CN106680865A - 一种射线源组件的漏射线测试方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种射线源组件的漏射线测试方法及设备，能够以尽可能低的成本来实现漏射线测试。本发明的方法包括：在与焦点相距预定距离的位置设一探头；控制探头执行多个以焦点为球心、在经线和纬线维度上运动的运动周期，以无缝包络出第一半球面；将射线源组件翻转后，无缝包络出第二半球面，合并形成整个球面。本发明的设备包括第一回转臂、第二回转臂、一个探头、射线源组件的安装座、第一驱动单元和第二驱动单元，安装座、第一回转臂和第二回转臂依次可转动连接，探头安装于第二回转臂的转动端，用于测量其停留过的各位置的漏射线数值；第一回转臂和第二回转臂的回转轴垂直，并与探头的主体轴线相交于射线源的焦点，探头距焦点预定距离。

Description

一种射线源组件的漏射线测试方法及设备

技术领域

本发明涉及漏射线测试技术领域，特别是涉及一种射线源组件的漏射线测试方法及设备。

背景技术

射线源组件是由射线源和限束器组成的，它是CT产品中重要的组成部分，对射线源组件进行漏射线测试是CT产品所必需的一项测试。

按照相关法规关于漏射线测试的要求，所需的测量范围为以被测射线源组件中射线源的焦点为球心，半径为1米的一个球面。

现有技术的一种方式，是通过将18个符合法规要求的方形探头交错排布成一个半圆形的探头组，使得所有探头到该半圆形探头组的圆心的距离均为1米；以该半圆形探头组的直径作为转轴，射线源组件被安装在该转轴上，射线源的焦点与该探头组的圆心重合，此时，探头组位于射线源组件的左右方向的一侧。测量过程中，探头组不动，射线源组件绕转轴旋转360°进行测试，由于射线源组件的下方安装有支架，该支架会影响探头对漏射线的接收，因此只有上半部分的测量是有效的，故此时只能完成半个球面的测试。然后，将射线源组件整体翻转180°，即由射线源在下限束器在上变成限束器在下射线源在上，再次将射线源组件绕转轴旋转360°，形成另一半球面，此时，两次测量形成一个完整的球面。

现有技术的另一种方式，是将第一种方式做少许变更，将半圆形的探头组相对地面绕其圆心整体水平旋转90°，使其位于射线源组件的正上方。测量过程中，探头组不动，射线源组件绕转轴旋转180°来实现半个球面的测试，然后将射线源组件整体翻转180°，既由射线源在下限束器在上变成限束器在下射线源在上，再次测量180°，形成另一半球面，两次测量形成一个完整的球面。

可见，现有技术中包含有18个测量探头，且全部探头每三个月需付费校准一次，设备的采购成本及后期的维护成本均比较高昂。

因此，亟需设计一种射线源组件的漏射线测试方法及设备，以尽可能低的成本来实现漏射线测试。

发明内容

本发明的目的是提供一种射线源组件的漏射线测试方法及设备，能够以尽可能低的成本来实现漏射线测试。

为实现上述目的，本发明提供了一种射线源组件的漏射线测试方法，包括以下步骤：

在与被测射线源组件中射线源的焦点相距预定距离的位置设置一个探头；

控制所述探头执行多个以所述焦点为球心、在经线维度和纬线维度上进行运动的运动周期，以使得所述探头停留过的位置无缝包络出第一半球面，并通过所述探头测量所述第一半球面内各位置的漏射线数值；

将所述射线源组件翻转后，控制所述探头按照上一步骤无缝包络出第二半球面，并通过所述探头测量所述第二半球面内各位置的漏射线数值，所述第二半球面与所述第一半球面合并形成整个球面。

本发明的漏射线测试方法，使用单个探头，将现有技术中射线源组件相对探头的运动转化为探头相对射线源组件的运动，可以简化测试设备，降低了测试设备的购置和维护成本；尤其是，本发明将探头的运动划分为经线维度和纬线维度，通过对探头在经线维度和纬线维度上运动的控制，限定探头每次停留的位置，借助探头在全部停留位置进行测量时测量面积的重合，无缝包络出一个完整的球面测试范围，在降低成本的同时兼顾了测试精度和测试效率。

可选地，在各所述运动周期中，控制所述探头在纬线维度以第一预定角度旋转多次，以使得所述探头停留过的位置无缝包络出一个纬线弧，然后控制所述探头在经线维度旋转第二预定角度，所述第一预定角度和所述第二预定角度均小于预定值。

可选地，所述纬线弧为半圆弧或整圆弧；和/或，所述探头以所述第一半球面的直径最大的圆圈上的任一点作为初始位置。

可选地，所述第一预定角度和所述第二预定角度相等。

可选地，在一个所述运动周期中，所述探头无缝包络出一个所述纬线弧后，反向旋转至所述纬线弧的起点位置，再进行经线维度的旋转。

可选地，所述探头在经线维度的旋转方向固定不变。

本发明还提供了一种射线源组件的漏射线测试设备，包括第一回转臂、第二回转臂、一个探头、用于安装射线源组件的安装座、驱动所述第一回转臂的第一驱动单元和驱动所述第二回转臂的第二驱动单元，所述安装座、所述第一回转臂和所述第二回转臂依次可转动连接，所述探头安装于所述第二回转臂的转动端，用于测量其停留过的各位置的漏射线数值；所述第一回转臂和所述第二回转臂的回转轴垂直，并与所述探头的主体轴线相交于所述射线源组件中射线源的焦点，所述探头与所述焦点相距预定距离。

本发明的漏射线测试设备，使用单个探头，将现有技术中射线源组件相对探头的运动转化为探头相对射线源组件的运动，与现有技术中采用多个探头进行漏射线测试相比，本发明的漏射线测试设备由于探头数量的减少在较大程度上降低了设备的购置成本，同时，单个探头的校准周期大大延长，可以由现有技术的每三个月校准一次转变为每年校准一次，节约了很大一笔校准费用。相对于现有技术中驱动射线源组件运动，采用单个探头完成球面测试更加简单便捷，从而简化了漏射线测试设备的结构。

