CN203117125U - X射线实时成像无损检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种效率更高的用于管道X射线实时成像无损检测装置，所述装置包括设置有齿圈的基座和安装在基座上并沿所述齿圈运动的爬行器，基座为分体式结构，基座上设置基座固定器，爬行器包括与齿圈啮合并由伺服电机驱动的主动齿轮，爬行器通过悬臂连接一成像系统支架，成像系统支架包括分别位于齿圈的中心线两侧的固定架和伸缩架，用于组成成像系统的X射线管和成像器分别安装在固定架和伸缩架上，成像系统支架能够以齿圈的中心线为转动中心线转动，完成对管道的检测。该装置能够绕管道旋转并定位检测，自动化程度较高，效率高，尤其适合于厚壁在役管道的在线检测。

Description

X射线实时成像无损检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种管道检测装置，尤其是一种管道X射线检测装置。

背景技术

厚壁在役管道，由于壁厚较大，承压能力较强，必须采用双壁透照方式对其焊缝部位进行X射线检测。目前，对厚壁在役管道，均采用人工检测方法，即先用与管道圆周等长度的标带缠绕在管道外周周上，将标带等分为若干段圆弧，用于完成对X射线管及成像器的各次定位，利用可调松紧的扎带将X射线管固定在管道外部的某一位置，该位置对应于标带上的某一段圆弧，然后将成像器固定在管道外部该位置180°相位位置处，完成检测后，松开扎带，调整X射线管的位置，使其对应于标带上的下一段圆弧，相应调整成像器的位置，完成下一位置的检测，如此直至整个焊缝检测完成。这种方法不仅效率低、劳动强度大，而且费用高。

实用新型内容

为了克服现有以人工方式进行管道检测效率低的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种效率更高的X射线实时成像无损检测装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：X射线实时成像无损检测装置，包括含有X射线管和成像器的成像系统，所述X射线管和成像器均安装在同一绕设定转动中心线作平面旋转运动且可定位的成像系统支架上并相互对应设置，所述转动中心线位于X射线管和成像器之间。安装时，使所述转动中心线与管道中心线相重合，通过成像系统支架的旋转及定位，就能够使其含有X射线管和成像器的成像系统绕管道转动并完成检测，不必对X射线管和成像器的位置进行反复调整，提高了工作效率。

成像系统支架可通过多种常规设计的支架用于安装在管道外侧，并可以利用手动或自动的操作方式进行定位，为改善该装置的操作性，特别设计以下的结构实现对成像系统支架的旋转及定位：所述装置包括设置有齿圈的基座和安装在基座上并沿所述齿圈运动的爬行器，爬行器包括与齿圈啮合的主动齿轮，所述成像系统支架安装在爬行器上，从而以齿圈的中心线为所述的转动中心线，基座上还设置有用于将基座与管道固定连接的基座固定器。

所述基座固定器为至少三个伸缩支脚，伸缩支脚沿平行于齿圈径向的方向设置，伸缩支脚接近齿圈的中心线的内端连接有V形片，V形片的内口对应于齿圈的中心线。

所述各伸缩支脚与基座螺纹连接。

所述基座为分体式结构，其包括上座体和与之可拆卸连接的下座体，上座体和下座体上的齿圈组合成完成的360°齿圈，其中上座体的齿圈所对应的圆心角大于180°，基座固定器安装在上座体上。

所述齿圈为外齿圈。

所述齿圈有同轴间隔布置的两个，所述爬行器上设置有一对同轴的主动齿轮分别与该两个齿圈相啮合，爬行器上设置有平行于齿圈的中心线的悬臂，成像系统支架连接在悬臂上，两个齿圈位于成像系统支架的同一侧。

所述两个齿圈通过平行于齿圈的中心线的拉杆相互固定连接。

所述主动齿轮以伺服电机驱动。

所述成像系统支架包括固定架和连接在固定架上的伸缩架，其中固定架与爬行器连接，X射线管和成像器分别安装在固定架和伸缩架上。

本实用新型的有益效果是：能够绕管道旋转并定位检测，自动化程度较高，效率高，尤其适合于厚壁在役管道的在线检测。

附图说明

图1是本实用新型X射线实时成像无损检测装置的使用状态图（从管道中心线方向观察）。

图2是本实用新型X射线实时成像无损检测装置的使用状态图（从垂直于管道中心线的方向观察）。

图中标记为，1-基座，2-爬行器，3-成像系统支架，4-X射线管，5-成像器，6-伸缩支脚，7-V形片，8-管道，9-卡环，10-转动中心线，11-上座体，12-下座体，13-齿圈，14-拉杆，15-连接螺栓，21-伺服电机，22-悬臂，23-主动齿轮，31-固定架，32-伸缩架，33-紧固螺栓，101-内环槽，201-内悬挂。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1、图2所示，本实用新型的X射线实时成像无损检测装置，包括设置有齿圈13的基座1和安装在基座1上并沿所述齿圈13运动的爬行器2，基座1上设置有用于将基座1与管道8固定连接的基座固定器，爬行器2包括与齿圈13啮合的主动齿轮23，还包括含有X射线管4和成像器5的成像系统，所述X射线管4和成像器5均安装在同一成像系统支架3上并相互对应设置，所述成像系统支架3安装在爬行器2上，从而成像系统支架3能够以齿圈13的中心线为转动中心线10转动，所述转动中心线10位于X射线管4和成像器5之间，当主动齿轮23停止转动时，爬行器2停留在齿圈13的某一位置，此时可完成对应于该位置180°相位位置处管道的检测，然后主动齿轮23转动，爬行器2可沿齿圈13运动到下一检测位。

