CN203981610U - 射线底片自动评定系统 - Google Patents

Abstract

一种射线底片自动评定系统，包括计算机控制系统，该计算机控制系统通过采集控制卡分别和自动上片装置、底片传动装置及采集装置信号连接，该底片传动装置的末端设置出片装置。本实用新型彻底解决了探伤技术领域长期以来，依赖原始方法—人工评片的难题，减少了人为视觉疲劳和专业知识限制带来的错判、误判和漏判、极大地提高射线底片评定效率，堪称射线探伤领域一次划时代的革命。

Description

射线底片自动评定系统

技术领域

  本实用新型涉及探伤领域的机电一体化设备，具体指一种射线底片自动评定系统。

背景技术

在压力容器及管道工艺行业不时面对焊接作业，对于焊接质量的好坏，国家政策、法规及职能部门，有着严格明确的要求。检验的方法分为两种：A .对于可移动的、规则的管件，通过数字探测、检验系统，直接在监示器上观评焊接质量，即时得出结论；B. 对于绝大多数不规则，需要现场组对的焊件，如球罐、工艺管线、长输管线、船体、军工产品等，则要通过射线照射在特制的底片上映像，然后冲洗，在底片影像灯上观测、分析、判别焊接质量。

近年来，随着各种恶性质量事故屡禁不绝，国家对此相应的管理越来越严格，越来越细化。特别是在压力容器及长输管线方面，要求100%探伤。这就对焊缝质量评定工作形成了很大的工作量，此为其一；

其二，焊接工作完成后要求尽快确定焊接质量，需要返修则返修……；而且，对于同一焊缝的射线底片要分类归档保存，工程质量终身备案追诉。所有这些工作都是由具有专业资质的检验人员人工来完成。人由于受生理极限、工作经验和业务水平的限制，工作中难免出现这样那样的错误，为了减少工作失误，只有加大力度进行复检，由此所产生的工作可想而知。

实用新型内容

本实用新型提供了一种射线底片自动评定系统，极大地提高射线底片评定效率。

为此，采用如下技术方案：

一种射线底片自动评定系统，包括计算机控制系统，该计算机控制系统通过采集控制卡分别和自动上片装置、底片传动装置及采集装置信号连接，该底片传动装置的末端设置出片装置。

所述自动上片装置包括底片盒，其前端设有和底板滑配的前挡板；该前挡板顶部通过旋转编码器和机械臂连接，机械臂的另一端与底片盒内最上端的底片接触；底片盒由托架支撑，而托架由第一步进电机带动上下移动；鼓风部件设置在底片盒的末端；吸附单元设置在鼓风部件上方，该吸附单元由吸附部件和吸附传动部件组成，该吸附传动部件由第二步进电机及同步带组成；所述旋转编码器、第一步进电机、第二步进电机和采集控制卡信号连接。

所述底片传动装置包括传动辊，其上安装空心同步带并由第三步进电机控制；所述底片传动装置的入、出口端分设入、出口光电开关；该步进电机、入、出口光电开关和采集控制卡信号连接。

所述空心同步带的两外侧设有导向板。

所述采集装置包括置于所述底片传动装置上、下方的摄像镜头、光源、聚焦透镜，该聚焦透镜和光源耦合，用于聚集光束照亮底片特定部位 ，摄像镜头聚焦待采集区域图像至线阵CCD焦面；逐列采集底片影像；所述线阵CCD和采集控制卡信号连接。

本实用新型彻底解决了探伤技术领域长期以来，依赖原始方法——人工评片的难题，减少了人为视觉疲劳和专业知识限制带来的错判、误判和漏判、极大地提高射线底片评定效率，堪称射线探伤领域一次划时代的革命。

本实用新型同样适用于其它技术领域射线底片的评定，如医学射线评判等。

附图说明

图1 为本实用新型的原理结构框图；

图2为本实用新型的电学原理框图；

图3为本实用新型的程序流程图；

图4为本实用新型的旋转编码器转动极性及角度的处理过程。

具体实施方式

   下面结合附图对本实用新型作全面阐述。

本实用新型的原理如下：待测射线底片经冲洗定影烘干后，放入底片盒，启动本系统，建立序列档案、输入相应的管理信息（名称、焊接厚度、日期、检定人等），按“确定”键，执行自动评片功能。系统首先将底片盒里的第一张待测射线底片通过自动上片装置，放到线阵CCD成像系统的固定位置（焦聚在安装时已调好），自动小幅微调、对比，测定底片影像的清晰度，选定影像清晰度最好的一幅，并对该幅图像进行自动亮度对比度、阴影校正、珈玛校正，空间增强、傅立叶变换等一系列固定软件指令处理后，和影像库的标准底片数据进行对比，评定出焊缝等级，将经过系列化处理后的底片影像连同评定结果，按照程序设定好的格式，保存在档案目录下；至此，一张底片的评定结束，进行下一张底片的评定工作，如此反复，直至将集片箱中的所有底片评定完成。