尤其是，本发明将探头设于第二回转臂，并设置探头、两回转臂与射线源的焦点的相对位置，对测试条件进行精确控制，采用第一回转臂和第二回转臂相互配合，设置两者的回转轴相互垂直，进而实现探头在经线维度和纬线维度上运动的分别控制，以使得探头在各停留位置的测量面积相互叠加，从而无缝包络出一个完整球面的测量范围，实现漏射线测试。可见，本发明的漏射线测试设备不仅结构简单，购置和维护成本低，还能够对测量过程进行精确控制，无缝包络出一个完整球面的测量范围，避免出现测量死角，满足漏射线测试对于准确度的要求；同时，由于在经线维度和纬线维度的运动可以通过两个回转臂进行分别控制，进而对测量面积的叠加范围进行控制，在保证测量准确度的同时，兼顾测试效率。

可选地，所述第一驱动单元可将所述第一回转臂定位在任一旋转位置；和/或，所述第二驱动单元可将所述第二回转臂定位在任一旋转位置。

可选地，所述第二回转臂在与其转动端相对的另一端设有配重件。

可选地，所述第二回转臂为折线型的细杆，所述探头设有安装柄，所述第二回转臂的一端与所述安装柄固定连接形成所述转动端，另一端安装有所述配重件。

可选地，所述第一驱动单元处于所述第一回转臂的回转轴的一侧；和/或，所述第二驱动单元处于所述第二回转臂朝向所述焦点的一侧。

可选地，还包括支撑座，所述支撑座设有脚轮和支撑结构，并通过所述支撑结构与所述脚轮可变换地支撑所述漏射线测试设备。

可选地，所述第一回转臂呈L型，并以其横部与所述安装座铰接，以其竖部与所述第二回转臂铰接并垂直于所述第二回转臂的回转轴设置。

可选地，还包括立柱和设于所述立柱顶端的托板，所述立柱的中轴线与所述第一回转臂的回转轴重合，所述立柱的下端与所述第一回转臂铰接，所述安装座可拆卸地设于所述托板，以便于更换所述安装座而安装翻转前后的所述射线源组件。

可选地，所述第一回转臂以其横部的中部与所述立柱铰接。

可选地，所述托板还设有用于安装漏射线测试所需附件的安装部。

可选地，所述第一回转臂呈折线型，包括由上至下延伸的第一臂和由所述第一臂的下端朝向所述焦点弯折的第二臂，所述第一臂的上端与所述第二回转臂铰接，所述第二臂连接有上下延伸的转轴，作为所述第一回转臂的回转轴。

可选地，还包括处于所述转轴一侧的支撑梁，所述支撑梁设有两个以上上下间隔设置的转动板，以便与所述转轴的上下两端转动连接。

可选地，所述支撑梁还设有朝向所述焦点延伸的连接板，所述连接板设有与所述转轴同轴设置且独立于所述转轴的支撑轴，所述安装座设于所述支撑轴的顶端。

可选地，所述支撑梁还设有远离所述焦点设置的附件安装板，用于安装漏射线测试所需的附件；

和/或，所述支撑梁远离所述转轴的侧面设有电气安装板，用于安装漏射线测试所需的电源和控制电路板。

附图说明

图1为本发明所提供漏射线测试方法中探头运动的原理示意图；

图2为探头按照图1所示原理示意图运动所形成半球面的示意图；

图3为本发明所提供漏射线测试方法在一种具体实施方式中的流程示意图；

图4为本发明所提供漏射线测试设备在一种具体实施方式中的结构示意图；

图5为本发明所提供漏射线测试设备在另一种具体实施方式中的结构示意图。

图1-5中：

探头1、第一回转臂2、第一臂21、第二臂22、转轴23、第二回转臂3、安装座4、第一驱动单元5、第二驱动单元6、配重件7、支撑座8、立柱9、托板10、支撑梁11、转动板12、连接板13、支撑轴14、附件安装板15、电气安装板16、第一回转轴17、第二回转轴18、第三轴19。

具体实施方式

本发明提供了一种射线源组件的漏射线测试方法及设备，能够以尽可能低的成本来实现漏射线测试。

以下结合附图，对本发明进行具体介绍，以便本领域技术人员准确理解本发明的技术方案。

本文所述的上下方式是指，漏射线测试设备正常使用时垂直于地面的方向，指向地面的方向为下，远离地面的方向为上；本文所述的上下方向与竖直方向相同。本文所述的水平方向是指在与竖直方向相垂直的水平面内的任一方向。

本文所述的第一、第二等词仅用于区分相同或类似的两个以上结构，或者结构相同或类似的两个以上的部件，不表示对顺序的特殊限定。

如背景技术所述，按照相关法规关于漏射线测试的要求，所需的测量范围为以被测射线源组件中射线源的焦点A为球心、半径为1米的球面。现有技术中采用射线源组件相对探头运动以形成球面的测量范围，本发明转变了这种运动形式，仅使用一个符合法规要求的探头，该探头到被测射线源组件中射线源的焦点A的距离为预定距离，该预定距离根据相关法规的规定可以设定为1米，测试过程中，被测射线源组件静止不动，通过控制探头的运动和停止位置实现整个球面范围的测量。

本发明中探头的运动方式以及停止位置结合图1和图2进行说明。

如图1和图2所示，探头可以划分为两个运动维度，具体可以设置两个过焦点A的轴线作为旋转轴，两个轴线相互垂直，可以定义为竖直轴线Y和水平轴线X；此时，探头的两个运动维度分别为围绕竖直轴线Y旋转的纬线维度和水平轴线X旋转的经线维度，具体的运动方式可以分为两种：

第一种运动方式中，探头在纬线维度每圈旋转360°，旋转若干圈，在经线维度旋转90°。

详细地，在第一种运动方式中，探头的每一个运动周期都是先围绕竖直轴线Y旋转若干次，每次旋转一个角度，该角度为第一预定角度，当旋转到360°时，一个运动周期中纬线维度的运动结束；然后，探头围绕水平轴线X旋转一个角度，该角度可以为第二预定角度，转变探头在经线维度的位置，再开始下一个运动周期。

