CN101034072B - 确定压力容器焊缝射线检测射线束透照方位的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种确定压力容器焊缝射线检测射线束透照方位的方法及装置。根据几何学中切线长定理和角平分线原理，并采用微型激光指示器发出的彩色激光束，首先锁定定位激光束的光于待检压力容器焊缝表面的待检透照点，调节射线机头的空间方位，使定位激光束的光斑连线分别与焊缝垂直和平行，同时定向激光束的光斑分别处于透照点定位激光束的光斑两侧等间距位置；最后固定射线机头的空间方位，移除定位激光指示器，进行无障碍射线检测。采用本发明，检测人员可根据压力容器和焊缝的形状特点，利用激光器在压力容器表面形成的束斑位置、距离等信息，科学确定透照射线束的空间方位，从而保证检测质量，提高工作效率，减少胶片浪费。

Description

确定压力容器焊缝射线检测射线束透照方位的方法及装置 

技术领域

本发明涉及压力容器的射线检测，尤其涉及一种确定压力容器焊缝射线检测射线束透照方位的方法及装置。 

背景技术

石油化工和核工业的迅猛发展不断对压力容器的安全性提出更高要求，希望其制造业尽可能采用或执行更严格的检测规范和标准。压力容器的环焊缝直接影响容器的气密性和安全性，通常要求对其进行100％射线检测。检测时，为使被检焊缝透照点背面的胶片感光均匀，要求透照射线在透照点尽量与该点的面法线重合。否则得到的底片会因感光不均匀而出现较大的黑度差，影响评片，甚至造成缺陷的误判、漏判。因此，石油化工和核工业的迅猛发展不断对压力容器的安全性提出更高要求，希望其制造业尽可能采用或执行更严格的检测规范和标准。压力容器的环焊缝直接影响容器的气密性和安全性，通常要求对其进行100％射线检测。检测时，为使被检焊缝透照点背面的胶片感光均匀，要求透照射线在透照点尽量与该点的面法线重合。否则得到的底片会因感光不均匀而出现较大的黑度差，影响评片，甚至造成缺陷的误判、漏判。因此，各标准中对底片黑度D均有一定的范围要求。如JB/T4730.2-2005要求评片范围内，A级：1.5≤D≤4.0，AB级：2.0≤D≤4.0，B级：2.3≤D≤4.0。其它国家的同类标准也均对底片黑度做出了类似的要求。 

各标准中对底片黑度D均有一定的范围要求。如JB/T4730.2-2005要求评片范围内，A级：1.5≤D≤4.0，AB级：2.0≤D≤4.0，B级：2.3≤D≤4.0。其它国家的同类标准也均对底片黑度做出了类似的要求。 

射线检测常用X-射线探伤机或直线加速器，而目前生产的上述设备均无完备的射线束方位确定装置，检测人员只能凭目视和经验来判断射线束的透照方位。要确定最佳透照方位需浪费许多试验胶片，直接影响检测成本和工作效率。 

发明内容

鉴于现有技术所存在的上述问题，本发明旨在公开一种为压力容器射线检测设备而提供的确定射线束透照方位的方法及其相应装置。 

本发明的技术解决方案是这样实现的： 

一种确定压力容器焊缝射线检测射线束透照方位的方法，其特征在于包括如下步骤： 

a.安装：将定位装置装配到射线机头上，射线机头的轴线、透照射线束的轴线及定位激光指示器的轴线三者重合；一对或两对定向激光指示器分别与各自的分规腿同轴装配，构成一个或两个两腿之间通过啮合齿轮同步开合的分规；将带有定向激光指示器的分规安装于定位装置壳体的外表面上，保证分规的开 合铰轴线与定位激光指示器的轴线垂直相交，并且分规的角平分线与定位激光指示器的轴线平行；使用两个分规时，两分规由其各自的两个分规腿所确定的开合平面相互垂直； 

b.定位：由定位激光指示器和定向激光指示器分别发射激光束，将定位激光束光斑锁定压力容器焊缝表面待检透照点；然后调节射线机头的空间方位及分规腿的张分角度，使一对定向激光束光斑连线与焊缝平行，采用两对定向激光指示器时，则两对定向激光束光斑的连线分别与焊缝平行和垂直，并且两对定向激光束光斑分别处于透照点定位激光束光斑两侧等间距位置； 

c.固定方位：固定射线机头的空间方位，移开上述定位装置，开始无障碍地进行射线检测。 

所述的确定压力容器焊缝射线检测射线束透照方位的方法，还包括在待检焊缝的相应位置安装定位指示装置的步骤，以及根据定位指示装置的反馈信号确定检测射线束透照方位的步骤；所述的待检焊缝的相应位置包括三个点或五个点，所述三个点是指待检透照点及相对透照点对称的一对点并且所述一对点的连线平行于待检焊缝，所述的五个点则指待检透照点及分别相对透照点对称的两对点，其中一对点的连线平行于待检焊缝，另一对点的连线垂直于待检焊缝。 

