RU2417565C1 - Laser centrator for x-ray emitter - Google Patents
Laser centrator for x-ray emitter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2417565C1 RU2417565C1 RU2009147711/07A RU2009147711A RU2417565C1 RU 2417565 C1 RU2417565 C1 RU 2417565C1 RU 2009147711/07 A RU2009147711/07 A RU 2009147711/07A RU 2009147711 A RU2009147711 A RU 2009147711A RU 2417565 C1 RU2417565 C1 RU 2417565C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser
- axis
- distance
- ray
- ray beam
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к неразрушающему контролю с использованием рентгеновского излучения и может быть применено дл контроля материалов и изделий в различных отраслях машиностроения.The invention relates to non-destructive testing using x-ray radiation and can be used to control materials and products in various engineering industries.
Известен лазерный центратор для рентгеновского излучателя, содержащий лазер с двусторонним выходом излучения и два отражателя, первый отражатель установлен на пересечении оптических осей лазерного и рентгеновского пучков, второй - на оптической оси выхода излучения лазера из его второго торца, средство индикации расстояния от рентгеновского излучателя до объекта, две цилиндрические линзы, установленные на оси лазера перед его торцами, первая из которых может выводиться из лазерного пучка и заменяться на сферическую линзу, формирующую конический пучок света, адекватный по структуре пучку рентгеновского излучения и создающий на поверхности объекта изображение диска, по степени эллиптических искажений формы которого судят о перпендикулярности поверхности объекта оси рентгеновского пучка с возможностью ее количественной оценки с помощью шкал на экране монитора телевизионной системы, входящей в состав центратора [1].Known laser centralizer for an x-ray emitter, containing a laser with two-sided output of radiation and two reflectors, the first reflector is installed at the intersection of the optical axes of the laser and x-ray beams, the second is on the optical axis of the exit of laser radiation from its second end, a means of indicating the distance from the x-ray emitter to the object , two cylindrical lenses mounted on the axis of the laser in front of its ends, the first of which can be removed from the laser beam and replaced with a spherical lens that forms a conical light beam that is adequate in structure to the x-ray beam and creates a disk image on the surface of the object, the degree of elliptical distortion of which determines the perpendicularity of the surface of the object to the axis of the x-ray beam with the possibility of quantification using scales on the monitor screen of the television system, which is part of the centralizer [one].
Недостатки данного устройства - субъективность способа измерения расстояния до объекта, а также неопределенность значения цены деления шкалы на экране монитора, величина которой зависит от расстояния от объекта до центратора и соответствующему ему значению масштаба оптического изображения. Кроме того, наличие светоделителя вызывает существенное ослабление информационных потоков оптического излучения.The disadvantages of this device are the subjectivity of the method of measuring the distance to the object, as well as the uncertainty of the value of the scale division on the monitor screen, the value of which depends on the distance from the object to the centralizer and the corresponding value of the optical image scale. In addition, the presence of a beam splitter causes a significant weakening of the information flows of optical radiation.
Цель изобретения - устранение этих недостатков.The purpose of the invention is the elimination of these disadvantages.
Для этого в лазерный центратор, содержащий корпус, в котором находятся лазер, оптическая ось которого параллельна продольной оси рентгеновского излучателя, два отражателя, первый из которых из оргстекла, установлен на пересечении осей лазера и рентгеновского пучка, а второй установлен на оси лазера между его излучающим торцом и первым отражателем на расстоянии Н от центра первого отражателя, равного расстоянию от этого центра до фокуса рентгеновской трубки по оси рентгеновского пучка, сферическая линза, устанавливаемая на оси лазера на расстоянии от центра второго отражателя на расстоянии, равном фокусному расстоянию сферической линзы, с помощью которой формируется конический лазерный пучок, соосный с рентгеновским пучком, имеющий одинаковый с ним угол расхождения и формирующий на объекте изображение светлого диска, диаметр которого равен диаметру зоны объекта, просвечиваемой рентгеновским излучением, а по степени его эллиптичности судят о перпендикулярности поверхности объекта оси рентгеновского пучка, телекамера, оптическая ось объектива которой совпадает с осью, проведенной из центра второго отражателя перпендикулярно оси лазера и измерительный шкалы для количественной оценки размеров дефектов поверхности объекта и ее перпендикулярности пучку рентгеновского излучения, отличающийся тем, что дополнительно в него введены компьютер и лазерный дальномер, установленный на корпусе центратора вне зоны распространения пучка рентгеновского излучения, причем оптическая ось дальномера параллельна оси рентгеновского пучка, а его цифровой выход сопряжен с входом компьютера, второй отражатель выполнен с центральным отверстием для прохода лазерного пучка, центр этого отверстия совпадает с точкой пересечения фокальной плоскости сферической линзы с осью лазерного пучка, а его диаметр Д=Дл, Дл - диаметр лазерного пучка, компьютер производит автоматическое вычисление текущего значения цены деления шкалы, устанавливаемое на экране дисплея компьютера или формируемой программно по соотношению С=Со/М, где М - масштаб изображения, равный М=Мт×Мо, где Мт=В/А - телевизионное увеличение, А и В - размеры растров ПЗС-матрицы и экрана дисплея соответственно, Мо=F/L - оптическое увеличение, F - фокусное расстояние объектива телекамеры, L - текущее расстояние от объекта до центратора.To do this, in a laser centralizer containing a housing in which the laser