CN103852473A - 一种探测器检测设备及检测方法 - Google Patents

Abstract

一种探测器检测设备及检测方法，所述设备包括X射线管（1）、探测器固定组件（2）、检测平台（3）和检测模块（4），在探测器固定组件（2）内侧设置有弧形轨道(5)和滑动机构（6），所述检测模块（4）通过支架（7）与所述滑动机构（6）固定连接，并与所述弧形轨道(5)滑动连接，所述检测模块（4）通过滑动机构（6）在弧形轨道（5）滑动。本方案基于弧形轨道和滑动机构提供了一种简便、有效、高精度的探测器自动检测设备。

Description

一种探测器检测设备及检测方法

 

技术领域

本发明涉及一种检测设备和检测方法，尤其涉及一种探测器的检测设备和检测方法。

背景技术

CT探测器是CT设备中最核心的关键部件之一，由于通常情况下探测器均由第三方制造组装，因而每一个单元模块的性能是否稳定和满足需要，则需要在其被装入CT之前进行彻底检测。

探测器的表面是由一系列的单元模块所构成的圆弧面而非平面。因此，探测器的检测装置中检测部分的设计也要能够沿着圆弧轨迹运动，以合理、准确地完成。然而，目前，一种较为常用的检测装置，其结构包括：在检测装置的支架上安装摇杆，摇杆能够借助电机沿着探测器组件的表面实现弧形轨道运动，这样X射线球管发出射线穿透被检测物体后通过射线过滤块上的狭缝到达探测器组件上的某一探测单元模块表面，该射线信号通过一系列转换后最后转变为相应的电信号，分析可得出该探测器组建上的每一个单元模块是否正常工作。该结构有一个问题：检测模块的弧形轨道运动是通过摇杆来实现的，由于摇杆悬臂较长且运动相对不稳定，故很难实现对探测器的精确测试。

此外，探测器的单元模块由许许多多的感光单元构成，以一个16排探测器而言，其每一个探测器单元有近400个感光小单元，而每个小单元的长和宽均为1mm左右，这样就要求射线过滤块每一次转过的角度极小的时候才能保证完成对所有感光单元测试的要求。上述结构虽然能够实现既定的检测目的，但是由于摇杆的悬臂较长，这样电机转动一个较小的角度最终反映在射线过滤块上的角度均较大，这不仅难以控制，对电机的性能和精度要求较高，而且误差较大，实际上很难很好地完成测试要求。

发明内容

本发明要解决的是探测器检测设备难以控制、精度较低、自动化程度低的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种探测器检测设备，包括：

X射线管（1）、探测器固定组件（2）、检测平台（3）和检测模块（4），其特征在于，在探测器固定组件（2）内侧设置有弧形轨道(5)和滑动机构（6），所述检测模块（4）通过支架（7）与所述滑动机构（6）固定连接，并与所述弧形轨道(5)滑动连接。

上述所述一种探测器检测设备，其中，所述弧形轨道（5）与第一升降机构（8）连接。

上述所述一种探测器检测设备，其中，所述检测平台（3）为转台,所述转台与第二升降机构（9）连接。

上述所述一种探测器检测设备，其中，所述滑动机构（6）包括电机（61）、与所述电机（61）连接的置于所述弧形轨道(5)一端的第一皮带轮（62）、置于所述弧形轨道（5）另一端的第二皮带轮（63）、皮带张紧机构（64）、连接第一皮带轮（62）、第二皮带轮（63）和皮带张紧机构（64）的皮带（65），以及与皮带张紧机构（64）固定连接的滑块（66）。

上述所述一种探测器检测设备，其中，所述皮带张紧机构（64）包括压紧块（641）、与压紧块（641）对应的张紧块（642）、和张紧块（642）连接的导杆（643）、以及套在导杆（643）上的弹簧（644）。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种检测设备进行检测的方法，包括如下步骤：

       将探测器安装在所述探测器固定组件（2）上，通过所述滑动机构（6）在所述弧形轨道(5)上的滑动，使所述检测模块（4）、所述探测器的待检测区域与置于检测平台（3）上的被测对象在同一径向直线上；通过所述滑动机构（6）在所述弧形轨道(5)上的滑动，带动所述检测模块逐步实现对整个所述探测器进行扫描检测。

