CN115825117A - 一种气化器翅片管角焊缝数字射线检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气化器翅片管角焊缝数字射线检测装置及检测方法，用于对翅片管和集管焊接处的翅片管角焊缝进行检测。检测装置包括移动导轨和扫查器，利用移动导轨实现多方向的自由移动，X射线机发出的射线经过翅片管角焊缝，并利用数字探测器接收透过的X射线，进而成像判断缺陷情况。检测方法包括如下步骤：S1.板片的摆放排布；S2.透照方案设计；S3.灵敏度试块设计与验证；S4.散射线屏蔽；S5.透照检测；S6.图像评定。采用倾斜双壁源影成像透照方案，对翅片管角焊缝的上下部分分别透照。通过对翅片管角焊缝分区进行检测以及移动导轨的调控，有效解决待检工件结构复杂导致无法布设数字射线检测系统的问题，确保对翅片管角焊缝进行全方位的照射。

Description

一种气化器翅片管角焊缝数字射线检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及检测技术领域，特别涉及一种气化器翅片管角焊缝数字射线检测装置及检测方法。

背景技术

开架式气化器是LNG接收站的核心设备之一，其利用海水循环的温差气化LNG，在国内各地接收站中得到了广泛的应用。为保证气化效率，气化器采用大量的翅片管进行换热，且翅片管与集管通过焊接相连接。由于运行过程中翅片管需要承受低温和高压，且设计年限通常为三十年左右，因此对翅片管角焊缝的接头质量提出了很高的要求。

开架式气化器翅片管和集管均为铝合金，常采用TIG或MIG焊接方法，极易出现未熔合、气孔、夹钨等缺陷。由于翅片管内外壁均加工有翅片或梅花槽，会干扰超声波的传播路径，不具备超声检测的基本条件，只能采用射线法检测内部缺陷。翅片管与集管的角焊缝为半插入式接头，焊缝余高很高，进行胶片法射线检测时存在几点问题：其一，角焊缝厚度变化导致底片黑度不均匀，影响检测灵敏度，导致小缺陷检测能力不足；其二，由于集管直径较小贴片困难，且翅片管间距较小，射线透照时容易相互遮挡，导致一次透照长度小，检测效率很低。由于上述原因，目前气化器翅片管焊缝的质量检测方法存在很大的困难，无法满足实际生产需求。

数字射线采用数字平板探测器(DDA)接收射线，可直接以数字图像的方式显示出检测结果，检测效率很高。与胶片法射线检测相比，数字射线探测器的动态范围很高，在焊缝厚度变化较大的条件下，结合数字图像处理技术，仍能保持很高的检测灵敏度，对未熔合、微小气孔的检出率很高。但是数字射线由于探测器不能弯折，难以进入受限空间，检测效果常受到工件结构影响。因此也制约了数字射线在开架式气化器翅片管角焊缝检测的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种气化器翅片管角焊缝数字射线检测装置及检测方法，利用数字成像板和自动化扫查的检测装置，可快速的完成单排翅片管的检测，且检测结果实时显示，能满足微小气孔和未熔合的检测要求，实现了翅片管角焊缝的高灵敏度和高效率检测。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提出一种气化器翅片管角焊缝数字射线检测装置，用于对待检工件进行检测，所述待检工件包括翅片管和集管，所述翅片管和集管通过焊接连接，焊接处为翅片管角焊缝，所述检测装置包括移动导轨和扫查器，所述移动导轨包括驱动轮、扫查轴、左右定位轴、高度定位轴、上下翻转轴和弧形壁，并通过软件控制实现移动导轨的自动移动；所述扫查器包括X射线机和数字探测器，所述X射线机和数字探测器均设置于弧形壁上，且所述弧形壁呈圆弧形，X射线机和数字探测器的连线始终经过弧形壁的圆心。通过确保X射线机和数字探测器的连接始终经过弧形壁的圆心，二者之间的距离不变，才能减少偏差角度的影响。

进一步的，所述上下翻转轴通过第二轨道和弧形壁连接，所述高度定位轴的一侧和上下翻转轴连接，另一侧通过第一轨道和左右定位轴连接，所述扫查轴的一侧通过集成台和左右定位轴连接，另一侧和驱动轮连接。利用各个方向的移动实现对翅片管角焊缝的定位精度，确保数字射线能照射气化器各处的翅片管角焊缝。