根据上述方法所设计的确定压力容器焊缝射线检测射线束透照方位的装置，包括定位激光指示器，其特征在于还包括壳体、定向激光指示器、分规、一级传动齿轮和齿轮箱； 

所述的壳体前端装配和固定定位激光指示器，后部装配连接射线机头，射线机头的轴线、透照射线束的轴线及定位激光指示器的轴线三者重合； 

所述分规固定安装于壳体上；所述的定向激光指示器分别安装于两个分规腿的端部，分规腿的另一端分别套接于两个相互平行的轴上并与轴键连接，两个完全相同的齿轮分别套在上述两轴上，齿轮与轴键连接，两齿轮啮合；保证分规的开合铰轴线与定位激光指示器的轴线垂直，并且分规的角平分线与定位激光指示器的轴线平行。 

所述的分规是一个，对应一组包括2个定向激光指示器。比如对于圆柱体形状的压力容器的环形焊缝，一个分规并对应两个定向激光指示器即可实现透照点的准确定位。 

所述的分规是两个，对应两组包括4个定向激光指示器，两分规由其各自的两个分规腿所确定的开合平面相互垂直。比如对于非环形、球形或不规则形状的压力容器上的焊缝，则需要安装两个分规，并对应4个定向激光指示器才能准定位透照点。 

所述的确定压力容器焊缝射线检测射线束透照方位的装置，还包括定位指示装置，所述的定位指示装置包括感应装置和指示装置，所述的感应装置安装于待测焊缝的相应位置，所述的待检焊缝的相应位置包括三个点或五个点，所述三个点是指待检透照点及相对透照点对称的一对点并且所述一对点的连线平行于待检焊缝，所述的五个点则指待检透照点及分别相对透照点对称的两对点，其中一对点的连线平行于待检焊缝，另一对点的连线垂直于待检焊缝。 

所述的定位指示装置包括激光光电感应开关和指示灯，所述的光电感应开关分别安装于所述的待测焊缝相应位置。 

这样根据几何学中切线长定理和角平分线原理，即从圆外一点引圆的两条切线，它们的切线长相等，圆心和这一点的连线，平分两条切线的夹角；并采用微型激光指示器发出的彩色激光束便可确定检测射线束的透照方位。 

与现有技术相比，本发明的有益效果不言而喻：检测人员根据压力容器和焊缝的形状特点，利用激光器在压力容器表面形成的束斑位置、距离等信息，科学确定透照射线束的空间方位，从而保证检测质量，提高工作效率，减少胶片浪费。 

附图说明

本发明附图5张，其中 

图1是本发明的工作原理示意图主视图； 

图2是本发明的工作原理示意图俯视图； 

图3是本发明的结构示意图； 

图4是分规腿及啮合齿轮的结构示意图； 

图5是以激光光电感应开关构成的定位指示装置的电路图。 

图中，1.待检焊缝2.定位激光束3.定向激光束4.定位激光指示器5.定向激光指示器6.壳体7.射线机头8.啮合齿轮9.激光光电感应开关 10.指示灯。 

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步的具体说明如下： 

利用高能射线机-电子直线加速器透照圆筒形压力容器环焊缝1。首先将本发明装置的壳体6与射线机头7嵌套装配，并将定位激光指示器4安装固定于壳体6的前端，射线机头7的轴线、透照射线束的轴线及定位激光指示器4的轴线三者重合；两个带有定向激光指示器5的分规及啮合齿轮8和齿轮箱固装于正四棱柱壳体6相邻的两个面上，并保证每个分规的开合铰轴线与定位激光指示器4的轴线垂直，每个分规的角平分线与定位指示器4的轴线平行。然后调节两对定向激光指示器5的夹角，使其适合待检焊缝1的几何形状和直径；再反复调节射线机头7空间方位，在保证定位激光束2的光斑锁定压力容器焊缝1表面待检透照点的条件下，使两对定向激光束3的光斑连线分别与焊缝1垂直和平行，同时两对定向激光束3的光斑分别处于透照点定位激光束2的光斑两侧等间距位置；最后固定射线机头7的空间方位，移除定位激光指示器4，即可无障碍地进行射线检测。 

在上述确定光斑位置的过程中，可采用激光光电感应开关9和指示灯10构成的定位指示装置，如图5所示，即将激光光电感应开关9分别置于待检测焊缝的相应位置，如图1、图2所示，可将激光光电感应开关提前分别置于I、II、III、IV和V处，对于圆筒形压力容器的环形焊缝，实质上只需要一个分规对应一对定向激光指示器即可准确定位，相应的将三个激光光电感应开关分别置于I、II、III处即可。 

