专利名称：一种笔式射线照相缺陷测高仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种射线照相缺陷测高仪，属于工业射线照相检测技术领域。
技术背景缺陷在板厚方向的高度无疑对结构的强度和压力容器的安全影响最大，但由于缺乏缺陷高度的有效检测手段和评价方法，现行国内外射线照相检测标准不得不依照缺陷平面上的尺寸进行验收。目前，最新的欧洲射线检测标准已对缺陷高度尺寸做了相应的验收规定，因为相当数量的焊接缺陷(柱孔、锥孔、未焊透等)残留在焊缝中，给设备尤其是有毒或腐蚀介质容器的安全运行带来严重隐患。
目前国内外在射线照相检测缺陷高度有以下三种方法(1)、X射线二次拍片法+公式计算法；(2)测黑度+公式计算法；(3)经验法。方法(1)不仅要以两个视角对工件两次拍片，费事费力；而且常常受到检测空间的限制，无法进行二次拍片。方法(2)要求评片人员先从观片灯上观看底片上要测的缺陷，然后将底片置于黑度计上，用肉眼将黑度计测头与待测部位对中，测其黑度值再计算缺陷高度。该方法操作过程繁杂，在黑度计下不易找到或找准缺陷部位。方法(3)由评片人员根据自己的经验，主观的通过底片上缺陷处的黑度判断缺陷高度。该方法存在着因人而异，误差较大的缺点。所有，目前还没有一种精确、高效的缺陷高度检测手段。
发明内容
为解决目前现有技术不能在观片灯上评片时对缺陷进行实时测高的问题，本实用新型提供了一种笔式射线照相缺陷测高仪。该测高仪能在观片灯上评片的同时，在显示屏上显示所测缺陷的准确高度，而且它以射线照相检测中常用的观片灯作为工作光源，外观小巧，便于携带。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是这种射线照相缺陷测高仪包括探头笔和控制器两部分，探头笔设有笔头、光电传感器，控制器包括信号采集电路、微型单片机、复位电路、开关电路、电源电路、键盘电路和显示电路，探头笔的光电传感器和控制器的信号采集电路相连，信号采集电路、复位电路、键盘电路的输出端连接于微型单片机，电源电路经开关电路后分别连接于微型单片机、信号采集电路、显示电路、键盘电路，微型单片机输出端与显示电路连接。
对上述技术方案进一步的完善是探头笔设有测头、笔体和后盖三部分，笔头、光电传感器位于测头部分，笔体部分由笔筒壳体、换档开关、滑盖构成。
信号采集电路和微型单片机集成为一体，采用以PIC17C752为核心的单片机系统；电源电路主要由三端稳压器LM317、电压变换器MC34063、定电压稳压模块IA0515组成的电路构成。
评片人员在评片时，可直接手持探头笔，方便、准确地点触置于观片灯上的底片待测部位，利用观片灯光源为透照光源，探头笔采集底片待测部位的透射光信号，并转化为电信号，通过A\D转换，输入至微型单片机；单片机对信号处理后，直接在显示屏上显示所测缺陷的高度，评片人员即可测得射线照相缺陷高度。使用本实用新型提供的测高仪不仅所得检测结果精确、高效，解决了目前不能在观片灯上评片时实时测高的问题，而且它利用观片灯光源作为工作光源，不必自带光源，所以该测高仪具有结构小巧、成本低、测试便捷、实时显示所测缺陷高度、检测效率高、直观、准确、可靠，对操作人员无特殊要求的优点，具有广泛的推广应用价值。
图1为笔式射线照相缺陷测高仪的外型结构图。
图2为探头笔结构图。
图3为笔式射线照相缺陷测高仪原理图。
图中1、探头笔，2、控制器，1.1、光电传感器，1.2、笔头，1.3、笔筒壳体，1.4、换档开关，1.5、滑盖，1.6、后盖，2.1信号采集电路，2.2、微型单片机，2.3、复位电路，2.4、开关电路，2.5电源电路，2.6、键盘电路，2.7、显示电路。
具体实施方式
由图1、图2所示，本实用新型提供的笔式射线照相缺陷测高仪总体由探头笔1、控制器2两部分构成。探头笔包括测头、笔体和后盖1.6三部分，笔头1.2、光电传感器1.1位于测头部分，笔体部分由笔筒壳体1.3、换档开关1.4、滑盖1.5构成。换档开关1.4可选用EV-032型开关，有四种测量范围可供选择，以1.5构成。换档开关1.4可选用EV-032型开关，有四种测量范围可供选择，以保证精度。滑盖1.5与笔体同弧度，可以方便用户舒适操作。
