CN2550721Y - 便携式自动测厚仪 - Google Patents
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Abstract
便携式自动测厚仪,包括有扫描头和升降运动机构,源屏蔽容器、前准直器、后准直器、屏蔽块等组成结构紧凑的扫描头,由X向运动托盘、步进电机、丝杆和蜗轮减速器等组成升降运动机构。将扫描头安装在升降运动机构上,由笔记本电脑按程序控制扫描和进行数据处理与图象显示。本实用新型自动化程度高,可靠性好,分辨率高,精度高,能方便地对架空铺设的带保温层的工业压力管道进行测厚。它广泛应用于石油、化工、天然气工业架空压力管道的在线无损检测。
Description
技术领域
本实用新型是基于γ光子与物质相互作用中康普顿背散射效应的射线测厚装置,更具体说涉及一种便携式自动测厚仪,它广泛应用于石油、化工、天然气架空管道的在线无损检测。
背景技术
已有的管道检测方法,例如X射线照相技术、超声检测技术、可视技术、脉冲涡流技术和超声驻波技术,这些技术都因其自身的局限性,而不能满足标准要求,性能/价格比较差。
而本实用新型所涉及的便携式自动测厚仪,源系统与探测器位于被测物体的同一侧,因此不受被测管道大小的限制;不必拆除保温层或在保温层上钻出检测口,可以在线测量,不必停产;由笔记本电脑进行智能控制,数据处理与图象显示,自动化程度高,分辨率高。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种性能/价格比高的,使用γ射线源的、自动化程度高的、用于架空管道检测的便携式自动测厚仪。
本实用新型的技术解决方案为:
便携式自动测厚仪,包括有扫描头和升降运动机构,扫描头包括有γ射线源及其源屏蔽容器,前准直器,后准直器,探测器,其特征在于升降运动机构上安装有垂直托架,γ射线源及源屏蔽容器、前准直器安装在垂直托架的左侧,源屏蔽容器与前准直器连接在一起;后准直器、探测器通过探测器屏蔽套连接在一起,安装在垂直托架的右侧。
垂直托架中央安装有隔离屏蔽块。
所选取的康普顿背散射角为135°~150°范围。
所选取的辐射源为中低能量的γ辐射:137Cs或192Ir或75Se。
后准直器是多孔聚焦式的准直器,其结构为后准直孔中央有一中心孔,中心孔四周有一圈倾斜均匀排列的聚焦孔,聚焦孔和中心孔之间的夹角为8~17°。
升降扫描运动机构有X向运动托盘、梯形螺纹丝杆和蜗轮减速器,在X向升降运动机构的底部采用蜗轮减速器,使升降运动更加平稳,保正了测量精度。
后准直器是多孔聚焦式的准直器,大大提高了探测效率和检测空间分辨率。
本实用新型和探测采传系统、计算机系统等结合,可以在线测量架空管道的壁厚。其具体特征为:
(1)本实用新型采用γ射线康普顿背散射扫描(CBS-Compton BackscatterScanning)技术。前准直孔方向(即初级射束前进方向)与后准直器中心孔(即散射束进入探测器的方向)之间的夹角θ为康普顿背散射角,θ≥90°时,称为康普顿背散射。本实用新型采用的康普顿背散射角θ选在135°~150°范围。这样,γ辐射源和探测器均在被检测物体的同一侧。
(2)针对不同的检测对象,可以选择使用中低能量的γ辐射源:137Cs或192Ir或75Se。
(3)整个扫描运动机械装置分为扫描头和自动升降运动装置两个部分。扫描头包括γ辐射源及其屏蔽容器,前准直器和多孔聚焦式后准直器,以及探测器。升降运动装置包括X向运动托盘、梯形螺纹丝杆和蜗轮减速器及步进电机。当用便携式电脑控制步进电机运动时,安装有扫描头的升降装置作升降运动,作架空管道管壁厚度测量。
(4)探测采传系统主要由探测效率高、能量分辨率好的探测器(例如碘化纳闪烁晶体和光电倍增管类的)、线性放大器、不用微机插卡的多道脉冲幅度分析器、微处理器、微机接口等组成。
(5)计算机系统采用上位机(例如笔记本电脑)和下位机(例如微处理器)结构,两者之间进行通讯。
本实用新型自动化程度高、可靠性好、分辨率高、精度高,能方便地对架空铺设的带保温层的工业管道进行测厚。
附图说明
图1为本实用新型工作原理图。
图2为本实用新型结构示意图。各图中的标号表示的部件如下:1、γ辐射源2、双园柱旋转体源屏蔽容器3、前准直器(源的准直器)4、多孔聚焦式后准直器(探测器的准直器)5、探测器6、探测器屏蔽套7、线性放大器8、多道脉冲幅度分析器9、微处理器10、微机接口11、笔记本电脑12、步进电机驱动器13、打印机14、显示器15、高压直流电源16、低压直流电源17、被检测物体18、屏蔽块19、垂直方向的托架20、X向运动托盘21、梯形螺纹丝杆22、青铜导向套23、螺母24、蜗轮减速机25、步进电机26、导向键27、骑缝螺钉28、四脚支架
具体实施方式:
参见图1,图2。