通过对探头每一次旋转角度的控制，使得当探头围绕水平轴线X经过若干次旋转而旋转到90°时，探头停留过的所有位置正好无缝的包络出半个球面，如图2所示。

当形成半个球面后，将位于旋转中心处的射线源组件整体翻转180°后，再重复之前的步骤，无缝包络出另一半球面。如此，两次测量结果合并形成整个球面。

第二种运动方式中，探头在纬线维度每圈旋转180°，旋转若干圈，在经线维度旋转180°。

详细地，第二种运动方式中，探头每一个运动周期都是先围绕竖直轴线Y旋转若干次，每次旋转一个角度，该角度为第一预定角度，当旋转到180°时，一个运动周期中探头在纬线维度的运动结束；然后，探头围绕水平轴线X旋转一个角度，该角度为第二预定角度，改变探头在经线维度的位置，再开始下一个运动周期。

通过对探头每一次旋转角度的控制，使得当探头围绕水平轴线X经过若干次旋转而旋转到180°时，探头停留过的所有位置正好无缝包络出半个球面，如图2所示。

然后，将位于旋转中心处的射线源组件整体翻转180°后，再重复之前的步骤，无缝包络出另一半球面。如此，两次测量结果合并形成整个球面。

不管是第一种运动方式还是第二种运动方式，只要射线源组件整体翻转后形成的另一个半球面能够与翻转前所形成的半球面合并形成整个球面即可，具体的翻转角度不限于将射线源组件整体翻转180度。

在图1和图2中，每一个圆圈都表示了一个探头停止的位置，图1中标明的数字表明了沿纬线方向每一圈探头所停留的位置数，按照图1所示，无缝包络出半个球面共需要1165个位置。但是，本领域技术人员应该可以理解，这个位置数并不唯一，只要能够保证在经线维度和纬线维度上相邻探头的位置能够相互叠加，以覆盖出无缝的测量面积即可。其中，位置数越大，完成整个漏射线测试所消耗的时间就越长，而如果位置数过小，则无法对测量面积进行无缝包络，不能满足漏射线测试需求，因此，在能够无缝包络的前提下，尽可能地减小位置数，可以提高测试效率。

根据上述原理，本发明提供了一种射线源组件的漏射线测试方法，包括以下步骤：

在与被测射线源组件中射线源的焦点A相距预定距离的位置设置一个探头；

控制该探头执行多个运动周期，以使得在执行多个运动周期后，探头停留过的全部位置能够无缝包络出一个半球面，该半球面记为第一半球面，在各运动周期中，探头的运动可以划分为以射线源的焦点A为球心、在经线维度和纬线维度上的运动；

将射线源组件翻转180度后，控制探头按照上一步骤无缝包络出另一个半球面，记为第二半球面，该第二半球面与第一半球面合并形成整个球面。

其中，当探头停留在某个位置时，射线源发射射线，探头测量该位置的漏射线数值，换言之，在探头停留过的位置无缝包络出整个球面时，相应地完成了整个球面所覆盖范围内各位置的漏射线数值，如此，即实现了射线源组件的漏射线测试。

本领域技术人员应该可以理解，只要探头在每个运动周期内均存在经线维度和纬线维度的运动，即可在这两个维度进行包络，当执行多个运动周期后，各运动周期包络出的测量范围相互拼接即可形成一个半球面，无需按照上述图1和图2所示原理中的顺序依次执行。

还可以理解，按照图1和图2所示的原理控制探头运动时，探头的运动更有规律性，能够避免出现包络缝隙，同时还可以提高测试效率。

再者，本文中所述的半球面并不限于严格意义上的半球面，也可以大于或者小于规则的半球面，只要第一半球面和第二半球面能够合并形成一个完整的球面即可，在测试条件允许的情况下，也可以对第一半球面和第二半球面进行不等分。

如图3所示，结合图1和图2所示的第一种运动方式的原理，以及上文中关于第二种运动方式的说明，本发明提供了一种漏射线测试方法，具体包括以下步骤：

S11：设置探头，在与被测射线源组件中射线源的焦点A相距预定距离的位置设置一个探头，该预定距离根据目前相关法规的要求为1米，具体也可以根据测试的需求进行相应变化；

S12：标定第一圈运动时探头初始位置，并测量该初始位置的漏射线数值，以图1中最大一圈上标注84的位置作为探头的初始位置，测试开始后，探头处于初始位置，此时，射线源放射，探头测量初始位置的漏射线数值；

S13：控制探头到达第二个位置，控制探头绕竖直轴线Y在纬线维度沿逆时针或者顺时针方向转动第一预定角度，到达第二个位置后停止旋转，第二个位置与初始位置之间存在重叠区域，以使得在纬线维度，两相邻的位置能够无缝包络；

S14：测量第二个位置的漏射线数值，在第二个位置，射线源放射，探头测量第二个位置的漏射线数值；

S15：按照步骤S13控制探头到达纬线维度的后续位置，并且，在后续各位置停留时，按照步骤S14测量后续各位置的漏射线数值；

S16：停止一个运动周期中纬线维度的运动，如果探头停留过的位置无缝包络出一个纬线弧，该纬线弧可以为整圆弧或者半圆弧，已经满足了第一圈的运动周期中纬线维度的测量需求，此时，该探头在该运动周期中纬线维度的运动结束；

S17：控制探头反向旋转至第一圈的初始位置；

S18：控制探头到达第二圈的初始位置，具体可以控制探头在第一圈的初始位置的基础上，绕水平轴线X在经线维度上沿顺时针或逆时针旋转第二预定角度，以到达探头在第二圈的初始位置，此时，探头已完成一个运动周期在经线维度上的运动；

S19：按照步骤S12～S18执行多个运动周期，直至探头停留过的位置无缝包络出第一半球面，并完成第一半球面内各位置处漏射线数值的测量；

S20：将射线源组件整体翻转180度后，重复步骤S12～S19，完成第二半球面内各位置处漏射线数值的测量，两次测量结果合并为整个球面。

在步骤S12中，探头的初始位置可以为最大第一半球面的直径最大的圆圈上的任一点，此时，探头由半球的位置出发，在经线维度上朝向球顶端运动，从而快速有效地包络形成半球面，提高了探头运动的可控性。

