CN112666193A - 一种工业在线ct辐射屏蔽装置及ct检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种工业在线CT辐射屏蔽装置及CT检测设备,旨在突破传统工业CT自屏蔽装置可检测件尺寸小,不适用于在线检测及屏蔽量无法改变的限制,该屏蔽装置可实现工业CT在线检测过程中的辐射安全要求及屏蔽厚度的灵活调整,同时可满足大尺寸检测件的检测要求。该装置包括蒙皮、主体框架、屏蔽层和屏蔽层调整组件;主体框架为多层,多层主体框架由内向外依次嵌套设置,且主体框架上设置有安装轨道;屏蔽层为N层,N层屏蔽层安装在主体框架的安装轨道内,且屏蔽层通过屏蔽层调整组件固定在主体框架上;蒙皮设置在主体框架的内侧和外侧,用于包覆主体框架,主体框架和蒙皮的两侧设置有开口,且开口处设置有铅橡胶防止辐射泄露。
Description
技术领域
本发明属于无损检测技术领域,具体涉及一种工业在线CT辐射屏蔽装置及CT检测设备。
背景技术
工业CT是工业用计算机断层成像技术的简称,是应用于工业中的核成像技术,其利用放射性核素或其他辐射源发射出的、具有一定能量和强度的X射线或γ射线进行成像,检测过程中不可避免的涉及到辐射防护问题。
目前,辐射防护方式包括自屏蔽或辐射防护室进行防护等方式。自屏蔽式设计,即屏蔽体与X射线探伤装置主体结构一体设计和制造,其检测件及运动系统均在屏蔽体内,屏蔽体能将装置产生的X射线剂量减少到规定的剂量限值以下,人员接近时无需额外屏蔽且在任何工作模式下,人体无法进入和滞留在X射线探伤装置屏蔽体内,整个辐射都控制在屏蔽装置内。辐射防护室是通过建设铅房来达到控制辐射剂量的目的,在未打开射线源的情况下人员可以进入铅房内,但是,由于构造屏蔽室的方式造价较高,且自屏蔽的方式更为灵活有效,因此目前多采用自屏蔽的方式对工业CT进行辐射屏蔽。
采用自屏蔽方式进行工业CT辐射防护设计时,由于屏蔽体内包含检测件及运动系统,使得可检测件的尺寸较小,且无法实现在线检测,另外虽然在计算合理的情况下一定的屏蔽层厚度可以满足要求,但一旦计算不合理导致辐射剂量高于国家标准或者采用更高电压的射线源进行设备改造时,屏蔽体则无法将装置产生的X射线剂量减少到规定的剂量限值以下,此时,辐射会对环境和工作人员产生影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工业在线CT辐射屏蔽装置及CT检测设备,旨在突破传统工业CT自屏蔽装置可检测件尺寸小,不适用于在线检测以及屏蔽量无法改变的限制。本发明屏蔽装置可实现运动机构可带动屏蔽体运动、工业CT在线检测过程中的辐射安全要求以及屏蔽厚度的灵活调整等。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种工业在线CT辐射屏蔽装置,包括蒙皮、主体框架、屏蔽层和屏蔽层调整组件;所述主体框架为多层,多层主体框架由内向外依次嵌套设置,且主体框架上设置有安装轨道;所述屏蔽层为N层,N层屏蔽层安装在主体框架的安装轨道内,且屏蔽层通过屏蔽层调整组件固定在主体框架上,其中,N大于等于1;所述蒙皮设置在主体框架的内侧和外侧,用于包覆主体框架;所述主体框架和蒙皮的两侧设置有开口,且开口处设置有铅橡胶防止辐射泄露,从而满足大型环形零件的检测要求。
进一步地,所述屏蔽层调整组件包括第一垫板、第二垫板和调整螺栓,所述第一垫板设置在屏蔽层外侧,所述第二垫板设置在主体框架外侧,所述调整螺栓穿过第二垫板,其末端抵靠在第一垫板上。
进一步地,所述主体框架采用一体式的三角形加强筋结构。
进一步地,所述主体框架的上方设置有连接装置,主体框架通过连接装置悬挂在悬臂上,所述连接装置为旋转转台或三维调整装置,用于实现主体框架多个方向的移动。
