CN201145675Y - 工业用ct探伤设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种工业无损探伤设备，具体来说是一种工业用CT探伤设备。本实用新型通过在底座上设置有一个旋转平台，一个控制系统包括计算机工作站并与所述X光球管、线阵探测器和用于控制升降柱的升降控制电机相连，在对被测物体做CT无损探伤时，先使用低拍片条件给物体拍平面图像，由X线平面图像进行CT断层图像拍摄的定位，位置确定后，物体平台旋转，此时，探测器和X光球管位置相对固定不动，并记录透过相对旋转物体的X线信息，经过所述计算机工作站对接收的X线数据进行影像重建，在数秒内得到物体选定部位的断层图像，并且可以由图像处理软件对被检测物体进行创伤点定位。

Description

工业用CT探伤设备
技术领域
本实用新型涉及一种工业无损探伤设备，具体来说是一种工业用CT探伤设备。
技术背景
X射线检测作为一种常用的人体、物体检测手段在医疗系统和工业企业应用十分广泛，例如X线机就是医院必需的常规设备。随着人类科技的进步，X线检测设备以其独特的优点也得到了更加普遍地应用。
线扫描数字式X射线机是狭缝式X射线扫描与线阵探测器组合的方法，线阵探测器是探测灵敏单元排列成了一条直线的一维线阵探测器，它要与扫描运动相配合才能得到一幅两维的图像。线阵探测器具有无本底噪声、辐射剂量低、动态范围宽、密度分辨率高、制造成本低的优点，其接收X射线的线阵探测器之探测灵敏度高、可靠性好、寿命长、技术成熟、成本低。
线阵式数字化X射线扫描装置的结构示意如图1中所示，被测物体  位于带有束光器2的X射线球管1和探测器4之间，所述X射线球管1和用于固定探测器4的滑车5通过一个横杆3固定，所述探测器4能够和X射线球管一同沿导轨6上下运动。当要获取患者平片图像时，通过横杠与滑车连接的X射线球管1和直接固定于滑车上的探测器4同步从上向下运动扫描，探测器同时接收带有患者信息X线，由计算机工作站形成患者的X线平片。当要获取物体的平面图像时，通过横杠与滑车连接的球管和直接固定于滑车上的探测器同步从上向下运动扫描，探测器同时接收带有物体信息X线，由计算机工作站形成物体的X线二维平面图像，整个过程中，由于探测器和球管只是从上向下运动，物体静止不动，无法获取断层图像，即获得物体的深度方向(三维)的信息。
实用新型内容
本实用新型克服了上述缺点，提供一种结构简单，能够实现X射线平片图像和X射线断层图像双重功能的工业用CT探伤设备。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：
本实用新型通过包括底座、通过横杆固定的线阵探测器和X光球管，所述横杆与升降柱固定，所述升降柱通过一个升降控制电机驱动控制升降移动，所述X光球管设置有带有狭长准直缝的束光器，所述底座上设置有一个旋转平台，一个控制系统包括计算机工作站并与所述X光球管、线阵探测器和用于控制升降柱的升降控制电机相连。
所述旋转平台可为升降式旋转平台。
所述旋转平台上可设置有固定环。
所述升降式旋转平台可包括台面和与所述台面底部连接的转轴，所述转轴上设置有外螺纹，另一固定支座上也设置有螺纹，并与所述转轴上的外螺纹相啮合，所述转轴通过一个旋转控制电机驱动，所述计算机工作站与所述旋转控制电机相连。
所述旋转控制电机的主轴和转轴之间可设置有传动带。
所述升降式旋转平台的升降速度可为1～10毫米/周。
所述升降式旋转平台的旋转速度可为72～180度/秒。
本实用新型通过在底座上设置有一个旋转平台，一个控制系统包括计算机工作站并与所述X光球管、线阵探测器和用于控制升降柱的升降控制电机相连，在对被测物体做CT无损探伤时，先使用低拍片条件给物体拍平面图像，由X线平面图像进行CT断层图像拍摄的定位，位置确定后，物体平台旋转，此时，探测器和X光球管位置相对固定不动，并记录透过相对旋转物体的X线信息，经过所述计算机工作站对接收的X线数据进行影像重建，在数秒内得到物体选定部位的断层图像，并且可以由图像处理软件对被检测物体进行创伤点定位。
附图说明
图1为现有技术结构示意图
图2为本实用新型结构示意图
图3为本实用新型中升降式旋转平台的驱动机构示意图
图4为本实用新型中拍片盒的结构示意图
图5为本实用新型中X射线球管的结构示意图
图6为本实用新型中控制系统框图
具体实施方式
如图2所示，本实用新型通过一个水平放置的横杆3将带有束光器2的X射线球管1与拍片盒11中的探测器相固定，所述横杆3由一个竖直的升降柱7固定并支撑，所述升降柱7可通过一个设置在底座8内的升降控制电机(图中未标示)驱动并实现上下伸缩运动，进而推动横杆3及X射线球管1、探测器来对被测物体进行拍片、扫描位置对准。一个升降式旋转平台设置在底座8上，并位于所述X射线球管1上的束光器2和探测器之间，所述升降式旋转平台的台面9上固定设置有三个固定环10。所述底座8内设置有用于控制台面9旋转和升降的驱动机构，如图3中所示，一个转轴15与台面9的底部连接，所述转轴15上设置有外螺纹，一个固定支座14上也设置有螺纹，并与所述转轴15上的外螺纹相啮合，一个电机16的主轴和转轴15之间套装有一个传动带13，通过所述电机16的转动，由传动带13带动所述转轴15转动，并通过与固定支座14之间的啮合实现升降，升降的速度由螺纹的螺距决定。