如图1所示，为使其本实用新型装置对一定直径范围内的管道都能应用，所述基座固定器为至少三个伸缩支脚6，伸缩支脚6沿平行于齿圈13径向的方向设置，伸缩支脚6接近齿圈13的中心线的内端连接有V形片7，V形片7的内口对应于齿圈13的中心线，调整某一伸缩支脚6的伸缩量，使其齿圈13与管道8的同心度满足检测工艺要求，然后调整其余的伸缩支脚6使其基座1相对于管道8固定，采用V形片7可以使得固定更为可靠，基座1不易相对于管道8滑动。

伸缩支脚6的伸缩调整可以采用多种常规方式来实现，为使其结构简便，如图1所示，所述各伸缩支脚6与基座1螺纹连接，在基座1上设置具有内螺纹的通孔，伸缩支脚6的杆部加工相匹配的外螺纹段。基座固定器也可采用较常见的电磁铁座。

如图1和图2所示，如果基座1为一体式结构，其需要从管道8的一端套入，因此优选所述基座1为分体式结构，其包括上座体11和与之可拆卸连接的下座体12，上座体11和下座体12上的齿圈组合成完整的360°齿圈，其中上座体11上的齿圈所对应的圆心角大于180°，基座固定器安装在上座体11上，这就可以将本实用新型装置的应用范围扩大到在役管道，先将上座体11固定到管道8上，再将下座体12连接到上座体11上。

显然，也可以仅使用上座体11作为基座来完成检测，此时，如果需要完成对管道8全圆周的检测，需要中途调整一次上座体11的固定位置。

如图1所示，优选所述齿圈13为外齿圈，则齿圈可以做得小一些。

为使得成像系统支架3的支撑更为稳定，所述齿圈13有同轴间隔布置的两个，所述爬行器2上设置有一对同轴的主动齿轮23分别与该两个齿圈13相啮合，爬行器2上设置有平行于齿圈13的中心线的悬臂22，成像系统支架3连接在悬臂22上，两个齿圈13位于成像系统支架3的同一侧，如此，X射线管4和成像器5之间除了管道8没有别的物体，即基座1及爬行器2不对成像系统造成干扰。

优选所述两个齿圈13通过平行于齿圈13的中心线的拉杆14相互固定连接，则基座1及齿圈13在固定后更加不易变形及易位。

优选所述主动齿轮23以伺服电机21驱动，可以更为准确地对爬行器2及成像系统支架3进行定位，并且可以根据管道8直径的大小，随时调整爬行器2及成像系统支架3的定位点数量。

如图1所示，优选所述成像系统支架3包括固定架31和连接在固定架31上的伸缩架32，其中固定架31与爬行器2连接，X射线管4和成像器5分别安装在固定架31和伸缩架32上，调整伸缩架32的伸出长度，可实现对成像系统焦距的调整。

实施例：

如图1和图2所示，本实用新型的X射线实时成像无损检测装置，包括设置有两个齿圈13的基座1和安装在基座1上并沿所述齿圈13运动的爬行器2，爬行器2上的主动齿轮23啮合齿圈13，另外基座1上设置有内环槽101，爬行器2上设置有内悬挂201，配合主动齿轮23实现爬行器2在基座1上的活动连接，基座1包括上座体11和下座体12，上座体11和下座体12上的齿圈组合成完整的360°齿圈，其中上座体11上的齿圈所对应的圆心角大于180°，上座体11上设置有两组共六个平行于齿圈13的径向的具有内螺纹的通孔，每组的三个螺纹孔位于同一平面上，孔内均螺纹连接有伸缩支脚6，伸缩支脚6接近齿圈13的中心线的内端连接有V形片7，V形片7的内口对应于齿圈13的中心线，用于将基座1与管道8固定连接，爬行器2包括与齿圈13啮合的主动齿轮23，主动齿轮23以伺服电机21驱动，爬行器2上设置有平行于齿圈13的中心线的悬臂22，在悬臂22的自由端连接有成像系统支架3，还包括含有X射线管4和成像器5的成像系统，成像系统支架3包括固定架31和连接在固定架31上的伸缩架32，固定架31和伸缩架32分别位于齿圈13的中心线的两侧，固定架31与爬行器2连接，X射线管4通过两个卡环9卡紧在固定架31上，X射线管4的透照角度调整采用手工方式，通过松开该两个卡环9后再度卡紧，可人工调整所需要的角度，具体角度可通过实验或计算获得，配套的成像器5采用数字平板成像器，其安装在伸缩架32上，成像器5具有200mmX200mm的成像面积，在应用于不同的管径时，在管径方向可以不需要调整位置。利用X射线机管4发射具有穿透性的X射线穿过管道上的焊缝，通过成像器5将穿透管道焊缝的透射X射线转换为二维数字图像，在计算机显示器上即可显示管道焊缝内部的透射图像。