进一步的，所述扫查轴用于驱动驱动轮在前后方向上直线移动，从而使整个检测装置在前后方向上直线移动；所述左右定位轴用于驱动弧形壁沿着集成台在左右方向上直线移动，所述高度定位轴用于驱动弧形壁沿着第一轨道在上下方向上直线移动，所述上下翻转轴用于驱动弧形壁在前后方向上翻转，所述弧形壁用于在x轴和y轴形成的平面进行旋转。

另一方面，本发明提出一种气化器翅片管角焊缝数字射线检测方法，所述检测方法采用上述的检测装置，用于对翅片管角焊缝进行检测，所述检测方法采用倾斜双壁源侧成像透照方案，对翅片管角焊缝的上下部分分别透照，并投影在数字成像板上。

进一步的，所述检测方法包括如下步骤：

S1.多个翅片管与集管组成的板片保持平放状态；

S2.透照方案设计；

S3.灵敏度试块设计与验证；

S4.散射线屏蔽；

S5.透照检测；

S6.图像评定。

进一步的，所述步骤S5包括如下步骤：

S51.对扫查轴、左右定位轴、高度定位轴、上下翻转轴和弧形壁进行调控，使翅片管角焊缝的上侧位于透照区域内，X射线机发出的射线束穿过位于上侧的翅片管角焊缝和集管的双层壁厚，并投影在数字探测器上；

S52.对扫查轴进行调控，驱动检测装置沿着多个集管的排列方向前后移动，以对多个翅片管角焊缝的上侧进行分段扫查检测，并获取相应的检测图像；

S53.对上下翻转轴进行调控，使弧形壁翻转，用于使翅片管角焊缝的下侧位于透照区域内，X射线机发出的射线束穿过位于下侧的翅片管角焊缝和集管的双层壁厚，并投影在数字探测器上；

S54.对扫查轴进行调控，驱动检测装置沿着多个集管的排列方向前后移动，以对多个翅片管角焊缝的下侧进行分段扫查检测，并获取相应的检测图像。

进一步的，所述步骤S51和步骤S53中的透照区域是指X射线机和数字探测器的连线经过集管的圆心，且连线与x轴形成的夹角α为0～20°。

进一步的，所述步骤S5中，在对翅片管角焊缝的上下部分分别进行透照时，每次透照的角焊缝区域为200°～360°。以确保经过上下两部分透照时，透照的范围能覆盖翅片管角焊缝的外周。

进一步的，所述步骤S3中，通过灵敏度试块来验证检测的灵敏度，所述灵敏度试块为圆环形结构，并在0°、90°、180°和270°的位置分别设置通孔，当能清晰的观察到不少于3个通孔的影像时，说明满足灵敏度要求。

进一步的，所述步骤S4中，散射线屏蔽分为三个部分：第一部分为侧面反射屏蔽方案，在和待检一侧翅片管角焊缝同侧的翅片管外周铺设铅皮；第二部分为透照表面散射屏蔽方案，在集管的周围设置铅皮，且铅皮不能覆盖翅片管角焊缝；第三部分为集管内部散射屏蔽，在集管内部铺设铅皮。通过散射线屏蔽方案，将待检工件除了翅片管角焊缝处以外的地方铺设铅皮，减少其他部位的反射、散射干扰，提高检测灵敏度和图像清晰度。

相对于现有技术，本发明所述的一种气化器翅片管角焊缝数字射线检测装置及检测方法具有以下优势：

(1)确定了一种双壁源侧成像透照方案，即根据待检工件特点将翅片管角焊缝置于射线源侧成像，解决了复杂焊接接头数字射线检测系统难以布设的问题，确保对翅片管角焊缝进行全方位的照射；