is located, the optical axis of which is parallel to the longitudinal axis of the x-ray emitter, two reflectors, the first of which is made of plexiglass, is installed at the intersection of the laser and x-ray beam axes, and the second is mounted on the laser axis between its emitting the end face and the first reflector at a distance H from the center of the first reflector, equal to the distance from this center to the focus of the x-ray tube along the axis of the x-ray beam, a spherical lens mounted on the laser axis on the distance from the center of the second reflector at a distance equal to the focal length of the spherical lens, with which a conical laser beam is formed, coaxial with the x-ray beam, having the same angle of divergence and forming an image of a bright disk on the object, the diameter of which is equal to the diameter of the object’s area, illuminated by the x-ray radiation, and by the degree of its ellipticity they judge the perpendicularity of the surface of the object to the axis of the x-ray beam, a camera whose optical axis of the lens coincides with the axis conducted from the center of the second reflector perpendicular to the laser axis and a measuring scale for the quantitative assessment of the size of the surface defects of the object and its perpendicularity to the x-ray beam, characterized in that an additional computer and a laser range finder mounted on the centralizer case outside the x-ray beam propagation zone moreover, the optical axis of the rangefinder is parallel to the axis of the x-ray beam, and its digital output is coupled to the input of the computer, the second reflector is made n with a central hole for the passage of the laser beam, the center of this hole coincides with the point of intersection of the focal plane of the spherical lens with the axis of the laser beam, and its diameter D = L, Dl is the diameter of the laser beam, the computer automatically calculates the current value of the scale division value, set to a computer display screen or formed by software according to the ratio C = Co / M, where M is the image scale equal to M = Mt × Mo, where Mt = B / A is the television magnification, A and B are the sizes of the rasters of the CCD matrix and the display screen, respectively venno, Mo = F / L - optical magnification, F - focal distance of the camera lens, L - distance from the current object to the centralizer.
Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема центратора.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of a centralizer.
Лазерный центратор содержит рентгеновский излучатель 1, к которому прикреплен корпус 2, в котором расположены первый отражатель 3 из оргстекла, второй отражатель 4, сферическая линза 5, лазер 6, объектив-трансфокатор 8 со светофильтром 7 телекамеры с ПЗС-матрицей 9, компьютер 10 и лазерный дальномер 11. Светофильтр 7 имеет максимальное пропускание в области длин волн, излучаемых лазером 6, и предназначен для контрастирования изображений лазерных структур на объекте.The laser centralizer contains an X-ray emitter 1, to which a housing 2 is attached, in which the first plexiglass reflector 3, the second reflector 4, the spherical lens 5, the laser 6, the zoom lens 8 with a light filter 7 of a CCD camera 9, a computer 10 and laser rangefinder 11. The filter 7 has a maximum transmission in the wavelength region emitted by the laser 6, and is intended for contrasting images of laser structures on the object.
Центратор работает следующим образом.The centralizer works as follows.
При выведенной из лазерного пучка линзе 5 лазер 6 формирует на объекте 12 яркую точку, которая с помощью средств перемещения центратора совмещается с центром контролируемой зоны. Затем линза 5 вводится в лазерный пучок и на мониторе 13 наблюдают изображение светлого диска. Если он имеет эллиптичность, ее устраняют, совершая линейные и угловые перемещения центратора. В случае необходимости производят количественную оценку степени эллиптичности диска и/или размеров дефектов поверхности объекта с помощью измерительных шкал на экране монитора. При этом текущая цена деления этих шкал и текущее расстояние от центратора до объектива индицируется на дисплее компьютера. После завершения этих процедур приступают к рентгенографированию объекта контроля.When the lens 5 is removed from the laser beam, the laser 6 forms a bright dot on the object 12, which, using the means of moving the centralizer, is combined with the center of the controlled zone. Then the lens 5 is introduced into the laser beam and on the monitor 13 observe the image of the light disk. If it has ellipticity, it is eliminated by performing linear and angular movements of the centralizer. If necessary, a quantitative assessment of the degree of ellipticity of the disk and / or the size of the surface defects of the object using measuring scales on the monitor screen is performed. At the same time, the current division price of these scales and the current distance from the centralizer to the lens are displayed on the computer display. After completing these procedures, they begin to x-ray the control object.
Приведем некоторые численные оценки расчетов цены деления измерительных шкал по вышеприведенным соотношениям.Here are some numerical estimates of the calculation of the division price of measuring scales according to the above relations.
Как правило, цена деления шкалы на экране дисплея выбирается из эргономических и технологических соображений равной Со=1 мм. Размер растра ПЗС-матриц обычно находится в диапазоне А=5-10 мм, а размер экрана монитора портативных мобильных приборов равен В=150-200 мм. Расстояние от центратора до объекта находится обычно в пределах L=3-5 м.As a rule, the scale division price on the display screen is selected from ergonomic and technological considerations equal to Co = 1 mm. The raster size of the CCD matrices is usually in the range A = 5-10 mm, and the screen size of the monitor of portable mobile devices is B = 150-200 mm. The distance from the centralizer to the object is usually within L = 3-5 m.