按照检测工艺要求，成像系统应使用尽量小的放大倍数，应保证一定的焦距。当本装置应用于不同管径时，可以通过松开用于紧固固定架31上伸缩架32的三个紧固螺栓33，推拉伸缩架32，使其成像器5靠近管道焊缝，X射线管4的位置保持不变。

在检测前，通过预先确定好的工艺要求，调整好拟置于管道8上部的其中一个伸缩支脚6的位置，并调整伸缩架32的位置，将本装置放置到被检管道8上，然后将下座体12通过连接螺栓15拧紧到上座体11上，然后拧紧靠下的两个伸缩支脚6。由于环形齿圈5、6保持不动，调控伺服电机21的启停，则整个环形装置就可以绕管道旋转及定位。通过旋转一周，可以检测管道8一周的焊缝，达到检测目的。

由于本实用新型装置的X射线管4和成像器5位于爬行器2的运行轨道的同一侧，因此可以检测弯管部分的环形焊缝。

该装置配合电气控制技术和X射线数字成像技术，可以完成厚壁在役管道的X射线自动实时检测，按照一张数字图片拍摄需要1分钟，每次拍片长度160mm，转动到位时间10秒钟计算，一个直径508mm的管道，需要10张数字图片，由于数字图片不需要后期的处理，12分钟即可获得该管道环焊缝的检测结果。

Claims (10)

1.X射线实时成像无损检测装置，包括含有X射线管（4）和成像器（5）的成像系统，其特征是：所述X射线管（4）和成像器（5）均安装在同一绕设定转动中心线（10）作平面旋转运动且可定位的成像系统支架（3）上并相互对应设置，所述转动中心线（10）位于X射线管（4）和成像器（5）之间。

2.如权利要求1所述的X射线实时成像无损检测装置，其特征是：所述装置包括设置有齿圈（13）的基座（1）和安装在基座（1）上并沿所述齿圈（13）运动的爬行器（2），基座（1）上设置有用于将基座（1）与管道（8）固定连接的基座固定器，爬行器（2）包括与齿圈（13）啮合的主动齿轮（23），所述成像系统支架（3）安装在爬行器（2）上，从而以齿圈（13）的中心线为所述的转动中心线（10）。

3.如权利要求2所述的X射线实时成像无损检测装置，其特征是：所述基座固定器为至少三个伸缩支脚（6），伸缩支脚（6）沿平行于齿圈（13）径向的方向设置，伸缩支脚（6）接近齿圈（13）的中心线的内端连接有V形片（7），V形片（7）的内口对应于齿圈（13）的中心线。

4.如权利要求3所述的X射线实时成像无损检测装置，其特征是：所述各伸缩支脚（6）与基座（1）螺纹连接。

5.如权利要求2所述的X射线实时成像无损检测装置，其特征是：所述基座（1）为分体式结构，其包括上座体（11）和与之可拆卸连接的下座体（12），上座体（11）和下座体（12）上的齿圈组合成完整的360°齿圈，其中上座体（11）上的齿圈所对应的圆心角大于180°，基座固定器安装在上座体（11）上。

6.如权利要求2所述的X射线实时成像无损检测装置，其特征是：所述齿圈（13）为外齿圈。

7.如权利要求2、3、4、5或6所述的X射线实时成像无损检测装置，其特征是：所述齿圈（13）有同轴间隔布置的两个，所述爬行器（2）上设置有一对同轴的主动齿轮（23）分别与该两个齿圈（13）相啮合，爬行器（2）上设置有平行于齿圈（13）的中心线的悬臂（22），成像系统支架（3）连接在悬臂（22）上，两个齿圈（13）位于成像系统支架（3）的同一侧。

8.如权利要求7所述的X射线实时成像无损检测装置，其特征是：所述两个齿圈（13）通过平行于齿圈（13）的中心线的拉杆（14）相互固定连接。

9.如权利要求2、3、4、5或6所述的X射线实时成像无损检测装置，其特征是：所述主动齿轮（23）以伺服电机（21）驱动。

10.如权利要求2、3、4、5或6所述的X射线实时成像无损检测装置，其特征是：所述成像系统支架（3）包括固定架（31）和连接在固定架（31）上的伸缩架（32），其中固定架（31）与爬行器（2）连接，X射线管（4）和成像器（5）分别安装在固定架（31）和伸缩架（32）上。