专利名称：一种上卷式工业底片专用扫描仪的制作方法
技术领域：
本发明是一种上卷式工业底片专用扫描仪，用于实现对工业X射线底片数字化系统。
背景技术：
通过工业X射线底片对工件进行评定是目前工业X射线探伤中最常用的方法。但是，评片过程通常是手工操作，人为因素的影响大；另外，对于许多重要产品，如锅炉、压力容器、船舶、航空航天等领域的结构件，需要在使用过程中定期多次探伤，而由于底片难于长时间保存，不利于这些结构件的长期监控。因此，需要有一种专用的底片数字化方法。以往的X射线底片数字化方法有以下一些形式一是基于面阵CCD的底片采集，经过模数转换，将图像直接转变为数字信号，由计算机进行整体控制和数据存储。但是由于面阵CCD对长条形的X射线底片进行采集，一次采集的分辨率很难满足X射线检测的要求，国内采用多面阵CCD进行采集，将多个面阵CCD排成阵列，在同步信号和采集控制信号的指挥下采集图像，或是用单个面阵CCD进行采集，将采集的图像进行后期拼接，这便加大了图像的后续处理难度和复杂度。
发明内容本发明涉及一种上卷式工业X底片专用扫描仪，其目的在于针对工业领域的X射线探伤底片的数字化成像，以利于观察X射线底片中肉眼所无法观察的信息。为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案一种上卷式工业X底片专用扫描仪，该装置的总体构成包括基板14、箱体10、底片传送机构3、光源系统、非接触式密度计13、电机5、线阵CCD7、控制板和计算机；在基板14 上固定有箱体10，箱体10 —侧的下部开有底片入口，箱体内固定有底片传送机构，箱体顶部开有底片出口 ；其中光源系统包括光源1、光纤2、光纤固定装置12和控制板；光纤夹在光纤固定装置12上，光纤固定装置12包括光纤固定A16、光纤固定B17、光纤固定C18、光纤固定D19，如图3所示，光纤固定A16通过螺钉固定在基板14的导槽中，螺钉在导槽中移动， 从而改变光纤2与底片11之间的水平距离，光纤2夹在光纤固定D19中，光纤固定D19通过螺钉固定在光纤固定C18的弧形槽中，这样就可以改变光纤2跟底片11的角度；控制板通过RS232通信模式与计算机连接，计算机控制其电流大小，驱动大功率LED光源1发出均勻稳定的光；底片传送机构由粗辊20、细辊21组成，如图4所示，其保证底片的导向；包括光源1、底片11和线阵CCD7依次水平排布，光源1位于底片的一侧，线阵CCD7位于底片的另一侧；电机5通过连轴器与底片传送机构3连接；非接触式密度计13与控制板通过I/O 口进行数据传输，控制板与计算机通过RS232通信；底片在传送过程中设有三个光电开关， 分别控制电机5的启动与停止，光源的打开与关闭，线阵CCD的图像采集；底片传送机构3为上卷式传动机构，底片在箱体下方入口处进入传送机构，经过卷动方式传送，出口在箱体上方。
3[0008]底片入口处有非接触式密度计13，非接触式密度计13通过控制板跟计算机相连组成自适应曝光时间调节系统，根据底片密度由计算机自行调节CCD的曝光时间。电机5是伺服电机，电机5跟底片传送机构3通过联轴器相连。镜头6安装在线阵CXD 7上，可调光圈、焦距及放大倍率；线阵CXD 7安装在相机位置调节装置8上，可以调节CXD的水平位置与垂直高度。本发明可取得如下积极效果采用均勻线形LED强光冷光源透射底片提供照明，不会对底片造成热损伤，并且使用工业用线阵CCD对底片采像，采集图像实时传送至计算机；操作者可以通过计算机发出控制指令，驱动光源系统，调节不同黑度底片所需亮度；恒流驱动光源使得光源发出的光强更稳定持久；底片进入传动机构之前触发自适应曝光时间调节系统，根据成像底片的密度自行调节CCD的曝光时间；自适应曝光时间调节系统采用非接触式密度计，避免接触式密度计对底片造成的挤压损伤；上卷式传动机构可以方便操作者把底片送入扫描仪，并方便取回，避免了计算机控制与底片送入与取回时的同时动作之间的不便。采用三个光电开关进行信号的触发，实现整个采像过程的自动化；
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的控制流程示意图；图3为本实用新型的光纤固定装置示意图；图4为本实用新型的底片传送装置示意图；图中1、光源；2、光纤；3、传动机构；4、光电开关；5、电机；6、镜头；7、线阵CXD ；8、 相机位置调节装置；9、光电开关；10、箱体；11、底片；12、光纤固定装置；13、非接触式密度计；14、基板；15、光电开关；16、光纤固定A ;17、光纤固定B ；18、光纤固定C ；19、光纤固定 D ；20、粗辊；21、细辊。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细说明。本装置各部分装配如图1所示，图中各部件具体说明如下光源1采用一个大功率LED面阵白光光源，经过光纤传输，输出均勻线形光。LED 功率30W，驱动电压17-17. 