进一步地,所述屏蔽层主要由铅层和设置在铅层外侧的铁皮组成。
一种CT检测设备,包括探测器、射线源以及上述工业在线CT辐射屏蔽装置,所述主体框架的顶端与连接装置连接,所述连接装置为旋转转台,所述探测器、射线源均设置在主体框架上,被检测件整体设置在工业在线CT辐射屏蔽装置内。
一种CT检测设备,包括探测器、射线源以及上述工业在线CT辐射屏蔽装置,所述主体框架的顶端与连接装置连接,所述连接装置为三维调整装置,所述探测器、射线源均设置在主体框架上,被检测件为环形零件,设置在工作转台上,环形零件的部分侧壁设置在工业在线CT辐射屏蔽装置内。
一种CT检测设备,包括探测器、射线源、工作转台以及上述工业在线CT辐射屏蔽装置,所述探测器、射线源均设置在主体框架上,被检测件设置在工作转台上,且被检测件整体位于工业在线CT辐射屏蔽装置内。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1.本发明工业在线CT辐射屏蔽装置在主体框架的两侧设置有开口,使得大型环形零件的部分结构位于主体框架内,该开口设计可以满足大型环形件及小尺寸零件的检测需要,拥有更灵活的应用场景,同时,该开口可实现大型环形件在打印过程中的在线检测需求。
2.本发明工业在线CT辐射屏蔽装置的主体框架上设置有安装轨道,安装轨道可以安装多层屏蔽层,屏蔽层层数及最大屏蔽厚度可以根据实际情况进行选择,从而实现了屏蔽层厚度的自由调整功能。
3.本发明工业在线CT辐射屏蔽装置的主体框架采用一体式的三角形型加强筋结构,保证在线工业CT整体装置悬挂或其他连接方式的受力运动需求,适用性强。
4.本发明工业在线CT辐射屏蔽装置的主体框架设计安装轨道,结合屏蔽层调整组件将使用铁皮夹紧硬化的铅层安装于主体框架中,并可以实现厚度的增减,使得本发明的应用场景更为广阔。
附图说明
图1为本发明工业在线CT辐射屏蔽装置的结构示意图;
图2为本发明工业在线CT辐射屏蔽装置去除蒙皮后的结构示意图;
图3为本发明工业在线CT辐射屏蔽装置中屏蔽层调整组件的结构示意图;
图4为本发明工业在线CT辐射屏蔽装置屏蔽层厚度变化的示意图;
图5为本发明CT检测设备实施例一的示意图;
图6为本发明CT检测设备实施例二的示意图;
图7为本发明CT检测设备实施例三的示意图。
附图标记:1-工业在线CT辐射屏蔽装置,2-射线源,3-探测器,4-被检测件,5-工作转台,11-蒙皮,12-主体框架,13-屏蔽层,14-屏蔽层调整组件,15-连接装置,121-安装轨道,122-开口,141-第一垫板,142-第二垫板,143-调整螺栓。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例并非对本发明的限制。
本发明提供一种工业在线CT辐射屏蔽装置,该装置突破了传统工业CT检测装置中的屏蔽装置只能固定安装使用,且无法对屏蔽层厚度做出调整的局限。该工业在线CT辐射屏蔽装置的主体框架上设置有安装轨道,安装轨道可以安装多层屏蔽层,屏蔽层层数及最大屏蔽厚度可以根据实际情况进行选择,以应对可能的辐射量超过国家标准或者更换射线源引起的屏蔽层厚度变化需求。同时,该装置在主体框架的两侧设置有开口,使得大型环形零件的部分结构位于主体框架内,满足大型环形件及小尺寸零件的在线或离线检测需求。
如图1至图4所示,本发明工业在线CT辐射屏蔽装置包括蒙皮11、主体框架12、屏蔽层13和屏蔽层调整组件14;主体框架12为多层,多层主体框架12由内向外依次嵌套设置,且主体框架12上设置有安装轨道121;屏蔽层13为N层,N层屏蔽层13安装在主体框架12的安装轨道121内,且屏蔽层13通过屏蔽层调整组件14固定在主体框架12上,其中,N大于等于1;该屏蔽层13主要由铅层和设置在铅层外侧的铁皮组成。为满足大型环形零件的检测,主体框架12的两侧设置有开口122,使得大型环形零件的部分侧壁位于主体框架12内,此时,可在主体框架12的开口122处设置有铅橡胶防止辐射泄露。
