CN104122277B - 一种线缆的计算机层析成像检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种线缆的计算机层析成像(CT)检测装置，属于射线无损检测技术领域。该装置包括CT环形扫描装置、机架、自动测量装置、自动放线机构、自动卷线机构、自动标记装置、自动控制装置和图像重建处理装置等。CT环形扫描装置安装在机架上，而射线源和探测器安装在CT环形扫描装置的精密圆环上，在电机驱动下实现同步旋转，从而对线缆进行CT扫描。其优点在于：线缆无须旋转，而射线源‑探测器环绕线缆同步旋转，实现CT扫描成像。检测装置还具有长度信息测量、缺陷自动标记、同步自动放线和卷线等功能。本发明同现有技术相比，可实现线缆的非旋转运动CT扫描成像。
Description
技术领域
本发明属于射线无损检测技术领域，尤其是计算机层析成像技术领域，涉及一种线缆的计算机层析成像(CT)检测装置。
背景技术
线缆或线缆状产品(如导爆索、电缆、缆索等)广泛应用于我国石油、军工、电力、建筑、交通等重要工业领域，在国家安全、国民经济和国民生活中发挥着重大作用。该类产品的质量问题，会给国家和社会带来重大损失和极大危害。因此采用无损检测技术对该类产品实施严格的质量控制具有重要意义。
目前，对于该类产品的无损检测已有一些研究，例如，有人提出了中子照相检测航天导爆索的方法和装置；除了采用中子射线照相技术外，还有人提出了采用X射线照相技术对导爆索进行无损检测；以及采用工业X射线CT技术及和装置对一小段导爆索样品进行检测，采用工件旋转方式实现CT扫描；有人提出了桥梁缆索磁致伸缩导波快速扫查和磁性精细扫查相结合的无盲区检测方法；以及采用交流耐压测试和局放测试检测电力电缆的缺陷。
目前，对线缆无损检测方法与装置中，中子照相法具有中子源体积大防护难、非数字化、非在线式、效率低、影像重叠等不足；X射线照相法具有非数字化、非在线式、效率低、影像重叠等不足；现有的X射线数字化照相法虽然可以解决非数字化射线检测的问题，但没有专门的装置用于线缆的在线检测，同时仍然无法避免影像重叠的问题；现有的X射线工业CT成像方法可以获得更直观的图像，但需使用特殊工装将线缆盘绕起来放在旋转工作台上方能检测，线缆具有长度大、直径小、柔性、不可扭曲等特点，现有工业CT装置和方法难以实现在线检测；而其它非射线类无损检测方法无法获得准确、清晰、直观的判读影像。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种线缆的计算机层析成像(CT)检测装置，该装置能够实现线缆的自动化、在线式无损检测，同时，解决了在检测对象不旋转的情况下的CT成像检测问题。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种线缆的计算机层析成像(CT)检测装置，所述检测装置包括环形CT扫描装置、机架、自动测量装置、自动放线机构、自动卷线机构、自动标记装置；所述检测装置安装在基座上，环形CT扫描装置安装在机架中；在环形CT扫描装置中，射线源和探测器被固定在一个圆环上，该圆环在机架内作精密旋转运动；射线源可沿一个调节机构前后移动，以调整射线源焦点到物体中心的距离；安装有射线源和探测器的圆环精密旋转360°或180°+α，即可完成扫描；
所述自动放线机构和自动卷线机构由电机同步驱动，以减小因线缆承受拉力而造成的线缆损伤；所述自动测量装置上装有导轮组和自动测量模块，用于测量线缆长度，并建立线缆的长度定位信息，若发现缺陷，则将该缺陷的长度位置信息存入数据库，同时将该缺陷部位移动到自动标记装置中进行标记，然后通过导轮组导向后将线缆盘绕在线辊上；
通过操作控制台上的操控面板和控制工作站将CT控制信号发送给环形CT扫描装置，射线源发出射线，穿透检测对象后进入探测器，探测器接收的电信号转换为数字信号，传输到控制工作站中，并传送至图像工作站进行图像重建和处理，并显示检测结果。
进一步，所述自动测量模块采用机械式或光电式长度测量工具，所述自动标记装置采用气动打标机，包括气泵和喷枪。
进一步，所述CT扫描装置是由环形轴承或环形导轨支撑的，采用环形齿轮齿条驱动或同步带驱动，或者采用空心转台。
进一步，所述射线源采用电子直线加速器、X射线机或者是放射性同位素，射线源的数量为一个或者多个。
进一步，所述探测器可以采用固体探测器、液体探测器、气体探测器，其形式可以是线阵列或者面阵列，探测器的数量为一个或者多个。
进一步，所述探测器工作于积分方式或者计数方式，所述探测器的数据传输可采用无线方式，也可采用有线方式。
本发明的有益效果在于：本发明提供的检测装置能够实现线缆的自动化、在线式无损检测，在检测时，线缆无须旋转，而射线源-探测器环绕线缆同步旋转，可实现线缆的非旋转运动CT扫描成像；该检测装置还同时具有长度信息测量、缺陷自动标记、同步自动放线和卷线等功能。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为检测装置主体结构正面示意图；
图2为CT扫描装置的侧视图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
