在检测图像接收单元上布置2张工业胶片，设置固体火箭发动机9不同检测区域所对应的射线源机械位置及检测参数，完成固体火箭发动机9整机射线检测；
[0063]利用该系统和方法，成功地进行了二个型号装药固体火箭发动机，共计十多发固体火箭发动机的射线检测。
【权利要求】
1.基于CT系统的多底片连续探伤系统，包括计算机(I)、同步控制模块(2)、射线发生控制器(3)、射线源(4)、射线源屏蔽单元(5)、散射线屏蔽单元(6)、CT探测器(7)、运动控制平台(8)、检测图像接收单元(10)和转台(11)，其特征在于:所述的探伤计算机(I)、同步控制模块(2)和射线发生控制器(3)安装在隔离控制室内，所述的射线源(4)、射线源屏蔽单元(5)、散射线屏蔽单元(6)、CT探测器(7)、运动控制平台(8)、检测图像接收单元(10)、转台(11)安装在探伤间内；所述的射线源(4)、CT探测器(7)以及转台(11)安装在运动控制平台(8)上，转台(11)上放置待检测的产品；所述的计算机(I)通过同步控制模块(2)，控制射线源(4)、转台(11)和CT探测器(7)在运动控制平台(8)上的位置；所述的计算机(I)通过操作射线发生控制器(3)控制射线源(4)对产品的检测区域进行透照；所述的射线源屏蔽单元(5)安装在射线源⑷上，用于控制射线源⑷的辐照区，防止非当次透照区域的工业胶片(16)的曝光；所述的散射线屏蔽单元(6)安装在产品的周边，用于消除产品的散射线产生的“边蚀效应”;所述的检测图像接收单元(10)安装在CT探测器(7)上，工业胶片(16)安装在检测图像接收单元(10)上。
2.根据权利要求1所述的基于CT系统的多底片连续探伤系统，其特征在于:所述的检测图像接收单元(10)上安装有多张工业胶片(16)。
3.根据权利要求1或2所述的基于CT系统的多底片连续探伤系统，其特征在于:所述的检测图像接收单元(10)，由连接支撑(12)、连接导向杆(13)、导向套(14)和底片连接板(15)组成，所述的连接支撑(12)安装在CT探测器(7)上；所述的连接导向杆(13)安装在连接支撑(12)上，并且可以根据产品的长度进行调节；所述的导向套(14)安装在连接导向杆(13)，并且可以在连接导向杆(13)任意位置上自由滑动或者固定；所述的底片连接板(15)安装在导向套(14)上，工业胶片(16)固定在底片连接板(15)上。
4.根据权利要求1所述的基于CT系统的多底片连续探伤系统，其特征在于:所述的散射线屏蔽单元(6)，由支撑板(17)和铅沙袋(18)组成，所述的支撑板(17两侧有开槽，铅沙袋(18卡入支撑板(17)两侧卡槽内，支撑板(17)安装在产品的顶端，铅沙袋(18)安装在广品的两侧。
5.根据权利要求4所述的基于CT系统的多底片连续探伤系统，其特征在于:所述的铅沙袋(18)为散射线屏蔽材料的铅沙装入布袋内制成。
6.根据权利要求1-5任一所述的基于CT系统的多底片连续探伤系统的使用方法，有以下几个步骤: 第一步骤:在待检测的产品上划分检测区域； 第二步骤:把产品放置于转台(11)上； 第三步骤:把散射线屏蔽单元(6)装配到产品上； 第四步骤:把射线源屏蔽单元(5)装配到射线源(4)上； 第五步骤:按照产品尺寸大小调节检测图像接收单元(10)的长度； 第六步骤:操作运动控制平台(8)调节CT探测器(7)的高度； 第七步骤:按照检测焦距要求，操作运动控制平台调节射线源(4)、转台(11)、检测图像接收单元(10)之间的相对位置； 第八步骤:根据产品所划分检测区域的位置布置好多张工业胶片(16)； 第九步骤:操作计算机(1)，通过同步控制模块(2)调节射线源(4)的机械位置，使射线源(4)中心位置与第一处检测区域中心位置处于同一水平线上； 第十步骤:操作射线发生控制器(3)使射线源(4)产生射线，对产品第一处检测区域进行射线透照，完成该区域射线检测； 第十一步骤:重复第九步骤到第十步骤，完成产品其他布置了工业胶片(16)的检测区域射线探伤； 第十二步骤:把记录有产品内部结构信息的多张工业胶片(16)进行暗室处理，得到产品的探伤底片； 第十三步骤:重复第八步骤到第十二步骤，完成产品的射线检测。
【文档编号】G01N29/04GK104198579SQ201410428442
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月22日 优先权日:2014年8月22日
【发明者】胡文林, 王守永 申请人:中国航天科工集团第六研究院四十六所