本实用新型的结构详述如下：

参照图1，一种射线底片自动评定系统，包括计算机控制系统，该计算机控制系统15通过采集控制卡16分别和自动上片装置、底片传动装置及采集装置信号连接，该底片传动装置的末端设置出片装置；其中所述各个装置部件结构为：

自动上片装置，其包括底片盒1，可以同时放置多张待测射线底片；前挡板2，其下部连接在底板7内槽的导轨5上，可以沿导轨前后移动，夹紧底片；前挡板2顶部安装机械臂部件24，该机械臂部件24一端通过旋转编码器4与前挡板2连接，另一端与底片盒内最上端的底片23接触，压紧底片末端；底片盒托架3，用于放置所述射线底片，由第一步进电机6带动升降机构可以使其上下移动，保证盒内最上端的底片总是在要求的某一固定高度；鼓风部件8，用以吹起底片盒中最上端的底片一端；吸附部件20，向上抽气，吸住被鼓风部件所吹起的最上端底片的一端；吸附传动部件22，由第二步进电机21及同步带19组成，传送所吸附底片至底片传动装置。

底片传动装置，其包括传动部件25，由第三步进电机14及空心同步带26控制，按照一定速度传送底片；导向板27，其固定在空心同步带26的两外侧，防止底片斜向传送；入口光电开关9，固定在传动装置的入口处，指示有一张底片开始进入采集区域；出口光电开关12，放置在传动装置的出口处，指示当前底片已扫描完毕，准备出片。

采集装置，其包括设置在所述底片传送装置下方的光源11，由稳压电源驱动；聚焦透镜10耦合所述光源发出的光，用于聚集光束照亮底片特定部位，便于采集；摄像镜头18设置在所述底片传达装置的上方，聚焦待采集区域图像至线阵CCD17焦面；线阵CCD17，逐列采集底片影像。

出片装置，其包括底片传动装置的末端机构，将底片移出传动装置；出片槽13，用以收集扫描完毕的射线底片。

采集控制卡16，其一端与计算机通过USB接口相连，接收计算机所发出的控制指令，并将整个系统的当前状态值及所采集数据发送至计算机；另一端与各个控制及采集单元相连，将从PC机接收到的指令译码，转换为相应各个装置的动作指令，实现各步骤操作，并且收集各个装置的执行状态，供采集控制卡判断。

计算机控制系统15，将线阵CCD17采集得到的一列列图像合并成为一副完整的图像，然后经预置的模拟图像处理功能：阴影校正、空间增强、珈玛校正、自动亮度对比度、平滑、滤波、边缘增强、边缘检测等近二十条专业图像处理指令处理后，与样品库标准图像数据进行比对，得出评价结果。

本实用新型的工作过程：

参照图1、图2、图3、图4，清空底片盒1，整个系统上电，采集控制卡（EEPROM）中代码自动灌入USB接口芯片。步进电机6带动升降机构，使底片盒托架3回机械原点，左右两根对称分布的弹簧4可以确保底片盒托架相对于底板7水平，此时，底片盒内未放置底片，机械臂部件24与底片盒托架3顶部接触，旋转编码器4处于参考零点位置。

向上旋起机械臂部件24并拉开底片盒前挡板2，将待测射线底片叠放整齐，放入底片盒1，向里推动前挡板2压紧盒内底片，然后将机械臂部件24向内转动至刚好压紧最上端底片23末端，在此过程中，旋转编码器4不断向外发出周期一致的脉冲信号A和B，脉冲数目代表旋转角度，A和B之间的极性关系代表旋转方向，即：A脉冲超前B脉冲代表正向，反之代表反向，其中T为脉冲周期。由采集控制卡16对角度极性进行判别，并计算得到相对于参考零点的偏转角，之后与系统预设目标偏转角比较，计算得出第一步进电机6所需转动方向及脉冲数并提供给自动上片装置中的步进电机驱动器，带动底片托架3上下移动至为止，此时最上端的底片23一端刚好能够被鼓风部件8吹起。至此，底片盒内底片放置工作完成，等待计算机发送上片控制指令。