本发明主体框架12的安装轨道121可以安装多层屏蔽层13,屏蔽层13层数及最大屏蔽厚度可以根据实际情况进行选择。屏蔽层调整组件14保证整个装置提供更便捷的屏蔽层13厚度调整功能,蒙皮11设置在主体框架12的内侧和外侧,用于包覆主体框架12,保证主体框架12的安全及美观性要求。
如图3所示,在本发明工业在线CT辐射屏蔽装置中,屏蔽层调整组件14具体包括第一垫板141、第二垫板142和调整螺栓143,第一垫板141设置在屏蔽层13外侧,第二垫板142设置在主体框架12外侧,调整螺栓143穿过第二垫板142,其末端抵靠在第一垫板141上,调整屏蔽层13时,对调整螺栓143进行操作即可。
为满足工业CT的在线检测,主体框架12的上方设置有连接装置15,主体框架12通过连接装置15悬挂于悬臂上。射线源2、探测器3安装于一体式主体框架12中,此时,整个装置在悬挂状态下实现工件的在线检测,并可以根据实际需要在保证辐射防护安全的前提下实现屏蔽层13厚度的调整。同时,主体框架12采用一体式的三角形型加强筋结构,可以满足在线工业CT将整个屏蔽装置悬挂或采用其他方式连接后的受力及运动要求。
图2所示为本发明工业在线CT辐射屏蔽装置去除蒙皮11后的内部结构图。主体框架12上设计安装轨道121将屏蔽层13进行安装,并利用屏蔽层调整组件14对屏蔽层13进行固定,由于屏蔽层调整组件14采用螺纹紧固的方式,因此可以在实现固定功能的同时根据实际工程辐射防护需要增加屏蔽层13厚度。具体方法如下:将固定厚度的屏蔽层13放入主体框架12的安装轨道121内,利用屏蔽层调整组件14对屏蔽层13进行紧固,在需要增加厚度时,放松调整螺栓143,安装特定厚度屏蔽层13并紧固,从而实现增加屏蔽层13厚度的效果。图4所示即为对图2中结构进行铅层加厚的效果,同理也可实现铅层减少的功能。
本发明工业在线CT辐射屏蔽装置中,主体框架12为多层,且采用一体式的三角形型加强筋结构,此处的加强筋类型及结构层数可满足在线工业CT整体装置悬挂或其他连接方式的受力运动需求,可以根据现场的情况进行选择,但应至少具有两层。
本发明工业在线CT辐射屏蔽装置中,屏蔽层13采用铅层被铁皮夹于中间的形式,铅层及铁皮厚度均可以根据实际情况进行选择。屏蔽层调整组件14采用螺纹紧固的方式实现屏蔽层13固定及厚度的调整功能。
本发明工业在线CT辐射屏蔽装置中,主体框架12的两侧有开口122,两侧开口122处可加铅橡胶防止辐射泄露,这样可以满足大型环形零件及小尺寸零件的检测要求。
本发明工业在线CT辐射屏蔽装置中,蒙皮11安装固定于一体式整体框架上,蒙皮11安装于主体框架12内或外侧,用于保证安全及美观性要求。
实施例一
图5为CT检测设备检测较小零件工作状态,射线源2、探测器3安装于工业在线CT辐射屏蔽装置的主体框架12中,被检测件4置于屏蔽装置的空腔中,连接装置15设置在主体框架12上方,可以保证整个屏蔽装置在悬挂状态下安全高效的绕着被检测件4做旋转运动,屏蔽装置两侧开口122处安装铅橡胶,整个屏蔽装置起到了辐射防护作用。
实施例二
图6为CT检测设备检测大型环形零件时的工作状态,射线源2、探测器3安装于工业在线CT辐射屏蔽装置的主体框架12上,大型环形件部分置于屏蔽装置中,连接装置15设置在主体框架12上方,在其作用下屏蔽装置处于悬挂状态,并使环形件的一部分处于射线源2及探测器3之间,大型环形件做旋转运动,从而使得CT检测设备可以获取环形件360度的X射线透射照片,屏蔽装置两侧开口122处安装铅橡胶,整个屏蔽装置起到了辐射防护作用。
实施例三
