CN116577362A - 一种连续式高能静态工业ct检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连续式高能静态工业CT检测装置，包括卧式工业CT检测装置以及电子直线加速器、探测器，卧式工业CT检测装置包括底座以及可旋转设置在底座上的卧式回转框架，卧式回转框架的中心设置通孔，底座上还设置进料平台和出料平台，进料平台和出料平台的承接处设置在通孔内；电子直线加速器与探测器相对卧式回转框架的中心轴线对称布置，直线电子加速器与探测器中心连线与卧式回转框架的旋转轴线垂直相交，进料平台和出料平台的承接处设置一定间隙，直线电子加速器所发出的射线束经间隙射入探测器的接收窗内。本发明能够在工件保持静止的状态下，实现三维整体检测，可以检测大厚度、大尺寸不宜作旋转运动的工件，提高检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及工业CT检测装置技术领域，特别是涉及一种连续式高能静态工业CT检测装置。
背景技术
目前，工业CT系统多为卧式结构或立式结构，这些系统的一个共同特点是射线源和探测器布局在检测对象两侧，在扫描过程中，射线源和探测器固定不定，检测对象在旋转工作台上作精密旋转运动。检测对象在射线束中作旋转运动时，透过检测对象的射线传到探测器中，根据其强度变化，反应检测对象中射线路径上的材料对射线吸收系数的积分(即投影)，将多视角下的投影数据通过逆投影的方式可获得检测对象上射线照射断面内的吸收系数分布图像。然而，对于一些大厚度、大尺寸不宜作旋转运动的工件，现有的工业CT系统无法实现方便全方位的一次性连续的射线检测，大大降低了检测效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种连续式高能静态工业CT检测装置，能够在工件保持静止的状态下，实现三维整体检测，可以检测大厚度、大尺寸不宜作旋转运动的工件，提高检测效率。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种连续式高能静态工业CT检测装置，包括：卧式工业CT检测装置以及电子直线加速器、探测器，所述卧式工业CT检测装置包括底座以及可旋转设置在底座上的卧式回转框架，所述卧式回转框架的中心设置通孔，所述底座上还设置进料平台和出料平台，所述进料平台和出料平台分别位于卧式回转框架的两侧，所述进料平台和出料平台的承接处设置在所述通孔内；所述电子直线加速器与探测器相对所述卧式回转框架的中心轴线对称布置，所述直线电子加速器与探测器中心连线与所述卧式回转框架的旋转轴线垂直相交，所述进料平台和出料平台的承接处设置一定间隙，所述直线电子加速器所发出的射线束经所述间隙射入所述探测器的接收窗内。
进一步地，所述电子直线加速器包括固态调制器、照射头以及水冷机组，所述固态调制器为所述照射头提供脉冲高压线，所述照射头包括依次连接的磁控管、环流器以及加速管，所述水冷机组连通冷却水管，所述冷却水管为所述固态调制器、照射头进行水冷降温。
进一步地，所述电子直线加速器的微波频率为X波段9.3GHz微波，所述加速管采用X波段加速管，所述磁控管采用X波段磁控管作为微波功率源，所述固态调制器采用全固态脉冲调制器，作为微波功率源的脉冲高压电源。
进一步地，所述探测器采用单层或多层线阵探测器或曲面式面阵探测器。
进一步地，所述电子直线加速器、探测器均设置有无线通信模块，通过所述无线通信模块与控制台系统进行通讯。
进一步地，所述电子直线加速器使用高密度材料作为射线屏蔽材料。
进一步地，所述控制台系统为计算机、平板电脑或手机。
进一步地，所述卧式回转框架由两套同轴平行的齿轮盘及两套同轴平行的齿轮盘中间的支撑框架组成，所述齿轮盘的盘体外周加工有传动齿廓，两套同轴平行的齿轮盘中间为设备安装框架，用于安装所述直线电子加速器、探测器。