以下结合附图3和实施例对本实用新型的工作原理作进一步说明。控制器2主要由信号采集电路2.1、微型单片机2.2、复位电路2.3、开关电路2.4、电源电路2.5、键盘电路2.6、显示电路2.7构成，信号采集电路2.1、复位电路2.3、键盘电路2.6的输出端连接于微型单片机2.2，电源电路2.5经开关电路2.4后分别连接于微型单片机2.2、信号采集电路2.1、显示电路2.7、键盘电路2.6，微型单片机2.2输出端与显示电路2.7连接，探头笔1的光电传感器1.1和控制器2的信号采集电路2.1相连。电源电路2.5经开关电路2.4后给其它各电路供电，信号采集电路2.1、复位电路2.3、键盘电路2.6将信号或指令传递给微型单片机2.2，微型单片机2.2则利用其中已构建的缺陷测高模型和编制的软件处理模块，把信号或指令处理后将结果传递给显示电路2.7显示。由于控制器2中的各电路均为成熟的现有技术，本专业的普通技术人员可根据需要选择互相匹配的购买组装即可，所以本实施方式中不再对其中各电路进行一一列举。
工作时，光电传感器1.1在射线底片上的指定部位采集一个光信号，将该光信号转换成为电信号，送入信号采集电路2.1，信号采集电路2.1将该电信号模拟量转换为数字量，并将该数字量送入微型单片机2.2输入端口。微型单片机2.2将光电传感器1在同一部位多次采集的光信号转换成的数字量储存起来，根据相应的计算公式计算得出该部位光信号的数字量，该数字量被储存在微型单片机2.2的存储器中。信号采集电路2.1将多个相应部位光信号的数字量送入微型单片机2.2的存储器中，根据实际透照布置的类型，按下相应的透照布置键，微型单片机2.2根据相应的数学模型计算出缺陷高度值送入显示电路2.7。当系统需要复位时，复位电路2.3输出一个高电平至微型单片机2.2，整个系统复位。开关电路2.4接通，则输出高电平至各个电路部分，给各个电路供电，反之，各个电路部分都断电，系统停止工作。
本实用新型的具体实施例如下光电传感器1.1采用JY401型硅光电池，显示器为EDM809A液晶显示器。
复位电路2.3，开关电路2.4，由模拟电子电路和数字电路组成。信号采集电路2.1和微型单片机2.2集成为一体，由单片机系统构成，通过软件编程，进行数据处理，计算出底片黑度和缺陷高度大小并送显示器电路2.7。
复位电路2.3和开关电路2.4由电子电路组成，根据需要产生相应的电平信号，激励微型单片机做出相应的反应。
信号采集电路2.1和微型单片机2.2集成为一体，为以PIC17C752核心的单片机系统构成，扩展存储器62256，容量32KB，程序存储器为Flash版本。
电源电路2.5由三端稳压器LM317、电压变换器MC34063、定电压稳压模块IA0515等组成的电路构成。
单片机采用的缺陷测高模型为自建的模型，根据不同的透照布置作出不同的选择。
权利要求1.一种笔式射线照相缺陷测高仪，包括探头笔和控制器，其特征在于探头笔设有笔头、光电传感器，控制器包括信号采集电路、微型单片机、复位电路、开关电路、电源电路、键盘电路和显示电路，探头笔的光电传感器和控制器的信号采集电路相连，信号采集电路、复位电路、键盘电路的输出端连接于微型单片机，电源电路经开关电路后分别连接于微型单片机、信号采集电路、显示电路、键盘电路，微型单片机输出端与显示电路连接。
2.根据权利要求1所述的笔式射线照相缺陷测高仪，其特征在于探头笔设有测头、笔体和后盖三部分，笔头、光电传感器位于测头部分。
3.根据权利要求2所述的笔式射线照相缺陷测高仪，其特征在于笔体部分由笔筒壳体、换档开关、滑盖构成。
4.根据权利要求1所述的笔式射线照相缺陷测高仪，其特征在于信号采集电路和微型单片机集成为一体，采用以PIC17C752为核心的单片机系统。
5.根据权利要求1所述的笔式射线照相缺陷测高仪，其特征在于电源电路包括由三端稳压器LM317、电压变换器MC34063、定电压稳压模块IA0515组成的电路。
专利摘要本实用新型公开了一种笔式射线照相缺陷测高仪，它包括探头笔和控制器两部分，探头笔设有笔头、光电传感器，控制器包括信号采集电路、微型单片机、复位电路、开关电路、电源电路、键盘电路和显示电路。评片人员在评片时可直接手持探头笔，点触置于观片灯上的底片待测部位，利用观片灯光源为透照光源，探头笔采集底片待测部位的透射光信号，并转化为电信号，通过A/D转换，输入至微型单片机，经单片机处理后在显示屏上显示所测缺陷的高度。解决了目前不能在观片灯上评片时精确、高效、实时测高的问题。该测高仪结构小巧、测试便捷、实时显示所测缺陷高度，具有广泛的推广应用价值。
文档编号G01N23/00GK2849653SQ20052009744
公开日2006年12月20日 申请日期2005年7月29日 优先权日2005年7月29日
发明者李晓红, 丁辉, 张 杰, 刘叙笔 申请人:武汉大学