图1为检测装置主体结构正面示意图，如图所示，本发明所述的计算机层析成像检测装置，包括环形CT扫描装置1、机架2、自动测量装置16、自动放线机构6、自动卷线机构7、自动标记装置11；所述检测装置安装在基座15上，环形CT扫描装置1安装在机架2中；在环形CT扫描装置1中，射线源4和探测器5被固定在一个圆环17上，该圆环17在机架2内作精密旋转运动；射线源4可沿一个调节机构3前后移动，以调整射线源焦点到物体中心的距离；安装有射线源4和探测器5的圆环17精密旋转360°或180°+α，即可完成扫描。所述自动放线机构6和自动卷线机构7由电机同步驱动，以减小因线缆承受拉力而造成的线缆损伤；所述自动测量装置16上装有第一导轮组8和自动测量模块9，用于测量线缆长度，并建立线缆的长度定位信息，若发现缺陷，则将该缺陷的长度位置信息存入数据库，同时将该缺陷部位移动到自动标记装置11中进行标记，然后通过第二导轮组13导向后将线缆盘绕在装在自动卷线机构7的线辊上。通过操作控制台上的操控面板和控制工作站将CT控制信号发送给环形CT扫描装置1，射线源4发出射线，穿透检测对象后进入探测器5，探测器5将接收的射线信号最终转换为数字信号，并传送至图像工作站进行图像重建和处理，并显示检测结果。
在本实施例中，自动测量模块9采用机械式或光电式长度测量工具，自动标记装置11采用气动打标机，由气泵10和喷枪12等组成。CT扫描装置1是由环形轴承或环形导轨支撑的，采用环形齿轮齿条驱动或同步带驱动，或者采用空心转台。自动卷线机构有专门绕线装置，以保证线缆能均匀均在线轴上，运动轴由步进电机驱动。射线源4采用电子直线加速器、X射线机或者是放射性同位素，射线源4的数量为一个或者多个。探测器5可以采用固体探测器、液体探测器、气体探测器，其形式可以是线阵列或者面阵列，探测器4的数量为一个或者多个。探测器5工作于积分方式或者计数方式，所述探测器5的数据传输可采用无线方式，也可采用有线方式。
在CT扫描前，先将检测对象(线缆)14从自动放线机构6引出，穿过自动测量装置16上的第一导轮组8和自动测量模块9，再穿过环形CT扫描装置1，接着穿入自动标记装置11和第二导轮组13，最后固定到自动卷线机构7上；CT扫描时，安装有射线源4和探测器5的圆环17精密旋转360°或(180°+α)，即可完成扫描，然后采用图像重建算法重建出CT图像；当前部位扫描完成后，自动控制装置发出指令驱动自动放线机构6和自动卷线机构7同步转动，实现线缆扫描部位切换；自动测量装置16实现线缆的长度测量，并建立线缆的长度定位信息，若发现缺陷，则将该缺陷的长度位置信息存入数据库，同时将该缺陷部位移动到自动标记装置11中，由气泵10驱动喷枪12喷涂标记。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (6)
1.一种线缆的计算机层析成像检测装置，其特征在于：所述检测装置包括环形CT扫描装置（1）、机架（2）、自动测量装置（16）、自动放线机构（6）、自动卷线机构（7）、自动标记装置（11）；所述检测装置安装在基座（15）上 ，环形CT扫描装置（1）安装在机架（2）中；在环形CT扫描装置（1）中，射线源（4）和探测器（5）被固定在一个圆环（17）上，该圆环（17）在机架（2）内作精密旋转运动；射线源（4）可沿一个调节机构（3）前后移动，以调整射线源焦点到物体中心的距离；安装有射线源（4）和探测器（5）的圆环（17）精密旋转360°或180°＋α，即可完成扫描，其中α代表一定角度；
所述自动放线机构（6）和自动卷线机构（7）由电机同步驱动，以减小因线缆承受拉力而造成的线缆损伤；所述自动测量装置（16）上装有第一导轮组（8）和自动测量模块（9），用于测量线缆长度，并建立线缆的长度定位信息，若发现缺陷，则将该缺陷的长度位置信息存入数据库，同时将该缺陷部位移动到自动标记装置（11）中进行标记，然后通过第二导轮组（13）导向后将线缆盘绕在装在自动卷线机构（7）的线辊上；
通过操作控制台上的操控面板和控制工作站将CT控制信号发送给环形CT扫描装置（1），射线源（4）发出射线，穿透检测对象后进入探测器（5），探测器（5）将接收的射线信号最终转换为数字信号，并传送至图像工作站进行图像重建和处理，并显示检测结果。
2.根据权利要求1所述的一种线缆的计算机层析成像检测装置，其特征在于：所述自动测量模块（9）采用机械式或光电式长度测量工具，所述自动标记装置（11）采用气动打标机，包括气泵（10）和喷枪（12）。
3.根据权利要求1所述的一种线缆的计算机层析成像检测装置，其特征在于：所述CT扫描装置（1）是由环形轴承或环形导轨支撑的，采用环形齿轮齿条或同步带驱动，或者采用空心转台。
4.根据权利要求1所述的一种线缆的计算机层析成像检测装置，其特征在于：所述射线源（4）采用电子直线加速器、X射线机或者是放射性同位素，射线源（4）的数量为一个或者多个。
5.根据权利要求1所述的一种线缆的计算机层析成像检测装置，其特征在于：所述探测器（5）采用固体探测器，或者液体探测器，或者气体探测器，其形式是线阵列或者面阵列，探测器（5）的数量为一个或者多个。
6.根据权利要求1或5所述的一种线缆的计算机层析成像检测装置，其特征在于：所述探测器（5）工作于积分方式或者计数方式，所述探测器（5）的数据传输采用无线方式或者有线方式。
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