进一步地，所述每个齿轮盘由四组安装在底座上的导向支撑轮托举并限位，底座安装有卧式回转框架的回转驱动电机，回转驱动电机通过与齿轮盘外周的传动齿廓啮合的齿轮驱动所述卧式回转框架旋转。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的连续式高能静态工业CT检测装置，能够在工件保持静止的状态下，实现三维整体检测。可以检测大厚度、大尺寸不宜作旋转运动的工件。由于整机全部固定在回转框架上，避免通讯电缆水管等外围附件的缠绕。本装置可以用来检测大容量新能源动力电池包、大型地质沙盘模型及受限于某些原因不能旋转的工件。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的连续式高能静态工业CT检测装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的电子直线加速器的结构示意图；
图3为连续式高能静态工业CT检测装置的侧面结构示意图。
附图标记说明：1、底座；2、进料平台；3、待检测工件；4、卧式回转框架；5、电子直线加速器或探测器；5-1、探测器；5-2、电子直线加速器；6、出料平台；7、导向支撑轮；8、冷却装置；9、高压电源；10、回转驱动电机。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种连续式高能静态工业CT检测装置，能够在工件保持静止的状态下，实现三维整体检测，可以检测大厚度、大尺寸不宜作旋转运动的工件，提高检测效率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1和图3所示，本发明提供的连续式高能静态工业CT检测装置，卧式工业CT检测装置以及电子直线加速器、探测器，所述卧式工业CT检测装置包括底座1以及可旋转设置在底座1上的卧式回转框架4，所述卧式回转框架4的中心设置通孔，所述底座1上还设置进料平台2和出料平台6，所述进料平台2和出料平台6分别位于卧式回转框架4的两侧，所述进料平台2和出料平台6的承接处设置在所述通孔内；所述电子直线加速器5-2与探测器5-1相对所述卧式回转框架4的中心轴线对称布置，所述直线电子加速器5-2与探测器5-1中心连线与所述卧式回转框架4的旋转轴线垂直相交，所述进料平台2和出料平台6的承接处设置一定间隙，所述直线电子加速器5-2所发出的射线束经所述间隙射入所述探测器5-1的接收窗内。
如图2所示，所述电子直线加速器包括固态调制器、照射头以及水冷机组，所述固态调制器为所述照射头提供脉冲高压线，所述照射头包括依次连接的磁控管、环流器以及加速管，所述水冷机组连通冷却水管，所述冷却水管为所述固态调制器、照射头进行水冷降温。
所述电子直线加速器的微波频率为X波段9.3GHz微波，所述加速管采用X波段加速管，所述磁控管采用X波段磁控管作为微波功率源，所述固态调制器采用全固态脉冲调制器，作为微波功率源的脉冲高压电源。用于加速电子的电磁场频率为9.3GHz，相比传统加速器采用的S波段3GHz电磁场频率更高。
所述探测器采用单层或多层线阵探测器或曲面式面阵探测器。
所述电子直线加速器、探测器均设置有无线通信模块，通过所述无线通信模块与控制台系统进行通讯。所述控制台系统为计算机、平板电脑或手机。
所述电子直线加速器使用高密度材料作为射线屏蔽材料，以防护加速管等，降低四周的漏射线。
通过设置电子直线加速器、探测器，可仅依靠人工将直线加速器移动到需要进行射线检测的场合，特别适用工件尺寸过大、工件重量过大，常规运载工具无法运输；或因制造工艺条件要求或受保密等特殊条件所限，不便或无法运输待检工件等场合。
所述卧式回转框架4由两套同轴平行的齿轮盘及两套同轴平行的齿轮盘中间的支撑框架组成，所述齿轮盘的盘体外周加工有传动齿廓，两套同轴平行的齿轮盘中间为设备安装框架，用于安装所述直线电子加速器、探测器。
所述每个齿轮盘由四组安装在底座上的导向支撑轮7托举并限位，底座安装有卧式回转框架的回转驱动电机10，回转驱动电机10通过与齿轮盘外周的传动齿廓啮合的齿轮驱动所述卧式回转框架旋转。