所述拍片盒11的内部结构如图4中所示，探测控制电机17转动通过传动带18带动探测器4及滑车5沿导轨6上下运动，连接于探测器4和滑车5一端的横杆3随之也上下运动，并带动所述横杆3另一端即球管端的转轴19旋转，如图5中，所述转轴19与球管是固定连接的，转轴19旋转的同时也带动球管1和束光器2的俯仰旋转，所述横杆3是一根圆杆，探测器4的运动轨迹将通过横杆3传递到X射线球管1、束光器2进行同步转动，以保证球管1焦点、束光器2前准直缝20和探测器4的入射窗口始终保持在一个直线上，实现同步扫描。
上述结构的配合工作，通过一个控制系统协调控制，如图6中所述，所述控制系统以计算机工作站为控制核心，通过所述计算机工作站分别连接数据采集卡、X射线发生装置及电源、电气控制单元，所述所述数据采集卡与所述X射线探测器4相连，将探测到的X射线信号传送到所述计算机工作站中，所述X射线发生装置及电源与所述X光球管相连，控制所述球管1发出X射线，所述电气控制单元分别连接探测控制电机17、升降控制电机和旋转控制电机16，通过接收所述计算机工作站的控制信号，控制上述三种电机的协调配合工作。所述计算机工作站还连接数据网络，能够实现探伤检测的网络化控制。
对被扫描物体的探测过程如下：将物体的被摄影部位位于探测器与球管束光器的准直缝之间，且靠近探测器。图像的采集系统由拍片盒内的探测器、安装在计算机内的采集卡和计算机工作站组成。
首先，将物体固定于旋转平台上，控制升降柱进行断层位置的粗定位，然后，计算机工作站发出指令使X射线管产生X射线，同时拍片盒内的扫描机构带动探测器做扫描运动，扫描速度为160mm/s，计算机工作站通过采集卡读取线阵探测器在扫描过程中的各行的X线数据，各行在扫描方向上的宽度为0.4mm，形成一幅X线平片图像，在平片图像上确定断层扫描的精确位置，计算机工作站控制拍片盒内的扫描机构将探测器移动到患者所需获取断层图像位置的高度，计算机工作站发出指令使X射线管产生X射线，同时升降式旋转平台开始旋转，当达到匀速旋转时，探测器在拍片盒内的固定不动，位置接收所述X光球管发来的X射线，计算机工作站通过采集卡读取线阵探测器在平台旋转过程中的物体各旋转角度的X线数据，每旋转2度采集一次数据，平台旋转速度为72度/秒，每旋转180度经过图像重建，形成一幅X线断层图像，每次旋转360度，重建出两幅断层图像，每幅断层的体层面厚度为2mm。经过所述计算机工作站对接收的X线数据进行影像重建处理，得到物体选定部位的断层图像，从而实现对被测物体的无损探伤。所述用于放置被测物体的升降式旋转平台上设置有固定物体的固定环10，确保在物体随底盘旋转采集图像过程中不晃动。
以上对本实用新型所提供的工业用CT探伤设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，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实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种工业用CT探伤设备，包括底座、通过横杆固定的线阵探测器和X光球管，所述横杆与升降柱固定，所述升降柱通过一个升降控制电机驱动控制升降移动，所述X光球管设置有带有狭长准直缝的束光器，其特征在于：所述底座上设置有一个旋转平台，一个控制系统包括计算机工作站并与所述X光球管、线阵探测器和用于控制升降柱的升降控制电机相连。
2.根据权利要求1所述的工业用CT探伤设备，其特征在于：所述旋转平台为升降式旋转平台。
3.根据权利要求2所述的工业用CT探伤设备，其特征在于：所述升降式旋转平台包括台面和与所述台面底部连接的转轴，所述转轴上设置有外螺纹，另一固定支座上也设置有螺纹，并与所述转轴上的外螺纹相啮合，所述转轴通过一个旋转控制电机驱动，所述计算机工作站与所述旋转控制电机相连。
4.根据权利要求3所述的工业用CT探伤设备，其特征在于：所述旋转控制电机的主轴和转轴之间设置有传动带。
5.根据权利要求2所述的工业用CT探伤设备，其特征在于：所述所述升降式旋转平台的升降速度为1～10毫米/周。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的工业用CT探伤设备，其特征在于：所述旋转平台上设置有固定环。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的工业用CT探伤设备，其特征在于：所述升降式旋转平台的旋转速度为72～180度/秒。
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