(2)设计了专用灵敏度试块，确保检测灵敏度，并结合工件结构特点设置了专用散射线屏蔽方案，减少了散射干扰，图像质量得到大幅提高。

(3)采用自动化检测装置进行检测，保证了检测过程的稳定性，工艺规范更容易控制，检测效率也得到大幅提高；

(4)最大透照厚度能达到70mm，能有效的检测出翅片管角焊缝处出现的气孔、未熔合、裂纹、夹钨、夹铜等缺陷，相对灵敏度优于2％，检测效率提高200％；

(5)采用数字成像板代替胶片，提高了图像的宽容度，在不等厚度翅片管角焊缝条件下保持了较高的检测灵敏度，缺陷检出率大幅提高。

附图说明

需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明所述的翅片管、集管和翅片管角焊缝的结构示意图；

图2为图1的右视图；

图3为本发明所述的检测装置的结构示意图；

图4为本发明所述的灵敏度试块的结构示意图；

图5为本发明所述的灵敏度试块验证结果示意图；

图6为本发明所述的散射线屏蔽示意图；

图7为本发明所述的集管、翅片管角焊缝和铅皮的结构示意图；

图8为本发明所述的对位于上侧的翅片管角焊缝进行透照的结构示意图；

图9为本发明所述的对位于下侧的翅片管角焊缝进行透照的结构示意图；

图10为本发明实施例1的翅片管角焊缝的检测图像。

附图标记说明：

1、翅片管；2、集管；3、翅片管角焊缝；4、驱动轮；5、扫查轴；6、集成台；7、左右定位轴；8、高度定位轴；9、上下翻转轴；10、弧形壁；11、X射线机；12、数字探测器；13、PVC管；14、铅皮；17、灵敏度试块；18、通孔；19、第一轨道；20、第二轨道。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。首先应说明的是，下述实验例中的数据是由发明人通过大量实验获得，限于篇幅，在说明书中只展示其中的一部分，且本领域普通技术人员可以在此数据下理解并实施本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些改动或修改同样落于本申请所保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

气化器利用海水循环的温差气化LNG。如图1～2所示，气化器通常采用大量的翅片管1进行换热，多个翅片管1通过集管2连接在一起。翅片管1和集管2通过焊接连接，翅片管1和集管2的焊接处为翅片管角焊缝3。在翅片管角焊缝3处极易出现未熔合、气孔、夹钨等缺陷，进而影响气化器的气密性。因此本发明提出一种气化器翅片管角焊缝数字射线检测装置，用于检测翅片管角焊缝3的焊接情况。翅片管1、集管2和翅片管角焊缝3组成了待检工件。

如图3所示，所述检测装置包括移动导轨和扫查器，所述扫查器置于移动导轨上。为了便于描述，在检测装置正常使用、放置情况下，如图3所示，在水平方向上，将检测装置的一侧定义为左侧，另一侧定义为右侧。即图3中x轴的方向。在高度方向上，将检测装置的一侧定义为上侧，另一侧定义为下侧，即图3中y轴的方向。在垂直纸面的方向上，将检测装置朝向纸面的一侧定义为后侧，将检测装置远离纸面的一侧定义为前侧，即图3中z轴的方向。

所述移动导轨包括驱动轮4、扫查轴5、左右定位轴7、高度定位轴8、上下翻转轴9和弧形壁10。扫查轴5、左右定位轴7、高度定位轴8、上下翻转轴9和弧形壁10均通过电机控制，并通过软件控制实现自动移动，定位精度±2mm。鉴于通过软件控制移动导轨实现自动移动为现有技术，在此不再进行详述。利用各个方向的移动实现对翅片管角焊缝3的定位精度，确保数字射线能照射气化器各处的翅片管角焊缝3。

所述扫查器包括X射线机11和数字探测器12，所述X射线机11和数字探测器12均设置于弧形壁10上，且所述弧形壁10呈圆弧形，X射线机11和数字探测器12的连线始终经过弧形壁10的圆心。X射线机11发出的射线经过翅片管角焊缝3，并将检测的情况反馈给数字探测器12。在利用本发明的检测装置进行检测时，X射线机11发出的射线和数字探测器12的表面垂直，使射线的反射情况成像至数字探测器12上。只有确保X射线机11和数字探测器12的连接始终经过弧形壁10的圆心，二者之间的距离不变，才能减少偏差角度的影响。具体的，为了确保X射线机11和数字探测器12在移动的过程中，二者的连线始终经过弧形壁10的圆心，所述弧形壁10对应的弧形角度为240°～360°，X射线机11和数字探测器12的连线形成弧形壁10所在圆的直径。

