专利名称：智能化便携式变频充气x射线探伤机控制台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及便携式变频充气X射线探伤机控制技术领域。
众所同知，无损检测在保证产品质量，降低材料能源消耗，促进工艺改革等方面具有重大意义。在石油化工、航空航天、机械制造、锅炉、压力容器、造船、国防工业等部门都需要进行无损检测。无损检测技术的应用程度已成为工业发展水平的标志之一。目前国产便携式变频充气X射线探伤机的控制台一直是采用模拟控制方式，其控制效果差、可靠性低、故障率高，控制台只要接通低压，即便是在操作人员关断高压，接近管头安装胶片时，机器内部整流电路至少有100伏的直流电压，如果机内的琼斯斩波器产生误动作会使管头产生很大剂量的X射线，对操作人员危害极大，这在微电子技术与计算机技术飞速发展的今天，已显得落后。
本实用新型的目的是鉴于便携式变频充气X射线探伤机的发展超势及目前国产控制台所存在的上述问题，大胆采用新技术，新器件，设计一种功能强，可靠性高，适用范围广，安全耐用及智能化的便携式变频充气X射线探伤机控制台。
本实用新型的目的是这样实现的如
图1所示，本实用新型是由8254计时器，过零检测电路，时钟输入电路，管电压控制触发整形，放大隔离，整流可控硅，滤波，管电流控制触发整形，放大驱动隔离部分，斩波电路构成。8254的GATE2与过零检测电路相连，8254的CLK2与时钟输入电路相连，8254的OUT2与触发整形部份相连，该触发整形部份与放大隔离部分相连，放大隔离电路与整流可控硅相连，整流可控硅与滤波部分相连，滤波部分又与斩波电路相连。8254的CLK1与时钟输入电路相连，8254的GATE1与CPU相连，8254的OUT1与触发整形部分相连，该触发整形部分与放大、驱动、隔离部分相连，放大驱动隔离部分再与斩波电路相连，斩波电路最终输出脉冲电压。
管电压控制利用8254可编程计时器的通道2进行，冷通道2工作在外部信号触发方式，计数初值可由CPU设置。过零检则电路每当交流电过零是产生一个正脉冲，该脉冲触发8254的GATE2，用来启动计时器工作，以保证计时器的启动与交流电同步，当计时器计数到零后将通过OUT2产生一个脉冲，此脉冲经过整形、放大、隔离后作为整流可控硅的触发信号，控制整流可控硅的导通角度，将单相220V交流电整流，获得脉动直流，该脉动直流由LC组成的滤波电路变成较稳定的直流初压Vp。
管电流控制利用8254可编程计时器的通道1进行，令通道1工作在方波发生器方式，计数初值可由CPU设置，门控信号GATE1由CPU控制，使CPU可以关闭通道1。每当计时器计数到零时将通过OUT1产生输出脉冲，此脉冲经整形、放大、隔离后驱动斩波电路工作，为管头提供脉冲电压。
图中时钟输入电路用来产生可编程计时器8254的工作时钟信号。
由于采用了上述方案，使本实用新型具有以下优点1、可靠性和安全性提高本实用新型采用先进和微处理器技术和数控技术，用大规模集成电路代替经典的分立元件，用集成型大功率晶体管代替传统的复杂的琼斯斩波电路。选用高性能微处理器和高效专用集成电路及进口工业级元器件构成专用控制系统，适应性更强，集成度大大提高，可靠性也随之提高。
在控制台前面板(操作面板)上设计有可靠的安全锁，只要将安全锁旋至关断位置便会自动切断高压。此时，操作人员若将钥匙拔出，可以放心地接近管头安装胶片，其他任何人都无法启动升高压。确保操作人员的安全。
特别是在主回路的设计中，采用了先进的集成型大功率晶体管代替传统的琼斯斩波器，在操作人员关断高压接近管头安装胶片时，机器内部整流电路直流电压接近为0伏，即使斩波器电路误动作时也绝不会使管头产生X射线，完全保证操作人员不被意外射线所伤害。
2、增强功能并实现智能化本实用新型由于选用高性能微处理器和高效专用集成电路及进口工业级元器件构成微机系统，不仅使系统更加安全可靠，而且通过软硬件的精心设计，提高了自动化程度，控制更精确，功能也大大增强。
(1)开机进行全面的软硬件自诊断，可诊断出有故障的器件。
(2)利用键盘和显示器进行入机对话，操作更加简便灵活。系统可自动选取最佳曝光参数，以获得最佳的照片效果。
(3)具有延时启动升高压的功能，便于操作者撤离危险区域；高压的缓升缓降，可有效地保扩管头；自动控制管头按11方式工作与休息；连续曝光时间最长为5分钟。
(4)保护措施齐全，具有过压、欠压、过流、欠流、超温以及铅门开保护及声光报警，防止机器意外损坏。管电压和管电流以设定值为基准进行保护。
(5)具有自动记忆功能可记忆上次选定的曝光参数，便于连续化作业；可记忆管头停机时间，自动进行相应的训机操作；自动记录X光管的累计使用时间及使用强度，便于用户维护及更新设备；能识别出非法关机，进行强制休息，防止各种违章操作，有利于延长管头的寿命。