上述所述的检测方法，其中，调节所述第一升降机构（8），使所述检测模块（4）、所述探测器待检测区域与置于检测平台（3）上的被测对象处于同一水平高度上。上述所述的检测方法，其中，所述滑动机构（6）在所述弧形导轨（5）上的滑动是如下实现的：所述电机（61）驱动第一皮带轮（62）转动，所述皮带张紧机构（64）将所述皮带（65）紧箍在所述第一皮带轮（62）和第二皮带轮（63）上，所述第一皮带轮（62）通过皮带（65）将动力传递给第二皮带轮（63），所述皮带（65）带动所述皮带张紧机构（64）进行运动，从而带动所述滑块（66）在所述弧形轨道（5）上滑动。

上述所述的检测方法，其中，所述皮带张紧机构（64）的张紧过程是如下实现的：所述压紧块（641）将所述皮带（65）压紧在张紧块（642）上，所述张紧块（642）沿着导杆（643）运动，所述弹簧（644）在支架（7）运动时对所述张紧块（642）施加作用力。

与现有技术相比，上述技术方案引入弧形导轨和滑动机构，检测模块能够在弧形导轨上沿着探测器表面实现弧形滑动，使所述检测模块可以按照一定的弧度进行扫描,且滑动机构使所述检测模块较为精确的移动。由此，本发明不仅克服了探测器表面弧形结构带来的检测困难，而且还大大地提高了检测的精度，结构简单，使用方便。

进一步地，弧形导轨通过第二升降机构可以实现在垂直于地面的方向运动，被检测物质置于转动平台上通过第一升降机构也可以实现在垂直于地面的方向运动，因此，该设备能够模拟完成被测物体相对探测器和X射线球管的固定转动扫描以及沿着垂直于地面方向的螺旋扫描。

进一步地，该设备为自动化测试设备，一旦被检测探测器安装在探测器固定组件后，操作人员即可离开，通过一系列控制程序该测试设备能够自动对被测探测器完成检测任务。

附图说明

图1所示为本发明检测设备从上部观看的立体图；

图2所示为弧形轨道和滑动机构的结构示意图；

图3所示为本发明检测设备从下部观看的立体图；

图4所示为图2所述滑动机构中的自动张紧机构的示意图；

图5所示为图3所述第一升降机构的示意图及其剖视图；

图6所示为图3所述检测平台和第二升降机构的示意图及其剖视图。

 

图中

1 X射线管            2探测器固定组件     3检测平台

4检测模块            5弧形轨道           6滑动机构

7支架                8第一升降机构       9第二升降机构

61电机               62第一皮带轮        63第二皮带轮

64皮带张紧机构       65皮带              66滑块

641压紧块            642张紧块           643导杆  

644弹簧              81电机              82联轴器

83丝杆螺母           84丝杆              85导轨

86，87光电传感器     88,89轴承座         90滚动轴承

91,92角接触轴承      901电机             902联轴器

903转轴              904回转支承         905旋转编码器

906轴承座            907，908滚动轴承

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

其次，本发明利用示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，所述示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明的探测器检测设备以及检测设备进行检测的方法进行详细描述。

本发明探测器检测设备的一个实施例如图1、图2和图3所示。探测器检测设备包括X射线管（1）、探测器固定组件（2）、检测平台（3）和检测模块（4），在探测器固定组件（2）内侧设置有弧形轨道(5)和滑动机构（6），所述检测模块（4）通过支架（7）与所述滑动机构（6）固定连接，并与所述弧形轨道(5)滑动连接。其中，待检测探测器安装在探测器固定组件（2）中。