所述上下翻转轴9通过第二轨道20和弧形壁10连接，所述高度定位轴8的一侧和上下翻转轴9连接，另一侧通过第一轨道19和左右定位轴7连接，所述扫查轴5的一侧通过集成台6和左右定位轴7连接，另一侧和驱动轮4连接。所述扫查轴5用于驱动驱动轮4在前后方向上直线移动，从而使整个检测装置在前后方向上直线移动，以实现分段移动完成对全部翅片管角焊缝3的检测；所述左右定位轴7用于驱动弧形壁10沿着集成台6在左右方向上直线移动，所述高度定位轴8用于驱动弧形壁10沿着第一轨道19在上下方向上直线移动，所述上下翻转轴9用于驱动弧形壁10在前后方向上翻转，所述弧形壁10用于在x轴和y轴形成的平面进行旋转。

进一步的，所述扫查轴5的移动行程不小于8000mm，所述左右定位轴7的移动行程不小于500mm，所述高度定位轴8的移动行程不小于2000mm，所述上下翻转轴9的翻转角度为200°～360°。以确保检测装置可以一次性完成对多个翅片管1形成的翅片管角焊缝3的检测。

进一步的，所述弧形壁10的直径不小于集管2外径的6倍，以确保能将待检测的翅片管1和集管2放置于弧形壁10内，并实现X射线机11发出的数字射线对翅片管角焊缝3的充分透照。

本发明所述的X射线机11为高频恒压便携式射线机，最大管电压不小于200kV，且单次连续曝光时间应不小于20min，焦点尺寸不小于1mm，数字探测器12像元尺寸不大于147μm。

本发明还提出一种气化器翅片管角焊缝数字射线检测方法，所述检测方法使用上述检测装置，所述检测方法采用倾斜双壁源影成像透照方案，对翅片管角焊缝3的上下部分分别透照，并投影在数字成像板上。以x轴和y轴形成的平面为基准，将翅片管角焊缝3分为上下两部分。由于X射线机11发出的数字射线不能弯折，本发明将待检工件调整为平放状态，即多个翅片管1按照从前往后的方向依次摆放。将翅片管角焊缝3分为上下两部分，通过扫查轴5、左右定位轴7、高度定位轴8、上下翻转轴9、弧形壁10的移动，使X射线机11具有合适的透照位置和透照角度，对位于上侧的翅片管角焊缝3和位于下侧的翅片管角焊缝3分别透照，完成整条焊缝的检测。所述倾斜双壁源影成像透照是指射线从翅片管角焊缝3的同侧倾斜照射。

具体的，所述气化器翅片管角焊缝数字射线检测方法包括如下步骤：

S1.多个翅片管1和集管2组成的板片保持平放状态；

具体的，板片在保持平放状态时，多个翅片管1是按照从前往后的方向依次摆放排布。调试气化器翅片管角焊缝数字射线检测，待调试完成后执行后续操作；

S2.透照方案设计；

具体的，采用多帧叠加的方式进行透照成像，单帧采样时间和叠加帧数要保证图像灰度和归一化信噪比达到理想的范围内。所述的图像灰度和归一化信噪比达到理想的范围内指图像灰度在满量程的30％-60％范围内，归一化信噪比不低于120。

S3.灵敏度试块设计与验证；

具体的，如图4所示，通过设计专用灵敏度试块17来验证检测的灵敏度。所述灵敏度试块17为圆环形结构，并在0°、90°、180°和270°的位置分别设置通孔18。灵敏度试块17的材质为铝。在此对灵敏度试块17和通孔18的尺寸不进行限定。进一步的，所述通孔18的直径为2mm。灵敏度试块17的圆环内径和翅片管1的外径相等，灵敏度试块17的厚度为集管2壁厚2倍的2％。

将灵敏度试块17贴在集管2的外侧，且灵敏度试块17的放置位置贴近翅片管角焊缝3的位置。所述灵敏度试块17弯折为弧形，且弧形曲率与集管2相匹配，便于灵敏度试块17贴合在集管2的外壁上。在进行灵敏度验证时所采用的透照条件同步骤S2，判断灵敏度是否满足要求。

