CN101975784B - 便携式恒频x射线探伤机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种X射线管管电流、管电压均可调的、脉冲高压变压器工作频率恒定的便携式恒频X射线探伤机，该探伤机包括控制器和用低压电缆连接的X射线发生器，该X射线发生器内采用独立的脉冲高压变压器和独立的脉冲灯丝变压器结构来对管电压、管电流分别控制，满足了被检物体不同材料、厚度、尺寸的要求，达到一机多用，降低检测设备购置成本，提高仪器使用率和生产效率，使便携式恒频探伤机的适用范围得到了很大的拓宽。本产品在室内、野外均可使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种无损检测行业通用的检测设备，具体说是一种X射线管管电流、管电压均可调，脉冲高压变压器工作频率恒定的便携式恒频X射线探伤机。
背景技术
便携式X射线探伤机在无损检测领域中应用非常广泛，目前国内外市场的便携式X射线探伤机都为变频式，由于只设有一个脉冲高压变压器而无法使管电流按需要进行调节，因此，现有便携式变频X射线探伤机的管电流只能是固定值，靠调节管电压来调节其输出功率。由于X射线管两端许用调整电压的范围很小，因此输出功率的调整范围不大，造成对被检测物体的应用范围小。当现有便携式X射线探伤机在工作时，由于被检测物体的材质、厚度、大小发生变化时，就必须更换不同功率和型号的探伤机来完成，给检测工作带来很多困难，同时还需购买不同功率的机型，增大了购机成本。
发明内容：
针对便携式变频X射线探伤机存在的缺陷，本发明提供一种在X射线发生器中设有独立的脉冲高压变压器和脉冲灯丝变压器，来实现管电压、管电流均可按需要进行大范围可调的、脉冲高压变压器工作频率恒定的便携式恒频X射线探伤机。
解决上述技术问题所采取的具体技术措施是：
一种便携式恒频X射线探伤机，包括控制器1和通过低压连接电缆2与其连接的X射线发生器3，其特征在于：X射线发生器3由电缆连接器4、脉冲高压变压器T1、脉冲灯丝变压器T2和X光射线管5构成，其中：交流220V电源输入端连接整流桥D，整流桥D连接滤波电路，滤波电路连接绝缘栅双极型功率管，绝缘栅双极型功率管连接脉冲高压变压器T1的初级，脉冲高压变压器T1的次极连接到X光射线管5上，电缆连接器4连接脉冲高压变压器T1的初级和脉冲灯丝变压器T2的初级，脉冲灯丝变压器T2的次极连接到X光射线管5上；所述的脉冲灯丝变压器T2由脉冲灯丝变压器支架6、脉冲灯丝变压器初级线圈7、脉冲灯丝变压器铁芯8和脉冲灯丝变压器次级线圈9构成：电缆连接器4与脉冲灯丝变压器初级线圈7连接，脉冲灯丝变压器初级线圈7和脉冲灯丝变压器T2的次级线圈9连接并缠绕在脉冲灯丝变压器铁芯8上，脉冲灯丝变压器铁芯8与脉冲灯丝变压器支架6连接，脉冲灯丝变压器支架6安装在高压变压器铁芯10上，脉冲灯丝变压器T2的次级线圈9与X光射线管5连接；所述的脉冲高压变压器T1由铁芯10、脉冲高压变压器初级线圈11和脉冲高压变压器次级线圈12构成：电缆连接器4与脉冲高压变压器初级线圈11连接，脉冲高压变压器初级11与脉冲高压变压器次级线圈12连接并缠绕在脉冲高压变压器铁芯10上，脉冲高压变压器次级线圈12与X光射线管5连接。
本发明的积极效果：由于本发明在X射线发生器内采用独立的脉冲高压变压器和独立的脉冲灯丝变压器结构，使得管电压、管电流分别可调，脉冲高压变压器工作频率恒定，满足了被检物体不同材料、厚度、尺寸的要求。达到一机多用，降低检测设备购置成本，提高仪器使用率和生产效率，使得便携式探伤机的适用范围得到了很大的拓宽。本产品在室内、野外均可使用。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的电路原理图；
图3为本发明中脉冲灯丝变压器的结构示意图；
图4为本发明中脉冲高压变压器的结构示意图。
具体实施方法：
下面结合附图对本发明做进一步说明。
图1所示为一种便携式恒频X射线探伤机，包括控制器1和通过低压连接电缆2与其连接的X射线发生器3，X射线发生器3由电缆连接器4、脉冲高压变压器T1、脉冲灯丝变压器T2和X光射线管5构成：其中，交流220V电源输入端连接整流桥D，整流桥D连接滤波电路，滤波电路连接绝缘栅双极型功率管(IGBT)，绝缘栅双极型功率管(IGBT)连接脉冲高压变压器T1的初级，脉冲高压变压器T1的次极连接到X光射线管5上，电缆连接器4连接脉冲高压变压器T1的初级和脉冲灯丝变压器T2的初级，脉冲灯丝变压器T2的次极连接到X光射线管5上。控制器1为采用包括常规脉冲高压变压器与脉冲灯丝变压器控制的控制器。X光射线管5采用波纹陶控瓷管，最大管电压300kV，最大管电流5mA，X光射线管阳极接地，阴极端加入300kv负高压脉冲，X光射线管灯丝加入20kHz脉冲电压。