便携式自动测厚仪,包括有扫描头和升降机构,扫描头包括有γ射线源1机器双园柱旋转体源屏蔽容器2,前准直器33,后准直器4,探测器5,其特征在于升降运动机构上安装有垂直托架19,γ射线源1及源屏蔽容器2、前准直器3安装在垂直托架19的左侧,源屏蔽容器2与前准直器3连接在一起;后准直器4、探测器5通过探测器屏蔽套6连接在一起,暗转在垂直托架19中央安装有隔离屏蔽块18。所选取的康普顿背散射角为135°~150°范围。所选取的辐射源为中低能量的γ辐射源:137Cs或192Ir或75Se。
装有前准直器3和γ射线源1的源屏蔽容器2和与后准直器4末端紧贴的、插在探测器屏蔽套6中的探测器5以及放在其间的屏蔽块18安装在垂直托架20上构成扫描头,都装在托盘20的上方,处于被检测物体17的下方。
扫描头的升降运动,是步进电机25经过蜗轮减速机24带梯形螺纹丝杆21作旋转运动,驱动螺母23作直线升降运动,螺母23与青铜导向套22紧配骑缝螺钉27由导向键26导向,带动托盘20连同扫描头作升降。整个扫描运动机构安装在可调整高度的四脚支架28上。
装在源屏蔽容器2中心的γ射线源1发出γ射线经前准直器3准直后入射到被检测物体17发生康普顿背散射。后准直器4是多孔聚焦式的准直器,其结构为后准直器中央有一中心孔,中心孔四周有一圈倾斜均匀排列的聚焦孔,聚焦孔和中心孔之间的夹角为12°。
散射射线经过多孔聚焦式后准直器4到达插在探测器屏蔽套6中的探测器5被吸收。探测器5输出的信号经过线性放大器7后由多道脉冲幅度分析器8作分析,将这些数据存储在微处理器9中,再经微机接口10送至微机11中进行数据处理,其结果由打印机13或显示器14显示。
Claims (5)
1、便携式自动测厚仪,包括有扫描头和升降运动机构,扫描头包括有γ射线源及其源屏蔽容器,前准直器,后准直器,探测器,其特征在于升降运动机构上安装有垂直托架,γ射线源及源屏蔽容器、前准直器安装在垂直托架的左侧,源屏蔽容器与前准直器连接在一起;后准直器、探测器通过探测器屏蔽套连接在一起,安装在垂直托架的右侧。
2、根据权利要求1所述的便携式自动测厚仪,其特征在于垂直托架中央安装有隔离屏蔽块。
3、根据权利要求1所述的便携式自动测厚仪,其特征在于所选取的康普顿背散射角为135°~150°范围。
4、根据权利要求1所述的便携式自动测厚仪,其特征在于所选取的辐射源为中低能量的γ辐射源:137Cs或192Ir或75Se。
5、根据权利要求1所述的便携式自动测厚仪,其特征在于后准直器是多孔聚焦式的准直器,其结构为后准直器中央有一中心孔,中心孔四周有一圈倾斜均匀排列的聚焦孔,聚焦孔和中心孔之间的夹角为8~17°。
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CN 02262996 CN2550721Y (zh) | 2002-07-07 | 2002-07-07 | 便携式自动测厚仪 |
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CN 02262996 CN2550721Y (zh) | 2002-07-07 | 2002-07-07 | 便携式自动测厚仪 |
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CN2550721Y true CN2550721Y (zh) | 2003-05-14 |
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ID=33729465
Family Applications (1)
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CN 02262996 Expired - Fee Related CN2550721Y (zh) | 2002-07-07 | 2002-07-07 | 便携式自动测厚仪 |
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CN (1) | CN2550721Y (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110637206A (zh) * | 2017-05-15 | 2019-12-31 | 西门子股份公司 | 用于至少部分地、优选完全地确定具有至少一个空腔的构件的外部和内部几何形状的方法和设备 |
-
2002
- 2002-07-07 CN CN 02262996 patent/CN2550721Y/zh not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110637206A (zh) * | 2017-05-15 | 2019-12-31 | 西门子股份公司 | 用于至少部分地、优选完全地确定具有至少一个空腔的构件的外部和内部几何形状的方法和设备 |
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
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