如图5所示，当能清晰的观察到不少于3个通孔18的影像时，说明满足灵敏度要求。

S4.散射线屏蔽；

具体的，所述散射线屏蔽分为如下三个部分：第一部分为侧面反射屏蔽方案，在和待检一侧翅片管角焊缝3同侧的翅片管1外周铺设铅皮14，用于屏蔽翅片管1的散射线。例如，在对翅片管角焊缝3的上侧进行探照检测时，将位于上侧的翅片管1外周铺设铁片。在对翅片管角焊缝3的下侧进行探照检测时，将位于下侧的翅片管1外周铺设铅皮14。第二部分为透照表面散射屏蔽方案，在集管2的周围设置铅皮14，且铅皮14不能覆盖翅片管角焊缝3，减少数字射线直接射入到待检工件内部的透照场面积。第三部分为集管2内部散射屏蔽，在集管2内部铺设铅皮14，阻挡来自集管2侧面的散射线。

通过散射线屏蔽方案，将待检工件除了翅片管角焊缝3处以外的地方铺设铅皮14，减少其他部位的反射、散射干扰，提高检测灵敏度和图像清晰度。

其中在第一部分侧面反射屏蔽方案中，翅片管1外周铺设的铅皮14厚度不小于2mm，铺设范围应由翅片管角焊缝3附近的翅片区一直延伸到X射线机11的正下方。在第二部分透照表面散射屏蔽方案中，采用两片弧形铅皮14，铅皮14厚度不小于2mm，且其中一片铅皮14覆盖集管2的上侧，另一块铅皮14覆盖集管2的下侧，如图6～7所示，且两片铅皮14不能覆盖集管2朝向数字探测器12的一侧，即在翅片管角焊缝3相对一侧不能覆盖铅皮14，防止影响数字射线的透照。在第三部分集管2内部散射屏蔽中，采用外径和集管2内径相近的PVC管13作为支撑，在集管2内部粘贴铅皮14，铅皮14的厚度不小于1mm，且铅皮14粘贴范围不能影响翅片管角焊缝3的投影区域。

S5.透照检测；

具体的，步骤S5的透照检测所采用的透照条件同步骤S2。

S51.采用远程驱动的方式对扫查轴5、左右定位轴7、高度定位轴8、上下翻转轴9和弧形壁10进行调控，如图8所示，使翅片管角焊缝3的上侧位于透照区域内。X射线机11发出的射线束穿过位于上侧的翅片管角焊缝3和集管2的双层壁厚，并投影在数字探测器12上。

S52.采用远程驱动的方式对扫查轴5进行调控，驱动检测装置沿着多个集管2的排列方向前后移动，以对多个翅片管角焊缝3的上侧进行分段扫查检测，并获取相应的检测图像。

S53.采用远程驱动的方式对上下翻转轴9进行调控，使弧形壁10翻转，如图9所示，用于使翅片管角焊缝3的下侧位于透照区域内。X射线机11发出的射线束穿过位于下侧的翅片管角焊缝3和集管2的双层壁厚，并投影在数字探测器12上。

S54.采用远程驱动的方式对扫查轴5进行调控，驱动检测装置沿着多个集管2的排列方向前后移动，以对多个翅片管角焊缝3的下侧进行分段扫查检测，并获取相应的检测图像。

进一步的，在对翅片管角焊缝3的上下部分分别进行透照时，每次透照的角焊缝区域为200°～360°，以确保经过上下两部分透照时，透照的范围能覆盖翅片管角焊缝3的外周。

进一步的，所述步骤S51和步骤S53中的透照区域是指X射线机11和数字探测器12的连线经过集管2的圆心，且连线与x轴形成的夹角α为0～20°。所述圆心是指集管2靠近数字探测器12一侧的圆心。

S6.图像评定。

具体的，完成扫查检测后，对数字探测器12采集到的图像进行评定。评定图像时可采用图像增加等手段对图像进行辅助处理，识别出缺陷后，确定缺陷的性质并测量缺陷长度。图像的评定方法为现有技术，在此不再进行详述。

相比现有技术，采用本发明的气化器翅片管角焊缝数字射线检测装置及检测方法具有如下优势：(1)采用自动化检测装置进行检测，保证了检测过程的稳定性，工艺规范更容易控制，检测效率也得到大幅提高；(2)通过对翅片管角焊缝3分区进行检测以及移动导轨的调控，有效解决了数字射线难以进入待检工件各处的问题，确保对翅片管角焊缝3进行全方位的照射；(3)最大透照厚度能达到70mm，能有效的检测出翅片管角焊缝3处出现的气孔、未熔合、裂纹、夹钨、夹铜等缺陷，相对灵敏度优于2％，检测效率提高200％；(4)采用数字成像板代替胶片，提高了图像的宽容度，在不等厚度翅片管角焊缝3条件下保持了较高的检测灵敏度，缺陷检出率大幅提高；且数字化图像减少了射线检测的过程处理环节，避免了胶片、药液等耗材的使用，降低了成本，减少了环境污染；数字化图像便于储存和共享，且可采用图像处理手段对其进行二次处理，为有缺陷的翅片管角焊缝3的智能识别奠定了基础。