图2所示为本发明的电路原理图，其中：交流220V电源通过开关K1进入整流桥D，经过D进行整流、稳压后，通过L1、C1C2进行滤波，经过滤波后得到一个较平滑的直流电压。再经过IGBT驱动管进行逆变，逆变后为恒频200Hz且脉宽为1ms的矩形脉冲。通过脉冲高压变压器T1将该脉冲进行升压至300kv后连接到X光射线管5上。灯丝控制通过脉冲灯丝变压器T2进行降压至频率为20kHz幅度为5V的脉冲电压来控制X光射线管5的管电流。通过分别控制X射线发生器3里面的脉冲高压变压器T1和脉冲灯丝变压器T2来实现分别控制管电压和管电流。进而实现便携式恒频探伤机的管电压和管电流分别控制且管电流可调整的目的。
图3为本发明中脉冲灯丝变压器的结构示意图，由脉冲灯丝变压器支架6、脉冲灯丝变压器初级线圈7、脉冲灯丝变压器铁芯8和脉冲灯丝变压器次级线圈9构成：电缆连接器4与脉冲灯丝变压器初级线圈7连接，脉冲灯丝变压器初级线圈7和脉冲灯丝变压器T2的次级线圈9连接并缠绕在脉冲灯丝变压器铁芯8上，脉冲灯丝变压器铁芯8与脉冲灯丝变压器支架6连接，脉冲灯丝变压器支架6安装在高压变压器铁芯10上，脉冲灯丝变压器T2的次级线圈9与X光射线管5连接。该脉冲灯丝变压器具有工作频率高、体积小、质量轻、效率高等特点。
图4为发明中脉冲高压变压器的结构示意图，它由铁芯10、脉冲高压变压器初级线圈11和脉冲高压变压器次级线圈12构成：电缆连接器4与脉冲高压变压器初级线圈11连接，脉冲高压变压器初级11与脉冲高压变压器次级线圈12连接并缠绕在脉冲高压变压器铁芯10上，脉冲高压变压器次级线圈12与X光射线管5连接。本发明中所采用的脉冲高压变压器与传统变频机的脉冲高压变压器结构不同，该脉冲高压变压器为卧式大功率脉冲变压器，具有响应速度快、效率高、波形失真小等特点。
本发明使用时，用恒频200Hz，幅度为40-210V连续可调，脉宽为1ms的矩形脉冲电源提供给脉冲高压变压器T1，进而控制管电压；用PWM技术所产生的工作频率20kHz的电源来提供给脉冲灯丝变压器T2，通过PWM调宽技术来完成管电流的调节。本发明应用后，使得便携式恒频探伤机的适用范围得到了很大的拓宽。由于管电压、管电流均可在一定范围进行调节，在检测黑色金属工件时，300kv的探伤机最薄可检测3毫米，最厚可检测52毫米，给检测工作带来很多方便。以往在被检测工件厚度不一，厚度差别大的情况下，需要用几台探伤机来检测才能完成。使用本产品时，一台就可以完成工件厚度不一、厚度差别大的检测工作。提高了检测效率，降低了检测设备的购置成本，同时也大大降低了检测成本，达到了一机多用的目的。本产品在室内、野外均可使用。
Claims (1)
1.一种便携式恒频X射线探伤机，包括控制器(1)和通过低压连接电缆(2)与其连接的X射线发生器(3)，其特征在于：X射线发生器(3)由电缆连接器(4)、脉冲高压变压器(T1)、脉冲灯丝变压器(T2)和X光射线管(5)构成，其中：交流220V电源输入端连接整流桥D，整流桥D连接滤波电路，滤波电路连接绝缘栅双极型功率管，绝缘栅双极型功率管连接脉冲高压变压器(T1)的初级，脉冲高压变压器(T1)的次极连接到X光射线管(5)上，电缆连接器(4)连接脉冲高压变压器(T1)的初级和脉冲灯丝变压器(T2)的初级，脉冲灯丝变压器(T2)的次极连接到X光射线管(5)上；所述的脉冲灯丝变压器(T2)由脉冲灯丝变压器支架(6)、脉冲灯丝变压器初级线圈(7)、脉冲灯丝变压器铁芯(8)和脉冲灯丝变压器次级线圈(9)构成：电缆连接器(4)与脉冲灯丝变压器初级线圈(7)连接，脉冲灯丝变压器初级线圈(7)和脉冲灯丝变压器(T2)的次级线圈(9)连接并缠绕在脉冲灯丝变压器铁芯(8)上，脉冲灯丝变压器铁芯(8)与脉冲灯丝变压器支架(6)连接，脉冲灯丝变压器支架(6)安装在高压变压器铁芯(10)上，脉冲灯丝变压器(T2)的次级线圈(9)与X光射线管(5)连接；所述的脉冲高压变压器(T1)由铁芯(10)、脉冲高压变压器初级线圈(11)和脉冲高压变压器次级线圈(12)构成：电缆连接器(4)与脉冲高压变压器初级线圈(11)连接，脉冲高压变压器初级(11)与脉冲高压变压器次级线圈(12)连接并缠绕在脉冲高压变压器铁芯(10)上，脉冲高压变压器次级线圈(12)与X光射线管(5)连接。
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