检测设备进行检测的方法包括通过所述滑动机构（6）在所述弧形轨道(5)上的滑动，使所述检测模块（4）、探测器的待检测区域与置于检测平台（3）上的被测对象在同一径向直线上；通过所述滑动机构（6）在所述弧形轨道(5)上的滑动，带动所述检测模块逐步实现对整个所述探测器进行扫描检测。具体地，X射线管（1）发出射线通过置于检测平台（3）上的被测对象，并通过检测模块（4）的狭缝到达探测器的待检测区域。其中，检测模块（4）根据实际需要可以进行更换，检测模块（4）的狭缝有横向和纵向两种类型。当对探测器进行检测的时候，由于X射线管（1）和检测平台（3）上的被测对象是不动的，而且待检测探测器包含很多单元模块，单元模块又由许许多多的感光单元构成，而感光单元沿着Z方向（垂直于地面的方向）分布，因此，弧形轨道（5）也需要沿着Z方向运动，从而实现对整个所述待检测探测器进行检测扫描。如图3所示，所述弧形轨道（5）与第一升降机构（8）连接，所述弧形轨道（5）通过第一升降机构（8）沿着Z方向运动，从而保证了检测模块（4）、探测器的待检测区域以及置于检测平台（3）上的被测对象在同一径向直线上。当检测模块（4）的狭缝为横向时，则检测模块（4）通过支架(7)在弧形轨道（5）上滑动的同时，弧形轨道（5）也需要通过第一升降机构（8）沿着Z方向运动，从而保证整个待检测探测器都能被检测扫描。当检测模块（4）的狭缝为纵向时，则只需检测模块（4）通过支架（7）在弧形轨道（5）上滑动就可以实现对整个待检测探测器的检测。该设备还可以模拟螺旋扫描，如图3所示，所述检测平台（3）为转台,所述转台与第二升降机构（9）连接，所述检测平台（3）（转台）可以通过第二升降机构（9）沿着Z方向运动。 X射线管（1）和探测器固定组件（2）固定不动，而置于检测平台（3）上的被测对象通过第二升降机构（9）沿着Z方向运动，从而实现对被测对象的螺旋扫描。 

检测模块（4）通过滑动机构（6）在所述弧形轨道（5）上滑动的实现如图2所示，滑动机构（6）包括电机（61）、与所述电机（61）连接的置于所述弧形轨道(5)一端的第一皮带轮（62）、置于所述弧形轨道另一端的第二皮带轮（63）、皮带张紧机构（64）、连接第一皮带轮（62）、第二皮带轮（63）和皮带张紧机构（64）的皮带（65），与皮带张紧机构（64）固定连接的滑块（66）。

具体地，所述电机（61）驱动第一皮带轮（62）转动，所述皮带张紧机构（64）将所述皮带（65）紧箍在所述第一皮带轮（62）和第二皮带轮（63）上，所述第一皮带轮（62）通过皮带（65）将动力传递给第二皮带轮（63）和所述皮带张紧机构（64），所述皮带（65）带动所述皮带张紧机构（64）进行运动，所述皮带张紧机构（64）和滑块（66）固定连接，而安装有检测模块（4）的支架（7）也和皮带张紧机构（64）固定连接，因此，当皮带（65）带动皮带张紧机构（64）运动时，也带动滑块（66）和支架（7）一起运动。当所述滑动机构（6）在所述弧形轨道(5)上的滑动时，为了保证测试精度，第一皮带轮（62），第二皮带轮（63）以及皮带（65）需要一直接触，本发明还设计了图2中所示的皮带张紧机构（64），如图4所示，所述皮带张紧机构（64）包括压紧块（641）、与压紧块（641）对应的张紧块（642）、和张紧块（642）连接的导杆（643）、以及套在导杆（643）上的弹簧（644）。所述皮带（65）与张紧块（642）贴合后，压紧块（641）将所述皮带（65）压紧在张紧块（642）上，所述张紧块（642）沿着导杆（643）运动，所述弹簧（644）在支架（7）运动时对所述张紧块（642）作用，将压紧块（641）和张紧块（642）一起撑向远离弧形轨道的方向，从而实现自动张紧，保证了皮带与皮带轮一直接触。在本实施例中，压紧块（641）采用螺钉将皮带（65）压紧在张紧块（642）上。

图5为图3中的第一升降机构（8）的示意图及其剖视图，电机（81）驱动第一升降机构（8）的运动，具体地，与电机（81）连接的联轴器（82）将动力传递给和所述联轴器（82）连接的丝杆（84），这样丝杆的旋转运动转换为安装在丝杆（84）上的丝杆螺母（83）的直线运动，所述丝杆螺母（83）与导轨（85）固定连接，所述导轨（85）与弧形轨道（5）相连，则丝杆（84）的旋转运动最终转换为弧形轨道（5）的Z方向运动，实现对探测器单元模块的Z方向检测。分别安装在丝杆螺母（83）上方和下方的光电传感器（86，,87）用于限制丝杆螺母（83）的Z方向运动精度，当丝杆螺母（84）到达上方或下方的光电传感器时，光电传感器自动感应，并给电机发送停止命令，从而控制丝杆螺母（83）的停止。在丝杆（84）的两端安装轴承座（88，89），轴承座（88）内安装滚动轴承（90）,用于承受第一升降机构（8）和滑动机构（6）的径向力，轴承座（89）内安装一对角接触轴承（91,92），用于承受第一升降机构（8）和滑动机构（6）的轴向力。 