探头还可以选择其他任意一个位置作为初始位置，只要是所需球面上的任一点即可，探头由该初始位置出发，在纬线维度上运动形成纬线弧，在纬线维度上对球面进行包络，然后与经线维度配合而形成完整的球面。

在步骤S13中，如果探头旋转84次完成在纬线维度一整圈的运动，则探头每次旋转的第一预定角度可以为4.286度，此时，可以在实现无缝包络的同时兼顾测试效率。

具体而言，第一预定角度与探头所测量的范围有关，当探头的测量范围扩大时，第一预定角度也可以适当增大，相应地，探头在纬线维度完成一整圈测量所需的转动次数也会减少，从而进一步提高了测试效率。同理，当探头的测量范围缩小时，第一预定角度要相应地减小，而探头的旋转次数随之增大，测试效率降低。

在步骤S15中，按照步骤S13控制探头到达纬线维度的各位置时，所选用的第一预定角度可以与步骤S13相同，也可以略有差异，只要能够保证在纬线维度获取的各位置中，相邻的位置能够无缝包络即可。也就是说，第一预定角度可以为固定值，也可以为一个变化值，本领域技术人员可以根据测试需要进行选择。

在步骤S16中，一个运动周期中包络形成的纬线弧可以为整圆弧，即探头在纬线维度转动360度，此时，探头在纬线维度运动一整圈，则探头在经线维度经过多次旋转而至90度时，即可包络出一个半球面；当一个运动周期中包络形成的纬线弧为半圆弧时，即探头在纬线维度转动180度，探头在纬线维度运动半圈，此时，探头在经线维度经过多次旋转而至90度时只能包络形成四分之一球面，也就是说，此时，探头需要在经线维度旋转至180度时才能包络出一个半球面。

在步骤S17中，每个运动周期内，探头完成纬线维度的运动后，可以控制探头反向旋转至该运动周期所对应纬线弧的初始位置，由于探头本身并不是独立的，通常连接有电气管线，如果探头在纬线维度结束运动的位置继续转动，有可能导致电气管线缠绕纠结而影响测试的正常进行，而探头在每次完成纬线维度的运动后即回到初始位置可以有效避免上述问题的出现，还可以提高对探头运动控制的准确性。

在步骤S18中，第二预定角度可以等于第一预定角度，具体可以根据第一预定角度进行相应设置，只要保证在经线维度上相邻的位置相互叠加，实现经线维度的无缝包络即可。同理，在经线维度上，第二预定角度可以为固定值，也可以为变化值。

此外，第一预定角度和第二预定角度均较小，通常小于预定值，该预定值可以处于4～6度之间，具体可以根据探头的测量范围进行设置，以避免探头依次旋转的量过大而使得相邻位置之间出现缝隙。

在上述步骤S11～S20中，采用第一圈、第二圈等用于界定不同的纬线弧，但是，本领域技术人员应该可以理解，采用圈的概念仅用于说明探头已经开始了纬线维度上的圆周运动，而不表示探头一定要在纬线维度上运动一整圈，具体的转动角度可以根据需要设置，即所形成的纬线弧可以为整圆弧，也可以为半圆弧或者四分之一圆弧等。

在执行经线维度的运动时，一旦选定一个旋转方向，可以不再更换探头的旋转方向，即探头在经线维度的旋转方向可以固定不变。由于探头的运动被划分为经线维度和纬线维度，纬线维度采用纬线弧进行包覆，经线维度用于控制探头所包覆纬线弧的具体位置，此时，在经线维度的旋转方向固定后，探头可以逐圈地对半球面所覆盖的范围进行包覆，避免出现重复测量或者测量死角，提高了测量的可靠性和测量效率。

在上述基础上，本发明还提供了一种射线源组件的漏射线测试设备，该漏射线测试设备根据上述漏射线测试方法设置，并用于执行上述漏射线测试方法。

如图4和图5所示，本发明的漏射线测试设备，包括第一回转臂2、第二回转臂3、第一驱动单元5、第二驱动单元6、一个探头1和用于安装射线源组件的安装座4，其中，第一驱动单元5用于驱动第一回转臂2绕其回转轴转动，第二驱动单元6用于驱动第二回转臂3绕其回转轴转动，第一回转臂2的一端与安装座4可转动连接，另一端与第二回转臂3的一端可转动连接，第二回转臂3的另一端形成相对其回转轴转动的转动端，探头1即安装于第二回转臂3的转动端，用于测量其所停留过的各位置的漏射线数值。

其中，第一回转臂2的回转轴与第二回转臂3的回转轴相互垂直，并且，两回转轴与探头1的主体轴线相交于射线源组件中射线源的焦点A，探头1与该焦点A相距预定距离。也就是说，当第一回转臂1和第二回转臂2带动探头1转动时，探头1的转动点分布在以焦点A为球心、以预定距离为半径的同一球面上。加之第一回转臂2的回转轴与第二回转臂3的回转轴相互垂直，则第一回转臂2和第二回转臂3的转动能够分别带动探头1在两个相交的维度上运动，如果以绕第一回转臂2的回转轴进行的转动作为纬线维度的运动，则绕第二回转臂3的回转轴进行的转动即为经线维度的运动，那么，通过第一回转臂2和第二回转臂3的配合，即可带动探头1在经线维度和纬线维度上分别运动，从而使得探头1停留过的位置包络形成一个完整的球面测量范围。

可以将探头1设置在第二回转臂3远离焦点A的最外端，此时，第二回转臂3的回转半径可以等于所述预定距离；本领域技术人员也可以根据需要调整探头1在第二回转臂3上的安装位置，只要保证第二回转臂3能够带动探头1以预定距离为半径回转即可，第二回转臂3的回转半径的取值不限于等于该预定距离。