必要时，可根据被检压力容器和焊逢1的几何性状，人为设置定向激光束3光斑的参考点及其夹角，方便确定方位。 

Claims (7)

1.一种确定压力容器焊缝射线检测射线束透照方位的方法，其特征在于包括如下步骤：

a.安装：将定位装置装配到射线机头(7)上，射线机头(7)的轴线、透照射线束的轴线及定位激光指示器(4)的轴线三者重合；一对或两对定向激光指示器(5)分别与各自的分规腿同轴装配，构成一个或两个两腿之间通过啮合齿轮同步开合的分规；将带有定向激光指示器(5)的分规安装于定位装置壳体(6)的外表面上，保证分规的开合铰轴线与定位激光指示器(4)的轴线垂直相交，并且分规的角平分线与定位激光指示器(4)的轴线平行；使用两个分规时，两分规由其各自的两个分规腿所确定的开合平面相互垂直；

b.定位：由定位激光指示器(4)和定向激光指示器(5)分别发射激光束，将定位激光束(2)光斑锁定压力容器焊缝表面待检透照点；然后调节射线机头(7)的空间方位及分规腿的张分角度，使一对定向激光束(3)光斑连线与焊缝平行，采用两对定向激光指示器时，则两对定向激光束(3)光斑的连线分别与焊缝平行和垂直，并且两对定向激光束(3)光斑分别处于透照点定位激光束光斑两侧等间距位置；

c.固定方位：固定射线机头(7)的空间方位，移开上述定位装置，开始无障碍地进行射线检测。

2.根据权利要求1所述的确定压力容器焊缝射线检测射线束透照方位的方法，其特征在于还包括在待检焊缝的相应位置安装定位指示装置的步骤，以及根据定位指示装置的反馈信号确定检测射线束透照方位的步骤；所述的待检焊缝的相应位置包括三个点(I、II、III)或五个点(I、II、III、IV、V)，所述三个点是指待检透照点(I)及相对透照点对称的一对点(II、III)并且所述一对点的连线平行于待检焊缝，所述的五个点则指待检透照点(I)及分别相对透照点对称的两对点，其中一对点(II、III)的连线平行于待检焊缝，另一对点(IV、V)的连线垂直于待检焊缝。

3.一种如权利要求1所述方法设计的确定压力容器焊缝射线检测射线束透照方位的装置，包括定位激光指示器(4)，其特征在于还包括壳体(6)、定向激光指示器(5)、分规、一级传动齿轮(8)和齿轮箱； 

所述的壳体(6)前端装配和固定定位激光指示器(4)，后部装配连接射线机头(7)，射线机头的轴线、透照射线束的轴线及定位激光指示器的轴线三者重合； 

所述分规固定安装于壳体(6)上；所述的定向激光指示器(5)分别安装于两个分规腿的端部，分规腿的另一端分别套接于两个相互平行的轴上并与轴键连接，两个完全相同的齿轮分别套在上述两轴上，齿轮与轴键连接，两齿轮(8)啮合；分规的开合铰轴线与定位激光指示器(4)的轴线垂直，并且分规的角平分线与定位激光指示器(4)的轴线平行。 

4.根据权利要求3所述的确定压力容器焊缝射线检测射线束透照方位的装置，其特征在于所述的分规是一个，对应一组包括2个定向激光指示器。 

5.根据权利要求3所述的确定压力容器焊缝射线检测射线束透照方位的装置，其特征在于所述的分规是两个，对应两组包括4个定向激光指示器；两分规由其各自的两个分规腿所确定的开合平面相互垂直。 

6.根据权利要求3、4或5所述的确定压力容器焊缝射线检测射线束透照方位的装置，其特征在于还包括定位指示装置，所述的定位指示装置包括感应装置和指示装置，所述的感应装置安装于待测焊缝的相应位置，所述的待检焊缝的相应位置包括三个点(I、II、III)或五个点(I、II、III、IV、V)，所述三个点是指待检透照点(I)及相对透照点对称的一对点(II、III)并且所述一对点的连线平行于待检焊缝，所述的五个点则指待检透照点(I)及分别相对透照点对称的两对点(II、III、IV、V)，其中一对点(II、III)的连线平行于待检焊缝，另一对点(IV、V)的连线垂直于待检焊缝。 

7.根据权利要求6所述的确定压力容器焊缝射线检测射线束透照方位的装置，其特征在于所述的定位指示装置包括激光光电感应开关(9)和指示灯(10)，所述的光电感应开关分别安装于所述的待测焊缝相应位置。 

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