专利名称：X射线探伤机控制方法及检测控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种X射线探伤机辐射剂量控制方法及检测控制装置。
背景技术：
在对工件进行实时成像检测时，由于现有的X射线探伤机不带有辐射剂量检测与控制，用户在使用X射线探伤机对工件进行检测时，无法知道辐射的剂量率和累计剂量，只能通过观察曝光参数(如kV、mA及曝光时间等)来估算X射线探伤机的辐射剂量，每当工件的材质、厚度及拍片焦距等条件发生变化时，都要经过多次调整曝光参数和拍片才能获得所需要的辐射剂量，这样费时费力，且浪费材料。
发明内容
根据现有X射线探伤机存在的缺陷，本发明提出一种X射线探伤机控制方法。
发明另一目的是提供上述控制X射线探伤机方法的辐射剂量检测控制装置。
完成上述发明目的所采取的技术措施是现有的X射线探伤机没有辐射剂量检测装置，无法获得辐射剂量，因此不能利用辐射剂量调整控制X射线探伤机的电压、电流、曝光时间等参数，以达到控制X射线探伤机的X射线辐射量，本发明通过辐射剂量与X射线探伤机的管电压、电流和曝光时间等参数关系提出用X射线吸收剂量率和累计剂量调整X射线探伤机参数。
一种X射线探伤机控制方法，其特征在于在用X射线探伤机检测工件时，将工件放在射线窗口与检测控制装置的X射线探测器之间，调整好焦距，启动X射线探伤机，X射线探测器将捕集的X射线转换成电信号输入到X射线探伤机控制器的微处理器，微处理器按预先装入的计算程序计算出X射线吸收剂量率和累计剂量，通过X射线探伤机控制器面板显示出来，同时根据预先设定并存入微处理器的X射线吸收剂量率和累计剂量(或黑度值)与捕集到X射线剂量的关系通过控制器调整曝光参数。
X射线吸收剂量率和累计剂量是按下述公式计算L＝f(Q)；H＝L·t；D＝a·lgH+b；其中a与b为常数。
L表示X射线吸收剂量率；Q表示转换电路输出电信号的值；H表示累计曝光量；D表示黑度值；t表示曝光时间。
为实现上述控制X射线探伤机方法所采用的检测控制装置其特征在于检测控制装置是由X射线探测器、转换电路、A/D电路、微处理器、显示和执行单元组成，其结构是X射线探测器的信号输出端连接到转换电路，转换电路输出连接A/D电路，A/D电路输出连接到微处理器，微处理器输出线路连接显示单元电路和执行单元电路。
检测控制装置可分为X射线剂量检测装置和控制器，X射线探测器与转换电路一起构成X射线剂量检测装置，而控制器由微处理器、显示单元、A/D电路和执行单元组成。控制器可以放到X射线探伤机控制器的内部，也可以与X射线探伤机控制器共用一个元件。例如共用一个微处理器，将计算方法和控制程序添加到原有程序中；也可以共用一个显示单元，在X射线探伤机控制器面板上增加辐射吸收剂量率、累计剂量和黑度值等参数的显示。
该检测控制装置可用于携带式X射线探伤机、固定式(移动式)X射线探伤机以及各种X射线检测系统。
本发明的有益效果在现有X射线探伤机上配用X射线剂量检测控制装置，增加辐射剂量检测与控制功能，能实时显示辐射的剂量率和累计剂量，方便查看辐射剂量，了解设备运行状态。能将累计剂量转换为胶片的黑度值，可以根据设定的辐射剂量来控制曝光参数，按设定黑度值来控制X射线探伤机完成曝光，从而获得最佳成像效果，降低了工作量，减少胶片材料损失。
图1辐射剂量检测与控制原理框2是X射线检测装置电路示意3是实施例1本发明检测控制装置应用示意4是实施例2本发明检测控制装置应用示意图具体实施方式
辐射剂量检测与控制原理方框图见图1，检测控制装置是由X射线探测器、转换电路、A/D电路、微处理器、显示和执行单元组成，其电路连接见图2X射线探测器的信号输出端连接到转换电路，转换电路输出连接A/D电路，A/D电路输出连接到微处理器，微处理器输出线路连接显示单元电路和执行单元电路。
实施例1 结合附图3说明一种携带式X射线探伤机与检测控制装置的连接结构辐射剂量检测与控制原理见图1，X射线检测装置电路见图2，X射线探测器采用商品型号GL1221，X射线探测器的信号连接到转换电路，它们安装在一起组成一个单独的部件即X射线剂量检测装置2，X射线剂量检测装置2以剂量传输电缆4和连接电缆5连接X射线探伤机控制器3内由商品LM331及外围元件构成的A/D电路，A/D电路连接X射线探伤机控制器3内商品89C51微处理器，X射线探伤机控制器3以连接电缆5连接X射线发生器1，X射线探伤机控制器3的电源电缆6连接电源。