同理，第一回转臂1的回转半径也可以根据需要设置，在保证回转运动不受干涉的情况下，第一回转臂1回转半径越小越好，以降低第一回转臂2回转过程中的转动惯量，降低第一驱动单元5的负荷，提高转动的稳定可靠性。

具体可以通过第一驱动单元5对第一回转臂2的转动进行控制，通过第二驱动单元6对第二回转臂3的转动进行控制，当第一回转臂2的转动带动探头1处于某一纬线维度的位置时，控制探头1停留在该位置，然后射线源组件的射线源放射，探头1即可测量该位置的漏射线数值；同理，当第二回转臂3的转动带动探头1处于某一经线维度的位置时，也可以控制探头1停留在该位置而测量该位置的漏射线数值。如此，当探头1停留过的位置无缝包络出一个完整的球面时，即完成了射线源组件的漏射线测试。

所述预定距离以及具体的测试方法可以参照本发明的漏射线测试方法进行设置，此处不再赘述。

实际上，本发明的漏射线测试方法根据每个运动周期中纬线弧的不同，包含了多个方法，本发明仅以纬线弧为整圆弧和半圆弧为例，对两种结构形式的设备进行具体说明，本领域技术人员可以根据这两种设备进行改进，以执行其他的测试方法。

实施例1

如图4所示，在一种具体实施方式中，第一回转臂2可以呈L型，其横部用于与安装座4铰接，竖部与第二回转臂3铰接，并且，第一回转臂2的竖部可以垂直于第二回转臂3的回转轴设置，此时，第一回转臂2的回转轴即处于与竖部平行的方向。

详细地，本实施例还设有立柱9和托板10，立柱9的中轴线与第一回转臂2的回转轴重合，立柱9的下端与第一回转臂2的横部铰接，此时立柱9即作为第一回转臂2的回转轴；立柱9的上端设有托板10，安装座4即可拆卸地设于该托板10。通过这种结构设置，实现了第一回转臂2与安装座4的可转动连接，并且，在测量过程中，立柱9上的托板10以及托板10上所安装的安装座4、射线源组件均可以保持静止，通过第一驱动单元5驱动第一回转臂2相对立柱9转动，即可实现探头1相对射线源组件在一个维度上的运动，仅存在一个运动维度，便于实现准确控制。

在本实施例中，立柱9所在的回转轴可以对应测试方法中的竖直轴线Y，立柱9可以由上至下延伸，那么，第一回转臂2转动时即可带动探头1在纬线维度进行运动。

安装座4与托板10之间采用可拆卸的连接方式，可以通过控制安装座4在托板10上的安装位置，保证安装于安装座4的射线源组件中射线源的焦点A处于立柱9的中轴线上，提高安装和使用便捷性。

换言之，对于不同的射线源组件，安装座4可以具有不同的形状或结构，且针对于同一个射线源组件整体翻转180°前后的两种状态，安装座4也具有两种不同的形状或结构。本实施例中，当射线源在下、限束器在上时，安装座4为图4所示的中央部分带有圆形通孔的、具有一定厚度的矩形平板结构，被测试的射线源组件固定安装于安装座4之上，二者之间的相对位置固定不变。

由于立柱9等结构需要支撑于安装座4的底部，在不改变射线源组件中射线源与限束器的相对位置时，探头1仅能够对半球面所覆盖的测量范围进行测量，当完成一个半球面的测量时，需要将射线源组件整体翻转180度，此时，可以通过更换安装座4实现翻转后射线源组件的安装。也就是说，通过更换安装座4可以实现翻转前后的射线源组件的安装，进而更好地满足测量需求，提高测量效率；而且，针对不同结构形式的射线源组件，可以选择不同结构的安装座4，提高了本发明的通用性。

如图4所示，本实施例中，第一回转臂2可以其横部的中部与立柱9铰接，此时，可以对第一回转臂2的竖部所连接的第二回转臂3引起的转动力矩进行平衡，提高第一回转臂2的运动稳定性。

此外，托板10还可以设有用于安装漏射线测试所需附件的安装部，该安装部具体可以用于安装漏射线测试所需的高压箱体、电源和控制电路板等附件，所有的附件安装后都集中于立柱9附近，不会干涉第一回转臂2绕立柱9的转动。托板10可以为具有一定厚度的矩形平板结构，用于固定安装座4。

详细地，图4中的第一回转轴17可以对应图1中的竖直轴线Y，第二回转轴18可以对应图1中的水平轴线X，其中，第一回转轴17为第一回转臂2的旋转轴线，第二回转轴18为第二回转臂3的旋转轴线，第三轴19为探头1的主体轴线。在整个设备运行的过程中，不论探头1是在运动还是静止，第一回转轴17、第二回转轴18和第三轴19始终相交于一点，该点与被测射线源组件的射线源的焦点A重合，通过更换不同的射线源组件安装座4，可以保证不论是哪种射线源组件，以及不论射线源组件采用射线源在下、限束器在上的结构形式，还是采用限束器在下、射线源在上的结构形式，被测射线源组件固定安装后的焦点A始终都能与上述的交点重合。

本实施例还可以设置支撑座8，用于对漏射线测试设备的其他部分进行支撑，该支撑座8可以与地面接触，具体可以设有脚轮和支撑结构，并可以在脚轮支撑与支撑结构支撑之间进行变换。当采用脚轮支撑时，支撑座8可以带动整个漏射线测试设备移动，当需要进行测试时，更换为支撑结构与地面接触支撑，使得漏射线测试设备保持静止，便于进行测试。

支撑座8的结构形式多样，在本实施例中，支撑座8的主体可以为方管焊接的十字形结构，在十字形结构远离中心的四个末端分别固定连接有四个带有支撑结构的脚轮。当脚轮上的滚轮与地面接触时，支撑结构与地面分离，此时整个设备可在地面上自由移动；当支撑结构与地面接触时，滚轮上的脚轮与地面分离，此时整个设备与地面之间的相对位置固定不变。