Фокусное расстояние объектива телекамер для формирования изображений объектов, находящихся на этих расстояниях, выбирается исходя из требований к углу поля зрения и разрешающей способности телевизионной системы и находится обычно в пределах F=50-100 мм.The focal length of the camera lens for imaging objects at these distances is selected based on the requirements for the field of view angle and resolution of the television system and is usually in the range of F = 50-100 mm.
Для характерных значений этих параметров А=10 мм, В=200 мм, L=5000 мм, F=50 мм будем иметь Мт=20, Мо=0,01, М=0,2 и С=Со/М=1/0,2=5 мм, т.е. 1 мм шкалы на экране соответствует 5 мм в плоскости объекта. Например, если изображение дефекта на экране дисплея занимает 20 мм (и, соответственно, 20 делений шкалы), то его истинный размер в плоскости объекта составит 100 мм для приведенных выше характерных значений параметров телевизионной системы.For the characteristic values of these parameters, A = 10 mm, B = 200 mm, L = 5000 mm, F = 50 mm, we will have Mt = 20, Mo = 0.01, M = 0.2, and C = Co / M = 1 / 0.2 = 5 mm, i.e. 1 mm of the scale on the screen corresponds to 5 mm in the plane of the object. For example, if the image of a defect on the display screen occupies 20 mm (and, accordingly, 20 divisions of the scale), then its true size in the plane of the object will be 100 mm for the above characteristic values of the parameters of the television system.
Следует заметить, что формула для вычисления оптического увеличения носит приближенный характер и справедлива для соотношений фокусного расстояния объектива и расстояний от центратора до объекта, при которых L>30F, что практически всегда имеет место при радиационном контроле крупногабаритных изделий авиационной техники [2].It should be noted that the formula for calculating the optical magnification is approximate and is valid for the ratio of the focal length of the lens and the distance from the centralizer to the object, at which L> 30F, which almost always takes place during radiation monitoring of large-sized products of aircraft [2].
ЛитератураLiterature
1. Патент РФ 2250575. Лазерный центратор.1. RF patent 2250575. Laser centralizer.
2. Справочник конструктора оптико-механических приборов. Панов В.А. и др. Л.: Машиностроение, 1980 г., 742 с.2. Reference designer of optical-mechanical devices. Panov V.A. et al. L .: Engineering, 1980, 742 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009147711/07A RU2417565C1 (en) | 2009-12-23 | 2009-12-23 | Laser centrator for x-ray emitter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009147711/07A RU2417565C1 (en) | 2009-12-23 | 2009-12-23 | Laser centrator for x-ray emitter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2417565C1 true RU2417565C1 (en) | 2011-04-27 |
Family
ID=44731706
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009147711/07A RU2417565C1 (en) | 2009-12-23 | 2009-12-23 | Laser centrator for x-ray emitter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2417565C1 (en) |
-
2009
- 2009-12-23 RU RU2009147711/07A patent/RU2417565C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4655592A (en) | Particle detection method and apparatus | |
CN107561089B (en) | Inner hole detection optical system and inner hole detection equipment | |
CN101551451B (en) | Adjustment and installation device for optical antenna of semiconductor laser range instrument | |
CN106767545A (en) | A kind of high accuracy high-space resolution angel measuring instrument and angle measurement method | |
CN104483297B (en) | Visualization calibration laser-Induced Fluorescence Detection equipment | |
DE102017200691B4 (en) | Projection apparatus and method for scanning a solid angle area with a laser beam | |
RU2417565C1 (en) | Laser centrator for x-ray emitter | |
RU2421948C1 (en) | Laser centraliser for x-ray emitter | |
KR101447857B1 (en) | Particle inspectiing apparatus for lens module | |
RU2421950C1 (en) | Laser centraliser for x-ray emitter | |
JPH06508218A (en) | Deflection type optical device with wide measurement range | |
RU2413396C1 (en) | Laser centraliser for x-ray emitter | |
CN111735613A (en) | Optical quality detection system of four-quadrant detector lens | |
RU2405138C1 (en) | X-ray optical endoscope | |
RU2315444C2 (en) | Laser localizer for x-ray emitter | |
RU2386956C1 (en) | Radiooptical endoscope | |
RU2237983C2 (en) | Laser x-radiation localizer | |
RU2325051C1 (en) | Laser centralizer for x-ray emitter | |
RU2280963C1 (en) | Laser localizer for x-ray emitter | |
RU2204821C1 (en) | Laser centralizer of x-ray radiator | |
RU2315448C1 (en) | Laser localizer for x-ray emitter | |
RU2237984C1 (en) | Laser x-radiation localizer | |
RU2369992C1 (en) | Laser positioner for x-ray emitter | |
JP5090662B2 (en) | Spherical inspection method and spherical inspection device | |
RU2369993C1 (en) | Laser positioner for x-ray emitter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121224 |