卧式回转框架安装在底座上，可绕水平轴线旋转，并且用于承载直线电子加速器、探测器、高压电源、冷却装置8以及高压电源9与控制柜，冷却装置8为水冷机组；本装置工作时卧式回转框架带动安装在其内部的电子直线加速器、探测器绕水平轴线旋转，待检测工件经由进料平台沿卧式回转框架轴线方向穿过卧式回转框架中心的圆孔，由直线电子加速器发射的扇形射线穿透待检测工件并由安装在回转框架另一侧的探测器收集，经信号转换及数据处理后完成对工件内部状态的检测，待检测工件穿过卧式回转框架中心圆孔后由出料平台承接送出检测装置，待检测工件首尾相连依次沿轴线方向穿过齿轮盘中心圆孔，即可实现对待检工件的连续检测。
本检测装置通过将小型轻量化高能X射线源、X射线探测器及其它附件等集成在特殊设计的回转框架上，框架可携带着所有部件独立连续旋转，整个系统仅需要外部三相380V动力电源，电源通过环绕回转框架的滑触线方式接入。为确保供电安全可靠，滑触线是以双排并行输入，且滑触线接口相互错开。在回转框架中央，是进出料输送平台。
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方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种连续式高能静态工业CT检测装置，其特征在于，包括：卧式工业CT检测装置以及电子直线加速器、探测器，所述卧式工业CT检测装置包括底座以及可旋转设置在底座上的卧式回转框架，所述卧式回转框架的中心设置通孔，所述底座上还设置进料平台和出料平台，所述进料平台和出料平台分别位于卧式回转框架的两侧，所述进料平台和出料平台的承接处设置在所述通孔内；所述电子直线加速器与探测器相对所述卧式回转框架的中心轴线对称布置，所述直线电子加速器与探测器中心连线与所述卧式回转框架的旋转轴线垂直相交，所述进料平台和出料平台的承接处设置一定间隙，所述直线电子加速器所发出的射线束经所述间隙射入所述探测器的接收窗内。
2.根据权利要求1所述的连续式高能静态工业CT检测装置，其特征在于，所述电子直线加速器包括固态调制器、照射头以及水冷机组，所述固态调制器为所述照射头提供脉冲高压线，所述照射头包括依次连接的磁控管、环流器以及加速管，所述水冷机组连通冷却水管，所述冷却水管为所述固态调制器、照射头进行水冷降温。
3.根据权利要求2所述的连续式高能静态工业CT检测装置，其特征在于，所述电子直线加速器的微波频率为X波段9.3GHz微波，所述加速管采用X波段加速管，所述磁控管采用X波段磁控管作为微波功率源，所述固态调制器采用全固态脉冲调制器，作为微波功率源的脉冲高压电源。
4.根据权利要求1所述的连续式高能静态工业CT检测装置，其特征在于，所述探测器采用单层或多层线阵探测器或曲面式面阵探测器。
5.根据权利要求1所述的连续式高能静态工业CT检测装置，其特征在于，所述电子直线加速器、探测器均设置有无线通信模块，通过所述无线通信模块与控制台系统进行通讯。
6.根据权利要求1所述的连续式高能静态工业CT检测装置，其特征在于，所述电子直线加速器使用高密度材料作为射线屏蔽材料。
7.根据权利要求5所述的连续式高能静态工业CT检测装置，其特征在于，所述控制台系统为计算机、平板电脑或手机。
8.根据权利要求1所述的连续式高能静态工业CT检测装置，其特征在于，所述卧式回转框架由两套同轴平行的齿轮盘及两套同轴平行的齿轮盘中间的支撑框架组成，所述齿轮盘的盘体外周加工有传动齿廓，两套同轴平行的齿轮盘中间为设备安装框架，用于安装所述直线电子加速器、探测器。
9.根据权利要求8所述的连续式高能静态工业CT检测装置，其特征在于，所述每个齿轮盘由四组安装在底座上的导向支撑轮托举并限位，底座安装有卧式回转框架的回转驱动电机，回转驱动电机通过与齿轮盘外周的传动齿廓啮合的齿轮驱动所述卧式回转框架旋转。
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