此时，为实现支撑，立柱9的主体可以为底部焊接有方形底座的长圆管结构，该方形底座与支撑座8的十字结构的中央部分固定连接；该长圆管结构可以与第一回转臂2的中部铰接，铰接点位于方形底座的上方，在不产生干涉的前提下，铰接点可以靠近方形底座设置，以降低第一回转臂2和托板10的重心。长圆管结构的轴线与垂直于地面的第一回转轴17重合，并通过支撑座8的十字结构的中心，提高回转和支撑稳定性。

为便于实现探头1的运动和停止，第一驱动单元5可以将第一回转臂2定位在任一旋转位置，并在探头1完成该位置的测量后继续驱动探头1转动至下一个测量位置。同理，第二驱动单元6也可以将第二回转臂3定位在任一旋转位置，并在探头1完成该位置的测量后驱动其转动至下一个测量位置。

具体地，第一驱动单元5可以处于第一回转轴17的一侧，如图4所示，此时，第一驱动单元5不会占用竖直方向的安装空间，以尽可能地降低托板10的安装高度，从而降低整个测试设备的重心。

在第一驱动单元5的驱动下，第一回转臂2能够绕第一回转轴17相对立柱9做任意角度的自由旋转。第一驱动单元5可以采用任意一种能够驱动旋转运动的设备或结构组合。本实施例中，可以采用步进电机和减速机的组合结构，步进电机与减速机之间是固定连接，减速机的本体与立柱9上焊接的方形法兰固定连接，二者之间相对位置固定不变；减速机的可旋转部分与第一回转臂2的横部固定连接，二者之间相对位置固定不变，该连接的位置使得第一回转臂2在绕第一回转轴17的旋转过程中不会受到任何干涉。

第二驱动单元6可以处于第二回转臂3朝向焦点A的一侧，此时，可以降低第一回转臂2回转过程中的转动惯量，降低第一驱动单元5的负荷，提高转动的稳定可靠性。

在第二驱动单元6的驱动下，第二回转臂3能够绕第二回转轴18相对第一回转臂2做自由旋转。第二驱动单元6可以采用任意一种能够驱动旋转运动的设备或结构组合，本实施例中，第二驱动单元6可以采用旋转电缸，旋转电缸的本体固定安装在第一回转臂2的竖部的顶端，旋转电缸的可旋转部分与第二回转臂3固定连接，该连接的位置使得探头1到焦点A的距离为预定距离。

第二回转臂3与探头1之间是固定连接，探头1可以为圆形带柄结构，其圆形部分为具有一定厚度的扁圆柱体结构，柄的部分为长圆柱体结构，作为与第二回转臂3连接用的安装柄。第二回转臂3的主体可以为折线型的细杆，一端与探头1的安装柄固定连接，形成转动端，另一端与用于平衡的配重件7固定连接，具体可以采用配重板作为配重件7。

本实施例中，具体可以采用如下步骤执行漏射线测试：

以图1中最大一圈标注84的位置作为探头1第一圈运动的初始位置，将此时第一回转臂2的位置定为零位，此时，第二回转臂3处于水平状态。测试开始后，探头1处在初始位置，射线源放射，探头1测量初始位置的漏射线数值；然后，保持第二回转臂3的位置不动，第一回转臂2绕第一回转轴17逆时针旋转4.286°，到达第二个位置后停止旋转，此时，射线源放射，探头11测量第二个位置的漏射线数值；接着，第一回转臂2继续旋转下一个4.286°，到达第三个位置后进行测量；依次旋转83次后完成第一圈84个位置的测量，之后，第一回转臂2反向旋转回到零位。在第二圈测量开始之前，即下一个运动周期开始之前，第二回转臂3先由第一圈测量时的水平位置顺时针绕第二回转轴18旋转4.286°后停止，此时，探头1位于第二圈测量的初始位置，射线源放射，探头1测量第二圈初始位置的漏射线数值；然后，保持第二回转臂3位置不动，第一回转臂2绕第一回转轴17旋转4.286°，到达第二圈第二个位置后停止旋转，射线源放射，探头1测量第二圈第二个位置的漏射线数值；接着，第一回转臂2继续旋转下一个4.286°，到达第二圈第三个位置后进行测量；依次旋转83次后完成第二圈84个位置的测量，此时第一回转臂2反向旋转回到零位。后续每一圈测量开始前，第二回转臂3都先在前一个位置的基础上继续绕第二回转轴18旋转4.286°后停止，作为该圈测量探头1的初始位置，然后，第一回转臂2再按照依据图1中每一圈所标注的位置数量所计算出的角度进行旋转测量。当第二回转臂3旋转到第21次时，探头11即位于半球的最顶端，也就是半球面测量的最后一个位置，此位置测量结束后即完成半球面测量。然后，将射线源组件整体翻转180°，并使用对应的安装座4固定安装后，重复之前的测试过程，从而完成另一半球面的测量。两次测量结果合并成为整个球面。

实施例2

如图5所示，在另一种具体实施方式中，第一回转臂2可以呈折线型，包括相互连接的第一臂21和第二臂22，其中，第一臂21由上至下延伸，第二臂22由第一臂21的下端朝向射线源组件中射线源的焦点A弯折，第一臂21的上端与第二回转臂3铰接，第二臂22连接有上下延伸的转轴23，作为第一回转臂2的回转轴，也就是说，该转轴23能够相对安装座4回转，以实现第一回转臂2相对安装座4的转动，同时，安装座4处于该转轴23的正上方，以保证该转轴23能够穿过安装座4上所安装射线源的焦点A。

再者，本实施例中还可以包括处于转轴23一侧的支撑梁11，该支撑梁11可以设有两个以上的转动板12，各转动板12在上下方向间隔分布，至少存在两个转动板12分别与转轴23的上下两端转动连接，以实现第一回转臂2相对支撑梁11的转动。此时，支撑梁11实现第一回转臂2的转动支撑。

同时，支撑梁11还可以设有连接板13，该连接板13可以朝向射线源的焦点A延伸，并可以设有与转轴23同轴设置的支撑轴14，该支撑轴14独立于转轴23，用于支撑安装座4，即安装座4可以设于该支撑轴14的顶端。此时，通过支撑梁11与连接板13的配合实现了安装座4的支撑定位，并且，借助转动板12实现了对第一回转臂2的转动支撑，也由于支撑轴14与转轴23的位置设置保证了射线源组件与第一回转臂2的相对位置和连接关系。