3、更易维护由于采用了大替模集成电路和微计算机技术，在使整个系统的功能、可靠性比原来的模拟式控制台大大提高的同时，所用器件却比原来的模拟式控制台少，这样就减少了故障点，使维护工作变得相对容易。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型管电压控制、管电流控制电路框图。
图2为过零检测电路。
其中电阻R117分别与电阻R116和运算放大器LM324的二脚及5脚相连，运算放大器LM324的3脚分别与电阻R118和电容C120以及二极管V106的正极端相连，二极管V106的负极端分别与二极管V107之正极端和电阻R116相连，二极管V107的负极端分别与电容C121和运算放大器LM324的6脚相连，运算放大器LM324的7脚分别与电阻R120和LM324的1脚以及电容C115、电阻R122相连，电阻R120的一端与LM324的11脚相连，电阻R122的一端与R121及反相器4504的5脚相连，4504的6脚最终与8254的16脚相连。
图3为管电压控制的触发整形放大隔离部分。
其中电阻R111分别与电阻R110和电容C112及74LS123的2脚相连，电阻R110的一端分别连至电容C111及74LS123的15脚，电容C111的一端连到74LS123的14脚，74LS123的1脚与8254的17脚相连，74LS123的13脚连至电容C403，电容C403与R410及三极管V405的基极相连，电阻R410的一端与三极管V405的发射极相连，三极管V405的集电极与二极管V406的正极相连，二极管V406的负极端与电阻R411相连，二极管V406的正极端连至变压器T401的2脚，二极管V406的负极端连至变压器T401的1脚，变压器T401的3脚与电阻R412相连，变压器T401的4脚5脚连至二极管V406和V407的负极端，二极管V406和V407的正极端同时连至二极管V409和V410的正极端，二极管V409负极端与电阻R412相连，变压器T401的6脚与电阻R413相连，电阻R413的另一端与二极管V410的负极端相连，二极管V409和V410的正极端同时连至电容C404和C405的负极端，电容C405的另一端与二极管V410的负极端相连。
在图中A，BD，C端连到图4的A，BD，C端。
图4为整流可控硅、滤波部分。
其中电阻R02分别连至电容C02及二极管V01的负极端，电阻R03分别连至电容C03及二极管V02的负极端，电容C02与电容C03相连，同时又连至可控硅SCR01和SCR02的负极端，可控硅SCR的正极端与二极管V01的负极端相连，SCR02的正极端与二极管V02的负极端相连，二极管V01和V02的正极端连在一起后又分别连至二极管V03的正极和电容C04，C05，C06，电阻R04，二极管V03的负极与电容C04的另一端相连，电容C04与电感L01相连，电感L01与电容C05，C06及电阻R04相连。
图5为管电流控制的触发整形放大驱动隔离部分。
其中电阻R113的两端分别与74LS123的10脚和电阻R112相连，电阻R112分别连至电容C113和74LS123的7脚，电容C113与74LS123的6脚相连，74LS123的9脚与8254的13脚相连，74LS123的12脚与EXB840的14脚相连，EXB840的15脚经电阻R414接地，是时又与安全锁KS01相连，EXB840的6脚与二极管V411的正极端相连，EXB840的3脚与电阻R416相连，EXB840的2脚与电阻R415和电容C406相连，EXB840的1脚与电容C407的正极相连，EXB840的9脚与电容C407的负极相连，在图中E，F，G端与图6相应端相连。
图6为斩波电路。
其中电阻R01分别与电容C010，C09，电阻R06相连，电阻R06与电容C010，C09相连后再与二极管V06的负极端相连，二极管V06的负极端又与电阻AR03相连，二有管V06的正极端与电阻AR03的另一端相连，晶体管V04的发射极和集电极分别与电阻AR02的两端相连，电阻AR02的一端与电容C07，C08的一端连在一起，电容C07，C08的另一端连在一起后与二极管V05的负极端相连，二极管V05的负极端还连到电阻R05的一端，二极管V05的正极端与电阻R05，AR02的一端相连。
权利要求1.一种智能化便携式变频充气X射线探伤机控制台，其特征是由8254计时器，过零检测电路，时钟输入电路，管电压控制触发整型，放大隔离，整流可控硅，滤波，管电流控制触发整形，放大驱动隔离部分，斩波电路构成；8254的GATE2与过零检测电路相连，8254的CLK2与时钟输入电路相连，8254的OUT2与触发整形部份相连，该触发整形部份与放大隔离部分相连，放大隔离电路与整流可控硅相连，整流可控硅与滤波部分相连，滤波部分又与斩波电路相连，8254的CLK1与时钟输入电路相连，8254的GATE1与CPU相连，8254的OUT1与触发整形部分相连，该触发整形部分与放大、驱动、隔离部分相连，放大驱动隔离部分再与斩波电路相连，斩波电路最终输出脉冲电压。