将上述配有检测控制装置的X射线探伤机检测工件时，其检测方法是将工件8放在X射线发生器1的射线窗口与X射线剂量检测装置2之间，如成像则在工件8与X射线剂量检测装置2之间放入X光胶片7，检测时将X射线剂量检测装置与X光胶片放在一起，这样它所检测到的辐射剂量和胶片一样大小，启动X射线探伤机，X射线探测器将捕集的X射线由转换电路将接收到的X射线辐射强度转化为相应的电信号(电压、电流或频率值)，经A/D电路送入微处理器，微处理器将电信号转换为实际的X射线吸收剂量率、累计曝光量和黑度值，在X射线探伤机控制器3控制面板上显示，使用户可以直接在控制器上观察到机器的工作状态和对工件的曝光情况；同时根据辐射剂量设定值控制X射线探伤机的辐射参数，来调整X射线发生器的辐射强度。
下述公式给出吸收剂量率、累计曝光量与黑度值关系，X射线吸收剂量率用L表示，转换电路输出电信号的值用Q表示，累计曝光量用H表示，曝光时间用t表示，黑度值用D表示，则L＝f(Q)；H＝L·t；D＝a·lgH+b；其中a与b为常数。
当X射线探测器工作在线性区域，吸收剂量率范围100mR/s～500mR/s，转换电路输出为1V～5V线性的电压值，X射线吸收剂量率L＝f(Q)＝(100÷1)×Q＝100×Q，此时吸收剂量率、累计曝光量和黑度值之间的数学关系如下表
用X射线吸收剂量率控制曝光参数X射线探测器检测到的辐射强度通过转换电路转化为电信号值L取样送入微处理器中，与设定值L设定相减得误差值ΔL，通过计算得出曝光参数的调整值，经D/A转换后去控制曝光参数(例如X射线管电压值，X射线管电流值)，从而改变X射线发生器的辐射强度，实现X射线吸收剂量率闭环控制，获得稳定的辐射剂量。其数学表达式如下；ΔL＝L取样-L设定；ΔU＝cΔL/P；ΔI＝dP2/ΔL；式中ΔU——X射线管电压增量ΔI——X射线管电流增量P——X射线管功率c，d——X射线管调整系数累计曝光量或黑度值控制X射线开关；X射线探测器检测到的辐射强度通过转换电路转化为电信号送入微处理器中，由微处理器计算出累计曝光量或黑度值，与设定值进行比较，当达到设定值时，微处理器输出控制信号，使X射线开关控制电路动作，关断X射线。
实施例2 一种移动式X射线探伤机与检测控制装置的连接结构见附图4，X射线探测器采用商品型号GL1221，X射线探测器的信号连接到转换电路，它们安装在一起组成一个单独的部件即X射线剂量检测装置5，X射线剂量检测装置5以剂量传输电缆8连接X射线探伤机控制器4内由商品LM331及外围元件构成的A/D电路，A/D电路连接X射线探伤机控制器4内商品型号89C51微处理器，微处理器信号输出端连接装在控制面板上的显示部件，同时微处理器信号输出控制X射线探伤机的参数。X射线探伤机控制器4信号输出端以连接电缆7连接阳极高压发生器2和阴极高压发生器3，阳极高压发生器2和阴极高压发生器3以高压电缆6连接X射线管1，X射线管1置于架车10上，冷却循环系统9连接X射线管1。将上述配有检测控制装置的X射线探伤机检测工件12时，其检测方法同实施例1。
权利要求
1 一种X射线探伤机控制方法，其特征在于在用X射线探伤机检测工件时，将工件放在射线窗口与检测控制装置的X射线探测器之间，调整好焦距，启动X射线探伤机，X射线探测器将捕集的X射线转换成电信号输入到X射线探伤机控制器的微处理器，微处理器按预先装入的计算程序计算出X射线吸收剂量率和累计剂量，根据预先设定并存入微处理器的X射线吸收剂量率和累计剂量(或黑度值)与捕集到X射线剂量的关系通过控制器调整曝光参数；X射线吸收剂量率和累计剂量是按下述公式计算L＝f(Q)；H＝L·t；D＝a·lgH+b；其中a与b为常数。L表示X射线吸收剂量率；Q表示转换电路输出电信号的值；H表示累计曝光量；D表示黑度值；t表示曝光时间。
2 为实现权利要求1所述一种X射线探伤机控制方法所采用的检测控制装置其特征在于检测控制装置是由X射线探测器、转换电路、A/D电路、微处理器、显示和执行单元组成，其结构是；X射线探测器的信号输出端连接到转换电路，转换电路输出连接A/D电路，A/D电路输出连接到微处理器，微处理器输出线路连接显示单元电路和执行单元电路。
全文摘要
在现有X射线探伤机上配用X射线剂量检测控制装置，增加辐射剂量检测与控制功能，能实时显示辐射的剂量率和累计剂量，方便查看辐射剂量，了解设备运行状态。能将累计剂量转换为胶片的黑度值，可以根据设定的辐射剂量来控制曝光参数，按设定黑度值来控制X射线探伤机完成曝光，从而获得最佳成像效果，降低了工作量，减少胶片材料损失。
文档编号G06F19/00GK101074939SQ20071001190
公开日2007年11月21日 申请日期2007年6月29日 优先权日2007年6月29日
发明者吕相钦, 夏海涛, 夏春凯, 肖丹鹏 申请人:丹东华日理学电气有限公司