当采用支撑梁11进行支撑定位时，还可以设置远离焦点A延伸的附件安装板15，用于安装漏射线测试所需的附件，如高压箱体等，此时，这些附件都集中于远离转轴23的一侧，不会干涉第一回转臂2绕转轴23在180度范围内的转动。

支撑梁11还可以在远离转轴23的侧面设置电气安装板16，电气安装板16可以为矩形薄板结构，用于安装漏射线测试所需的电源和控制电路板，一方面便于对电路进行集中处理和控制，另一方面也可以减轻附件安装板15的负担，在支撑梁11的侧面开拓安装空间，避免因附件过于集中而影响第一回转臂2在纬线维度的转动角度。

由于漏射线测试所需部件较多，连接线路较为复杂，实践中，将这些部件和连接线路集中在一定半径范围内较为困难，使得有些情况下无法采用实施例1中的设备实现漏射线测试。

针对这一技术问题，本实施例将漏射线测试所需的部件和线路集中在远离转轴23的一侧，该侧的空间可以为与第一回转臂2转动所需的180度空间范围相对的另一个180度空间。也就是说，本实施例中，可以在纬线维度对转动空间和安装空间进行划分，将纬线维度180度范围内的空间作为安装空间，该安装空间设置在远离转轴23的一侧，另一个180度范围内的空间作为第一回转臂2的转动空间，然后再通过第二回转臂的180度转动完成半个球面内的测试。

具体地，本实施例可以按照如下步骤执行测试：

以图1中最大一圈标注84的位置作为探头1第一圈运动的初始位置，将此时第一回转臂2的位置定为零位，此时，第二回转臂3处于水平状态。测试开始后，探头1处在第一圈运动的初始位置，射线源放射，探头1测量初始位置的漏射线数值；然后，保持第二回转臂3位置不动，第一回转臂2绕第一回转轴17逆时针旋转4.286°，到达第二个位置后停止旋转，射线源放射，探头1测量第二个位置的漏射线数值；接着，第一回转臂2继续旋转下一个4.286°，到达第三个位置后进行测量；依次旋转41次后完成第一个半圈42个位置的测量，此时第一回转臂2反向旋转回到零位。在第二个半圈测量开始之前，即下一个运动周期开始之前，第二回转臂3先由第一个半圈测量时的水平位置顺时针绕第二回转轴18旋转4.286°后停止，此时，探头1位于第二个半圈测量的初始位置，射线源放射，探头1测量第二个半圈初始位置的漏射线数值；然后，保持第二回转臂3位置不动，第一回转臂2绕第一回转轴17旋转4.286°，到达第二个半圈第二个位置后停止旋转，射线源放射，探头1测量第二个半圈第二个位置的漏射线数值；接着，第一回转臂2继续旋转下一个4.286°，到达第二个半圈第三个位置后进行测量；依次旋转41次后完成第二圈42个位置的测量，此时第一回转臂2反向旋转回到零位。后续每一个半圈测量开始前，第二回转臂3都先在前一个位置的基础上继续绕第二回转轴18旋转4.286°后停止，作为该圈测量探头1的初始位置，然后，第一回转臂2再按照依据图1中每一圈所标注的位置数量所计算出的角度进行旋转测量。当第二回转臂3旋转到第21次时，探头1即位于半球的最顶端，也就是四分之一球面测量的最后一个位置，此位置测量结束后即完成四分之一球面的测量。然后，第二回转臂3继续顺时针进行21次旋转，进行另一个四分之一球面的测量后，完成半球面测量。再将射线源组件整体翻转180°，并使用对应的安装座4固定安装后，重复之前的测试过程，从而完成另一半球的测量。两次测量结果合并成为整个球面。

本实施例与实施例1的区别可以仅在于上述支撑梁11等相关结构的设置，其他部分可以参照实施例1进行设置。

具体而言，本实施例也可以设置支撑座8，该支撑座8的结构形式可以类比实施例1进行设置，但鉴于支撑梁11的结构与实施例1中立柱9的结构形式不尽相同，本实施例中用于实现支撑梁11与支撑座8的连接结构也有所差异。

支撑梁11的主体可以为底部焊接有方形底座的长矩形管结构，该方形底座与支撑座8的十字结构的中央部分固定连接，在该长矩形管结构的长度方向的中部区域焊接有两个有一定间距和厚度的矩形板结构，作为转动板12，两个矩形板结构上分别固定连接两个轴承，两个轴承的轴线均与第一回转轴17重合，用于实现与第一回转臂2的转轴23的连接。

在第一驱动单元5的驱动下，第一回转臂2能够绕第一回转轴17相对支撑梁11在180°范围内做任意角度的自由旋转。

本实施例中，第一驱动单元5可以处于第一回转轴17的一侧，第一驱动单元5可以采用任意一种能够驱动旋转运动的设备或结构组合，本例中采用的是伺服电机和减速机的组合结构，同时结合一条同步带和两个同步轮实现对第一回转臂2的旋转驱动。

详细地，伺服电机和减速机相结合后，沿竖直方向固定连接在支撑梁11的长矩形管结构的侧面，伺服电机处于减速机上方，减速机的末端固定连接一个同步轮，作为主动轮，转轴23的下端也设有一个同步轮，作为被动轮，两同步轮之间通过同步带传动。

第一回转臂2的折线结构中，第一臂21的顶端沿第一回转轴17方向的两个侧面分别固定连接了两个轴承，两个轴承共同支撑了一根水平转轴23，与地面平行且垂直于第一回转轴17，构成第二回转轴18。该第二回转轴18靠近第一回转轴17的一端和第二回转臂3之间是固定连接，该连接的位置使得探头1到焦点A的距离为预定距离，本实施例中具体为1米。