实施例1

在本实施例中涉及一种气化器翅片管角焊缝数字射线检测装置及检测方法。待检工件的规格为翅片管1的外径为40mm，集管2的规格为165×25mm。所述检测装置的弧形壁10为直径1.1m的圆弧，X射线机11和数字探测器12分别设置在弧形壁10上，且X射线机11和数字探测器12相隔180°。X射线机11和数字探测器12的连线为弧形壁10的直径，且数字探测器12的平面和所述直径垂直。X射线机11和数字探测器12的连线与x轴形成的夹角α为18°。X射线机11采用YXLON EVO 160D，最大管电压160kV，可连续曝光60min，焦点尺寸1mm。数字探测器12成像尺寸为430mm×430mm，最大耐压400kV，像元尺寸145μm。

设计专用灵敏度试块17，所述灵敏度试块17为圆环形结构，内径为40mm，外圆和内圆的半径之差为10mm，厚度为1mm。灵敏度试块17在0°、90°、180°和270°的位置分别设置直径为2mm的通孔18。在检测前，将灵敏度试块17贴在集管2上，透照验证灵敏度，不少于3个通孔18清晰可见，灵敏度满足要求。

在和X射线机11同侧的翅片管1外侧铺设铅皮14，用于屏蔽翅片管1表面的散射线，铅皮14的厚度为2.5mm，长度为1m。在翅片管1长度的延伸方向上，使翅片管1外侧铺设的铅皮14长度超出X射线机11的机头。

在集管2的透照表面设置阻挡铅皮14，厚度2mm，铅皮14由上下两部分组成，边缘形状与翅片管角焊缝3契合，可有效遮盖翅片管角焊缝3周围的非焊缝区域。在集管2的内部放入外径为108mm的PVC管13，PVC管13外粘贴有厚度1mm的弧形铅皮14，铅皮14未覆盖区域射线的投影区域。

调节待检工件的位置和弧形壁10，透照焦距设置在0.9m，数字探测器12和集管2之间的距离为5mm，一次透照长度设置为350mm。通过试验确认透照参数，透照电压140kV、管电压为3mA，采用8帧叠加的方式成像，单帧采样时间为500mS，图像灰度为满量程的50％，归一化信噪比不小于150。

采用远程驱动的方式对扫查轴5、左右定位轴7、高度定位轴8、上下翻转轴9和弧形壁10进行调控，使翅片管角焊缝3的上侧位于透照区域内。X射线机11发出的射线束穿过位于上侧的翅片管角焊缝3和集管2的双层壁厚，并投影在数字探测器12上。

采用远程驱动的方式对扫查轴5进行调控，驱动装置沿着多个集管2的排列方向前后移动，以对多个翅片管角焊缝3的上侧进行分段扫查检测，每段检测长度为350mm，并获取相应的检测图像。

采用远程驱动的方式对上下翻转轴9进行调控，使弧形壁10翻转，用于使翅片管角焊缝3的下侧位于透照区域内。X射线机11发出的射线束穿过位于下侧的翅片管角焊缝3和集管2的双层壁厚，并投影在数字探测器12上。

采用远程驱动的方式对扫查轴5进行调控，驱动装置沿着多个集管2的排列方向前后移动，以对多个翅片管角焊缝3的下侧进行分段扫查检测，每段检测长度为350mm，并获取相应的检测图像。