图6为所述检测平台和第二升降机构（9）的示意图及其剖视图，检测平台（3）和第二升降机构（9）相连，电机(901)驱动第二升降机构（9）运动，与电机（901）相连的联轴器(902)将动力传递给和联轴器（902）相连的转轴(903)，转轴(903)通过回转支承（904）与检测平台(3)相连；安装在转轴上的旋转编码器(905)用于实时测量转轴(903)所转过的角度，并将结果反馈给电机(901)。所述回转支承（904）用于承受检测平台（3）及置于检测平台（3）上的被测对象，并载着二者转动。安装在转轴（903）上的轴承座(906)用于安装滚动轴承（907, 908）以支撑转轴（903）旋转。其中，所述电机（901）具有较大的转动惯量和启动扭矩。第二升降机构（9）的工作原理与上述的第一升降机构（8）相似，故在此省略对其结构和工作原理的描述。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种探测器检测设备，包括X射线管（1）、探测器固定组件（2）、检测平台（3）和检测模块（4），其特征在于，在所述探测器固定组件（2）内侧设置有弧形轨道(5)和滑动机构（6），所述检测模块（4）通过支架（7）与所述滑动机构（6）固定连接，并与所述弧形轨道(5)滑动连接。

2.如权利要求1所述一种探测器检测设备，其特征在于，所述弧形轨道（5）与第一升降机构（8）连接。

3.如权利要求1所述一种探测器检测设备，其特征在于，所述检测平台（3）为转台,所述转台与第二升降机构（9）连接。

4.如权利要求1所述一种探测器检测设备，其特征在于，所述滑动机构（6）包括电机（61）、与所述电机（61）连接的置于所述弧形轨道(5)一端的第一皮带轮（62）、置于所述弧形轨道(5)另一端的第二皮带轮（63）、皮带张紧机构（64）、连接第一皮带轮（62）、第二皮带轮（63）和皮带张紧机构（64）的皮带（65），以及与皮带张紧机构（64）固定连接的滑块（66）。

5.如权利要求4所述一种探测器检测设备，其特征在于，所述皮带张紧机构（64）包括压紧块（641）、与压紧块（641）对应的张紧块（642）、和张紧块（642）连接的导杆（643）、以及套在导杆（643）上的弹簧（644）。

6.如权利要求1-5中任一项所述的检测设备进行检测的方法，包括如下步骤：

将探测器安装在所述探测器固定组件（2）上，通过所述滑动机构（6）在所述弧形轨道(5)上的滑动，使所述检测模块（4）、所述探测器的待检测区域与置于检测平台（3）上的被测对象在同一径向直线上；通过所述滑动机构（6）在所述弧形轨道(5)上的滑动，带动所述检测模块逐步实现对整个所述探测器进行扫描检测。

7.如权利要求6所述的检测方法，其特征在于，调节所述第一升降机构（8），使所述检测模块（4）、所述探测器的待检测区域与置于检测平台（3）上的被测对象处于同一水平高度上。

8.如权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述滑动机构（6）在所述弧形导轨（5）上的滑动是如下实现的：所述电机（61）驱动第一皮带轮（62）转动，所述皮带张紧机构（64）将所述皮带（65）紧箍在所述第一皮带轮（62）和第二皮带轮（63）上，所述第一皮带轮（62）通过皮带（65）将动力传递给第二皮带轮（63），所述皮带（65）带动所述皮带张紧机构（64）进行运动，从而带动所述滑块（66）在所述弧形轨道（5）上滑动。

9.如权利要求8所述的检测方法，其特征在于，所述皮带张紧机构（64）的张紧过程是如下实现的：所述压紧块（641）将所述皮带（65）压紧在张紧块（642）上，所述张紧块（642）沿着导杆（643）运动，所述弹簧（644）在支架（7）运动时对所述张紧块（642）施加作用力。

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