在第二驱动单元6的驱动下，第二回转臂3能够绕第二回转轴18相对第一回转臂2做自由旋转。

本实施例中，第二驱动单元6可以处于第二回转臂3朝向焦点A的一侧，第二驱动单元6可以采用任意一种能够驱动旋转运动的设备或结构组合，本例中采用的是伺服电机和减速机的组合结构，同时结合一条同步带和两个同步轮实现对第二回转臂3的旋转驱动。

详细地，伺服电机和减速机相结合后，沿水平方向固定连接在第一回转臂2的折线结构中第一臂21朝向焦点A的一侧，伺服电机处于靠近第一回转轴17的一侧，减速机的末端固定连接一个同步轮；在第二回转轴18远离第一回转轴17的一侧固定连接另一个同步轮，两个同步轮之间用一条同步带连接，使得第二驱动单元6将动力传递给第二回转轴18。

此外，本实施例中，如探头1的结构以及连接方式等均可以参照实施例1进行设置，此处不再一一赘述。

需要说明的是，由于射线源组件的形式多样，本文仅对漏射线测试设备进行了具体说明，射线源组件的结构以及安装方式均可以参照现有技术设置。

以上对本发明所提供射线源组件的漏射线测试方法及设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (15)

1.一种射线源组件的漏射线测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

在与被测射线源组件中射线源的焦点相距预定距离的位置设置一个探头；

控制所述探头执行多个以所述焦点为球心、在经线维度和纬线维度上进行运动的运动周期，以使得所述探头停留过的位置无缝包络出第一半球面，并通过所述探头检测所述第一半球面内各位置的漏射线数值；

将所述射线源组件翻转后，控制所述探头按照上一步骤无缝包络出第二半球面，并通过所述探头检测所述第二半球面内各位置的漏射线数值，所述第二半球面与所述第一半球面合并形成整个球面。

2.如权利要求1所述的漏射线测试方法，其特征在于，在各所述运动周期中，控制所述探头在纬线维度以第一预定角度旋转多次，以使得所述探头停留过的位置无缝包络出一个纬线弧，然后控制所述探头在经线维度旋转第二预定角度，所述第一预定角度和所述第二预定角度均小于预定值。

3.如权利要求2所述的漏射线测试方法，其特征在于，所述纬线弧为半圆弧或整圆弧；

和/或，所述探头以所述第一半球面的直径最大的圆圈上的任一点作为初始位置。

4.如权利要求2所述的漏射线测试方法，其特征在于，在一个所述运动周期中，所述探头无缝包络出一个所述纬线弧后，反向旋转至所述纬线弧的起点位置，再进行经线维度的旋转。

5.如权利要求4所述的漏射线测试方法，其特征在于，所述探头在经线维度的旋转方向固定不变。

6.一种射线源组件的漏射线测试设备，其特征在于，包括第一回转臂(2)、第二回转臂(3)、一个探头(1)、用于安装射线源组件的安装座(4)、驱动所述第一回转臂(2)的第一驱动单元(5)和驱动所述第二回转臂(3)的第二驱动单元(6)，所述安装座(4)、所述第一回转臂(2)和所述第二回转臂(3)依次可转动连接，所述探头(1)安装于所述第二回转臂(3)的转动端，用于测量其停留过的各位置的漏射线数值；所述第一回转臂(2)和所述第二回转臂(3)的回转轴垂直，并与所述探头(1)的主体轴线相交于所述射线源组件中射线源的焦点，所述探头(1)与所述焦点相距预定距离。

7.如权利要求6所述的漏射线测试设备，其特征在于，所述第一驱动单元(5)可将所述第一回转臂(2)定位在任一旋转位置；和/或，所述第二驱动单元(6)可将所述第二回转臂(3)定位在任一旋转位置。

8.如权利要求6所述的漏射线测试设备，其特征在于，所述第二回转臂(3)在与其转动端相对的另一端设有配重件(7)。

9.如权利要求6所述的漏射线测试设备，其特征在于，所述第一驱动单元(5)处于所述第一回转臂(2)的回转轴的一侧；和/或，所述第二驱动单元(6)处于所述第二回转臂(3)朝向所述焦点的一侧。

10.如权利要求6-9任一项所述的漏射线测试设备，其特征在于，所述第一回转臂(2)呈L型，并以其横部与所述安装座(4)铰接，以其竖部与所述第二回转臂(3)铰接并垂直于所述第二回转臂(3)的回转轴设置。

11.如权利要求10所述的漏射线测试设备，其特征在于，还包括立柱(9)和设于所述立柱(9)顶端的托板(10)，所述立柱(9)的中轴线与所述第一回转臂(2)的回转轴重合，所述立柱(9)的下端与所述第一回转臂(2)的横部铰接，所述安装座(4)可拆卸地设于所述托板(10)，以便于更换所述安装座(4)而安装翻转前后的所述射线源组件。

12.如权利要求6-9任一项所述的漏射线测试设备，其特征在于，所述第一回转臂(2)呈折线型，包括由上至下延伸的第一臂(21)和由所述第一臂(21)的下端朝向所述焦点弯折的第二臂(22)，所述第一臂(21)的上端与所述第二回转臂(3)铰接，所述第二臂(22)连接有上下延伸的转轴(23)，作为所述第一回转臂(2)的回转轴。

13.如权利要求12所述的漏射线测试设备，其特征在于，还包括处于所述转轴(23)一侧的支撑梁(11)，所述支撑梁(11)设有两个以上上下间隔设置的转动板(12)，以便与所述转轴(23)的上下两端转动连接。

14.如权利要求13所述的漏射线测试设备，其特征在于，所述支撑梁(11)还设有朝向所述焦点延伸的连接板(13)，所述连接板(13)设有与所述转轴(23)同轴设置且独立于所述转轴(23)的支撑轴(14)，所述安装座(4)设于所述支撑轴(14)的顶端。

15.如权利要求13所述的漏射线测试设备，其特征在于，所述支撑梁(11)还设有远离所述焦点设置的附件安装板(15)，用于安装漏射线测试所需的附件；

和/或，所述支撑梁(11)远离所述转轴(23)的侧面设有电气安装板(16)，用于安装漏射线测试所需的电源和控制电路板。