完成扫查检测后，对采集到的图像进行评定，如图10所示。评定图像时可采用图像增加等手段对图像进行辅助处理，缺陷主要为气孔，直径不超过2mm，评定合格。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气化器翅片管角焊缝数字射线检测装置，用于对待检工件进行检测，所述待检工件包括翅片管(1)和集管(2)，所述翅片管(1)和集管(2)通过焊接连接，焊接处为翅片管角焊缝(3)，其特征在于，所述检测装置包括移动导轨和扫查器，所述移动导轨包括驱动轮(4)、扫查轴(5)、左右定位轴(7)、高度定位轴(8)、上下翻转轴(9)和弧形壁(10)，并通过软件控制实现移动导轨的自动移动；所述扫查器包括X射线机(11)和数字探测器(12)，所述X射线机(11)和数字探测器(12)均设置于弧形壁(10)上，且所述弧形壁(10)呈圆弧形，X射线机(11)和数字探测器(12)的连线始终经过弧形壁(10)的圆心。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述上下翻转轴(9)通过第二轨道(20)和弧形壁(10)连接，所述高度定位轴(8)的一侧和上下翻转轴(9)连接，另一侧通过第一轨道(19)和左右定位轴(7)连接，所述扫查轴(5)的一侧通过集成台(6)和左右定位轴(7)连接，另一侧和驱动轮(4)连接。

3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述扫查轴(5)用于驱动驱动轮(4)在前后方向上直线移动，从而使整个检测装置在前后方向上直线移动；所述左右定位轴(7)用于驱动弧形壁(10)沿着集成台(6)在左右方向上直线移动，所述高度定位轴(8)用于驱动弧形壁(10)沿着第一轨道(19)在上下方向上直线移动，所述上下翻转轴(9)用于驱动弧形壁(10)在前后方向上翻转，所述弧形壁(10)用于在x轴和y轴形成的平面进行旋转。

4.一种气化器翅片管角焊缝数字射线检测方法，其特征在于，所述检测方法采用权利要求1～3任一项所述的检测装置，用于对翅片管角焊缝(3)进行检测，所述检测方法采用倾斜双壁成像透照方案，对翅片管角焊缝(3)的上下部分分别透照，并投影在数字成像板上。

5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括如下步骤：

S1.多个翅片管(1)与集管(2)组成的板片保持平放状态；

S2.透照方案设计；

S3.灵敏度试块(17)设计与验证；

S4.散射线屏蔽；

S5.透照检测；

S6.图像评定。

6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述步骤S5包括如下步骤：

S51.对扫查轴(5)、左右定位轴(7)、高度定位轴(8)、上下翻转轴(9)和弧形壁(10)进行调控，使翅片管角焊缝(3)的上侧位于透照区域内，X射线机(11)发出的射线束穿过位于上侧的翅片管角焊缝(3)和集管(2)的双层壁厚，并投影在数字探测器(12)上；

S52.对扫查轴(5)进行调控，驱动检测装置沿着多个集管(2)的排列方向前后移动，以对多个翅片管角焊缝(3)的上侧进行分段扫查检测，并获取相应的检测图像；

S53.对上下翻转轴(9)进行调控，使弧形壁(10)翻转，用于使翅片管角焊缝(3)的下侧位于透照区域内，X射线机(11)发出的射线束穿过位于下侧的翅片管角焊缝(3)和集管(2)的双层壁厚，并投影在数字探测器(12)上；

S54.对扫查轴(5)进行调控，驱动检测装置沿着多个集管(2)的排列方向前后移动，以对多个翅片管角焊缝(3)的下侧进行分段扫查检测，并获取相应的检测图像。

7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述步骤S51和步骤S53中的透照区域是指X射线机(11)和数字探测器(12)的连线经过集管(2)的圆心，且连线与x轴形成的夹角α为0～20°。

8.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，在对翅片管角焊缝(3)的上下部分分别进行透照时，每次透照的角焊缝区域为200°～360°。

9.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述步骤S3中，通过灵敏度试块(17)来验证检测的灵敏度，所述灵敏度试块(17)为圆环形结构，并在0°、90°、180°和270°的位置分别设置通孔(18)，当能清晰的观察到不少于3个通孔(18)的影像时，说明满足灵敏度要求。

10.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述步骤S4中，散射线屏蔽分为三个部分：第一部分为侧面反射屏蔽方案，在和待检一侧翅片管角焊缝(3)同侧的翅片管(1)外周铺设铅皮(14)；第二部分为透照表面散射屏蔽方案，在集管(2)的周围设置铅皮(14)，且铅皮(14)不能覆盖翅片管角焊缝(3)；第三部分为集管(2)内部散射屏蔽，在集管(2)内部铺设铅皮(14)。

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