计算机通过USB接口发出开始上片指令，经采集控制卡16译码之后提供给上片装置，上片装置接收到该指令之后，打开鼓风部件8，吹起底片盒内最上端的底片23至吸附传动单元同步带19下侧位置，同时吸附部件20开始抽气，紧紧吸附被鼓风部件所吹起的底片一端，然后驱动吸附传动部件22和传输辊25，将吸起的底片传送至传动装置，当底片前端到达入口光电开关9位置时，驱动吸附传动部件22停止工作，至此，最上端底片的上片步骤结束。当最上端底片离开上片装置之后，机械臂部件24会向内旋转压紧第二张底片，旋转编码器4产生一个角度，采集控制卡16探测到这个角度之后，经内部运算得到控制量，提供给步进电机驱动器驱动升降机构，以抬高底片盒托架3位置，保证当前底片盒内最上端的底片到达指定位置。随后，鼓风部件8动作，吹起这张底片，根据已设的进片间隔，驱动吸附传动部件22开始第二张底片的上片动作，这样即可实现盒内底片的顺序传输。

底片到达入口光电开关9位置时，即停止吸附传动部件22的驱动，此时传输辊25仍在动作，第三步进电机14驱动传输辊25以确定速度匀速转动，带动射线底片在空心同步带26上匀速传输。同步带为空心结构，两侧实心以托起底片，中间空心以透过光线，方便采集。此外，在底片到达入口光电开关9之后，打开光源11并延时一段时间T1，然后启动线阵CCD17开始采集，由于传动机构带动底片匀速前进，线阵CCD被配置为内部周期性连续触发方式，触发周期由第三步进电机14转速及传输辊25直径一同决定。

当射线底片到达出口光电开关12时，整张底片扫描完毕，关闭光源11，停止线阵CCD17触发信号。此时传动装置仍在动作，将该底片移出机构，本张底片扫描完毕，等待一段时间之后开始下一张底片的上片操作。此时，计算机控制系统15中已形成一副完整的射线底片数字图像，按照事先设定的图像处理流程对该图像进行处理，进

而得出分析评定结果。

本实用新型是以自动上片系统、自动采集系统、自动分片系统、自动评片系统为核心的机电一体化产品，专门解决射线底片评定效率低下，准确度低下难题，主要应用于探伤技术领域，凡以此基本构思为基础拓展出的相应领域产品，如医学射线评判产品，皆属本实用新型权利范围。

Claims (5)

1.一种射线底片自动评定系统，包括计算机控制系统，其特征在于：该计算机控制系统通过采集控制卡分别和自动上片装置、底片传动装置及采集装置信号连接，该底片传动装置的末端设置出片装置。

2.根据权利要求1所述的一种射线底片自动评定系统，其特征在于：所述自动上片装置包括底片盒（1），其前端设有和底板（7）滑配的前挡板（2）；该前挡板（2）顶部通过旋转编码器（4）和机械臂（24）连接，机械臂（24）的另一端与底片盒内最上端的底片（23）接触；底片盒（1）由托架（3）支撑，而托架（3）由第一步进电机（6）带动上下移动；鼓风部件（8）设置在底片盒（1）的末端；吸附单元设置在鼓风部件（8）上方，该吸附单元由吸附部件（20）和吸附传动部件（22）组成，该吸附传动部件（22）由第二步进电机（21）及同步带（19）组成；所述旋转编码器（4）、第一步进电机（6）、第二步进电机（21）和采集控制卡（16）信号连接。

3.根据权利要求1所述的一种射线底片自动评定系统，其特征在于：所述底片传动装置包括传动辊（25），其上安装空心同步带（26）并由第三步进电机（14）控制；所述底片传动装置的入、出口端分设入、出口光电开关（9、12）；该步进电机（14）、入、出口光电开关（9、12）和采集控制卡（16）信号连接。

4.根据权利要求3所述的一种射线底片自动评定系统，其特征在于：所述空心同步带（26）的两外侧设有导向板（27）。

5.根据权利要求1所述的一种射线底片自动评定系统，其特征在于：所述采集装置包括置于所述底片传动装置上、下方的摄像镜头（18）、光源（11）、聚焦透镜(10)，该聚焦透镜(10)和光源（11）耦合，用于聚集光束照亮底片特定部位 ，摄像镜头（18）聚焦待采集区域图像至线阵CCD（17）焦面；逐列采集底片影像；所述线阵CCD（17）和采集控制卡（16）信号连接。