5V，最大电流1750mA，光通量为^00_3000LM，输出光长140mm，宽 Imm0光纤2由光纤固定装置12固定，并可以调节与底片之间水平方向的距离，以及跟底片之间的角度。光源1通过控制板由计算机控制，操作者通过计算机输入所需亮度，使得恒流驱动板调节其控制电流，从而调节光源亮度。底片11进入传动机构3，由光电开关触发产生信号，启动伺服电机驱动的传动机构带动底片勻速运动，并对线阵CCD进行同步控制，实现底片数字化。线阵(XD7安装在与线形光源同高度的相机位置8调整装置上，滑轨配有水平和垂直方向的紧固螺钉，通过滑轨可以调节CCD的水平位置和垂直高度。镜头6安装在线阵CXD上，可以调节焦距、光圈及放大倍率。自适应曝光时间调节系统由非接触式密度计、数据采集卡和计算机组成。如图2所示，底片11在进入上卷式底片传送机构之前经过曝光时间自适应调节系统，经过多点采集底片密度，计算机自行调节CCD的曝光时间，底片首先触发光电开关15， 光电开光15发出开关信号给控制板，控制板与伺服控制器连接，伺服控制器控制电机5启动，电机5开始转动，同时带动底片传送机构运动，卷入底片11。然后底片触发光电开关9， 光电开关9发出信号，一方面控制光源1打开，另一方面作为帧触发信号输给线阵CCD 7， 线阵CCD 7开始进行图像采集。根据底片11的长度和底片扫描速度预先设定一个采像延迟时间tl，其中，tl =底片长度/底片扫描速度。tl结束后产生一个触发信号，控制光源1 关闭，同时输入CCD—个帧结束信号。当底片11完全移出传送机构后，将底片11取走，此时，出口处的光电开关4响应，产生开关信号，关闭电机5，以上的控制由数据采集卡完成。 底片图像首先读入计算机内存，在计算机上显示出来，然后通过软件存到文件夹中。
权利要求1.一种上卷式工业X底片专用扫描仪，其特征在于，该装置的总体构成包括基板(14)、 箱体(10)、底片传送机构(3)、光源系统、非接触式密度计(13)、电机(5)、线阵CCD (7)、控制板和计算机；在基板(14)上固定有箱体(10)，箱体(10) —侧的下部开有底片入口，箱体内固定有底片传送机构(3)，箱体顶部开有底片出口 ；其中光源系统包括光源(1)、光纤O)、 光纤固定装置(1 和控制板；光纤夹在光纤固定装置(1 上，光纤固定装置(1 包括光纤固定A (16)、光纤固定B (17)、光纤固定C (18)、光纤固定D (19)，光纤固定A (16)通过螺钉固定在基板(14)的导槽中，螺钉在导槽中移动，从而改变光纤( 与底片(11)之间的水平距离，光纤(2)夹在光纤固定D(19)中，光纤固定D(19)通过螺钉固定在光纤固定C(18)的弧形槽中，这样就可以改变光纤( 跟底片(11)的角度；控制板通过RS232通信模式与计算机连接，计算机控制其电流大小，驱动大功率LED光源(1)发出均勻稳定的光；底片传送机构由粗辊(20)、细辊组成，从而保证底片的导向；包括光源(1)、底片(11)和线阵 CCD (7)依次水平排布，光源⑴位于底片的一侧，线阵CCD(7)位于底片的另一侧；电机(5) 通过连轴器与底片传送机构( 连接；非接触式密度计(1 与控制板通过I/O 口进行数据传输；底片在传送过程中设有三个光电开关，分别控制电机(5)的启动与停止，光源的打开与关闭，线阵CCD的图像采集；
2.根据权利要求(1)所述的一种上卷式工业X底片专用扫描仪，其特征在于，底片传送机构C3)为上卷式传动机构，底片在箱体下方入口处进入传送机构，经过卷动方式传送，出口在箱体上方。
3.根据权利要求1所述的一种上卷式工业X底片专用扫描仪，其特征在于，底片入口处有非接触式密度计(13)，非接触式密度计(1 通过控制板跟计算机相连组成自适应曝光时间调节系统，根据底片密度由计算机自行调节CCD的曝光时间。
4.根据权利要求1所述的一种上卷式工业X底片专用扫描仪，其特征在于，电机(5)是伺服电机，电机(5)跟底片传送机构(3)通过联轴器相连。
5.根据权利要求1所述的一种上卷式工业X底片专用扫描仪，其特征在于，镜头(6) 安装在线阵(XD(7)上，可调光圈、焦距及放大倍率；线阵(XD(7)安装在相机位置调节装置 (8)上，可以调节C⑶的水平位置与垂直高度。
专利摘要本实用新型是一种上卷式工业X底片专用扫描仪。其总体构成包括光源1、底片传送机构3、电机5、非接触式密度计13、线阵CCD 7、数据采集卡和计算机。光源1从底片一侧照射底片，线阵CCD 7从底片另一侧扫描底片，底片11由上卷式底片传送机构实现其相对于线阵CCD 7和光源1的移动。电机5通过联轴器与底片传送机构连接。底片进过光电开关时分别发出相应的开关信号，来控制电机5的启动与停止，光源的打开与关闭，线阵CCD的图像采集。自适应曝光时间调节系统可以控制CCD根据底片密度自行调节曝光时间。本实用新型最终实现工业X射线底片的一次性扫描完成并存储到计算机中。
文档编号G03B15/05GK202059474SQ201120010178
公开日2011年11月30日 申请日期2011年1月13日 优先权日2011年1月13日
发明者宋永伦, 李元香, 闫志鸿 申请人:北京工业大学