本发明工业在线CT辐射屏蔽装置亦可以用于固定于支撑结构的情况下进行CT检测。如图7所示,主体框架12上安装射线源2、探测器3,被检测件4置于屏蔽装置中,屏蔽装置及被检测件4均由支撑装置支撑,且被检测件4设置在工作转台5上做旋转运动,探测器3捕获透射过零件的X射线,从而达到检测的效果,屏蔽装置两侧开口122处安装铅橡胶,整个屏蔽装置起到了辐射防护作用。
本发明工业在线CT辐射屏蔽装置可用于CT检测设备中,进而可用于增材制造领域,在增材制造中的检测方法同前述的实施例一至三。
以上仅为本发明的实施例,并非对本发明保护范围的限制,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均包括在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种工业在线CT辐射屏蔽装置,其特征在于:包括蒙皮(11)、主体框架(12)、屏蔽层(13)和屏蔽层调整组件(14);
所述主体框架(12)为多层,多层主体框架(12)由内向外依次嵌套设置,且主体框架(12)上设置有安装轨道(121);
所述屏蔽层(13)为N层,N层屏蔽层(13)安装在主体框架(12)的安装轨道(121)内,且屏蔽层(13)通过屏蔽层调整组件(14)固定在主体框架(12)上,其中,N大于等于1;
所述蒙皮(11)设置在主体框架(12)的内侧和外侧,用于包覆主体框架(12);
所述主体框架(12)和蒙皮(11)的两侧设置有开口(122),且开口(122)处设置有铅橡胶防止辐射泄露,用于实现大型环形零件的检测。
2.根据权利要求1所述的工业在线CT辐射屏蔽装置,其特征在于:所述屏蔽层调整组件(14)包括第一垫板(141)、第二垫板(142)和调整螺栓(143),所述第一垫板(141)设置在屏蔽层(13)外侧,所述第二垫板(142)设置在主体框架(12)外侧,所述调整螺栓(143)穿过第二垫板(142),其末端抵靠在第一垫板(141)上。
3.根据权利要求2所述的工业在线CT辐射屏蔽装置,其特征在于:所述主体框架(12)采用一体式的三角形加强筋结构。
4.根据权利要求1或2或3所述的工业在线CT辐射屏蔽装置,其特征在于:所述主体框架(12)的上方设置有连接装置(15),主体框架(12)通过连接装置(15)悬挂在悬臂上,所述连接装置(15)为旋转转台或三维调整装置,用于实现主体框架(12)多个方向的移动。
5.根据权利要求4所述的工业在线CT辐射屏蔽装置,其特征在于:所述屏蔽层(13)主要由铅层和设置在铅层外侧的铁皮组成。
6.一种CT检测设备,其特征在于:包括探测器(3)、射线源(2)以及权利要求1至5任一所述的工业在线CT辐射屏蔽装置(1),所述主体框架(12)的顶端与连接装置(15)连接,所述连接装置(15)为旋转转台,所述探测器(3)、射线源(2)均设置在主体框架(12)上,被检测件(4)整体设置在工业在线CT辐射屏蔽装置(1)内。
7.一种CT检测设备,其特征在于:包括探测器(3)、射线源(2)以及权利要求1至5任一所述的工业在线CT辐射屏蔽装置(1),所述主体框架(12)的顶端与连接装置(15)连接,所述连接装置(15)为三维调整装置,所述探测器(3)、射线源(2)均设置在主体框架(12)上,被检测件(4)为环形零件,设置在工作转台上,环形零件的部分侧壁设置在工业在线CT辐射屏蔽装置(1)内。
8.一种CT检测设备,其特征在于:包括探测器(3)、射线源(2)、工作转台(5)以及权利要求1至5任一所述的工业在线CT辐射屏蔽装置(1),所述探测器(3)、射线源(2)均设置在主体框架(12)上,被检测件(4)设置在工作转台(5)上,且被检测件(4)整体位于工业在线CT辐射屏蔽装置(1)内。
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