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是过零检测电路构成如下其中电阻R117分别与电阻R116和运算放大器LM324的二脚及5脚相连，运算放大器LM324的3脚分别与电阻R118和电容C120以及二极管V106的正极端相连，二极管V106的负极端分别与二极管V107之正极端和电阻R116相连，二极管V107的负极端分别与电容C121和运算放大器LM324的6脚相连，运算放大器LM324的7脚分别与电阻R120和LM324的1脚以及电容C115、电阻R122相连，电阻R120的一端与LM324的11脚相连，电阻R122的一端与R121及反相器4504的5脚相连，4504的6脚最终与8254的16脚相连。
3.根据权利要求1的述的装置，其特征是管电压控制触发整型、放大隔离部分的构成如下其中电阻R111分别与电阻R110和电容C112及74LS123的2脚相连，电阻R110的一端分别连至电容C111及74LS123的15脚，电容C111的一端连到74LS123的14脚，74LS123的1脚与8254的17脚相连，74LS123的13脚连至电容C403，电容C403与R410及三极管V405的基极相连，电阻R410的一端与三极管V405的发射极相连，三极管V405的集电极与二极管V406的正极相连，二极管V406的负极端与电阻R411相连，二极管V406的正极端连至变压器T401的2脚，二极管V406的负极端连至变压器T401的1脚，变压器T401的3脚与电阻R412相连，变压器T401的4脚5脚连至二极管V406和V407的负极端，二极管V406和V407的正极端同时连至二极管V409和V410的正极端，二极管V409负极端与电阻R412相连，变压器T401的6脚与电阻R413相连，电阻R413的另一端与二极管V410的负极端相连，二极管V409和V410的正极端同时连至电容C404和C405的负极端，电容C405的另一端与二极管V410的负极端相连。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征是整流可控硅、滤波部分构成如下其中电阻R02分别连至电容C02及二极管V01的负极端，电阻R03分别连至电容C03及二极管V02的负极端，电容C02与电容C03相连，同时又连至可控硅SCR01和SCR02的负极端，可控硅SCR的正极端与二极管V01的负极端相连，SCR02的正极端与二极管V02的负极端相连，二极管V01和V02的正极端连在一起后又分别连至二极管V03的正极和电容C04，C05，C06，电阻R04，二极管V03的负极与电容C04的另一端相连，电容C04与电感L01相连，电感L01与电容C05，C06及电阻R04相连。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征是管电流控制触发整形、放大驱动隔离部分构成如下其中电阻R113的两端分别与74LS123的10脚和电阻R112相连，电阻R112分别连至电容C113和74LS123的7脚，电容C113与74LS123的6脚相连，74LS123的9脚与8254的13脚相连，74LS123的12脚与EXB840的14脚相连，EXB840的15脚经电阻R414接地，是时又与安全锁KS01相连，EXB840的6脚与二极管V411的正极端相连，EXB840的3脚与电阻R416相连，EXB840的2脚与电阻R415和电容C406相连，EXB840的1脚与电容C407的正极相连，EXB840的9脚与电容C407的负极相连，在图中E，F，G端与图6相应端相连。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征是斩波电路构成如下其中电阻R01分别与电容C010，C09，电阻R06相连，电阻R06与电容C010，C09相连后再与二极管V06的负极端相连，二极管V06的负极端又与电阻AR03相连，二有管V06的正极端与电阻AR03的另一端相连，晶体管V04的发射极和集电极分别与电阻AR02的两端相连，电阻AR02的一端与电容C07，C08的一端连在一起，电容C07，C08的另一端连在一起后与二极管V05的负极端相连，二极管V05的负极端还连到电阻R05的一端，二极管V05的正极端与电阻R05，AR02的一端相连。
专利摘要一种智能化便携式变频充气X射线探伤机控制台，其特征是由8254计时器，过零检测电路，时钟输入电路，管电压控制触发整形，放大隔离，整流可控硅，滤波，管电流控制触发整形，放大驱动隔离部分，斩波电路构成。8254的GATE
文档编号G01N23/02GK2153058SQ9321831
公开日1994年1月12日 申请日期1993年7月13日 优先权日1993年7月13日
发明者金文仁, 李义彬, 阎锡昆 申请人:丹东射线仪器集团公司