一种线缆的计算机层析成像检测装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种线缆的计算机层析成像(CT)检测装置，属于射线无损检测【技术领域】。该装置包括CT环形扫描装置、机架、自动测量装置、自动放线机构、自动卷线机构、自动标记装置、自动控制装置和图像重建处理装置等。CT环形扫描装置安装在机架上，而射线源和探测器安装在CT环形扫描装置的精密圆环上，在电机驱动下实现同步旋转，从而对线缆进行CT扫描。其优点在于：线缆无须旋转，而射线源-探测器环绕线缆同步旋转，实现CT扫描成像。检测装置还具有长度信息测量、缺陷自动标记、同步自动放线和卷线等功能。本发明同现有技术相比，可实现线缆的非旋转运动CT扫描成像。
【专利说明】一种线缆的计算机层析成像检测装置
【技术领域】
[0001] 本发明属于射线无损检测【技术领域】，尤其是计算机层析成像【技术领域】，涉及一种 线缆的计算机层析成像（CT)检测装置。
【背景技术】
[0002] 线缆或线缆状产品（如导爆索、电缆、缆索等）广泛应用于我国石油、军工、电力、 建筑、交通等重要工业领域，在国家安全、国民经济和国民生活中发挥着重大作用。该类产 品的质量问题，会给国家和社会带来重大损失和极大危害。因此采用无损检测技术对该类 产品实施严格的质量控制具有重要意义。
[0003] 目前，对于该类产品的无损检测已有一些研究，例如，有人提出了中子照相检测航 天导爆索的方法和装置；除了采用中子射线照相技术外，还有人提出了采用X射线照相技 术对导爆索进行无损检测；以及采用工业X射线CT技术及和装置对一小段导爆索样品进行 检测，采用工件旋转方式实现CT扫描；有人提出了桥梁缆索磁致伸缩导波快速扫查和磁性 精细扫查相结合的无盲区检测方法；以及采用交流耐压测试和局放测试检测电力电缆的缺 陷。
[0004] 目前，对线缆无损检测方法与装置中，中子照相法具有中子源体积大防护难、非数 字化、非在线式、效率低、影像重叠等不足；X射线照相法具有非数字化、非在线式、效率低、 影像重叠等不足；现有的X射线数字化照相法虽然可以解决非数字化射线检测的问题，但 没有专门的装置用于线缆的在线检测，同时仍然无法避免影像重叠的问题；现有的X射线 工业CT成像方法可以获得更直观的图像，但需使用特殊工装将线缆盘绕起来放在旋转工 作台上方能检测，线缆具有长度大、直径小、柔性、不可扭曲等特点，现有工业CT装置和方 法难以实现在线检测；而其它非射线类无损检测方法无法获得准确、清晰、直观的判读影 像。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种线缆的计算机层析成像（CT)检测装置，该 装置能够实现线缆的自动化、在线式无损检测，同时，解决了在检测对象不旋转的情况下的 CT成像检测问题。
[0006] 为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0007] -种线缆的计算机层析成像（CT)检测装置，所述检测装置包括环形CT扫描装置、 机架、自动测量装置、自动放线机构、自动卷线机构、自动标记装置；所述检测装置安装在基 座上，环形CT扫描装置安装在机架中；在环形CT扫描装置中，射线源和探测器被固定在一 个圆环上，该圆环在机架内作精密旋转运动；射线源可沿一个调节机构前后移动，以调整射 线源焦点到物体中心的距离；安装有射线源和探测器的圆环精密旋转360°或180° +α， 即可完成扫描；
[0008] 所述自动放线机构和自动卷线机构由电机同步驱动，以减小因线缆承受拉力而造 成的线缆损伤；所述自动测量装置上装有导轮组和自动测量模块，用于测量线缆长度，并建 立线缆的长度定位信息，若发现缺陷，则将该缺陷的长度位置信息存入数据库，同时将该缺 陷部位移动到自动标记装置中进行标记，然后通过导轮组导向后将线缆盘绕在线辊上；
[0009] 通过操作控制台上的操控面板和控制工作站将CT控制信号发送给环形CT扫描装 置，射线源发出射线，穿透检测对象后进入探测器，探测器接收的电信号转换为数字信号， 传输到控制工作站中，并传送至图像工作站进行图像重建和处理，并显示检测结果。
[0010] 进一步，所述自动测量模块采用机械式或光电式长度测量工具，所述自动标记装 置米用气动打标机，包括气泵和喷枪。
[0011] 进一步，所述CT扫描装置是由环形轴承或环形导轨支撑的，采用环形齿轮齿条驱 动或同步带驱动，或者采用空心转台。
[0012] 进一步，所述射线源采用电子直线加速器、X射线机、一体化X射线机或者是放射 性同位素，射线源的数量为一个或者多个。
[0013] 进一步，所述探测器可以采用固体探测器、液体探测器、气体探测器或者是半导体 探测器，其形式可以是线阵列或者面阵列，探测器的数量为一个或者多个。
[0014] 进一步，所述探测器工作于积分方式或者计数方式，所述探测器的数据传输可采 用无线方式，也可采用有线方式。
[0015] 本发明的有益效果在于：本发明提供的检测装置能够实现线缆的自动化、在线式 无损检测，在检测时，线缆无须旋转，而射线源-探测器环绕线缆同步旋转，可实现线缆的 非旋转运动CT扫描成像；该检测装置还同时具有长度信息测量、缺陷自动标记、同步自动 放线和卷线等功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行 说明：
[0017] 图1为检测装置主体结构正面示意图；
[0018] 图2为CT扫描装置的侧视图。
【具体实施方式】
[0019] 下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
[0020] 图1为检测装置主体结构正面示意图，如图所示，本发明所述的计算机层析成像 检测装置，包括环形CT扫描装置1、机架2、自动测量装置16、自动放线机构6、自动卷线机 构7、自动标记装置11 ;所述检测装置安装在基座15上，环形CT扫描装置1安装在机架2 中；在环形CT扫描装置1中，射线源4和探测器5被固定在一个圆环17上，该圆环17在 机架2内作精密旋转运动；射线源4可沿一个调节机构3前后移动，以调整射线源焦点到 物体中心的距离；安装有射线源4和探测器5的圆环17精密旋转360°或180° +α，即可 完成扫描。所述自动放线机构6和自动卷线机构7由电机同步驱动，以减小因线缆承受拉 力而造成的线缆损伤；所述自动测量装置16上装有导轮组8和自动测量模块9,用于测量 线缆长度，并建立线缆的长度定位信息，若发现缺陷，则将该缺陷的长度位置信息存入数据 库，同时将该缺陷部位移动到自动标记装置11中进行标记，然后通过导轮组13导向后将线 缆盘绕在装在自动卷线机构7的线辊上。通过操作控制台上的操控面板和控制工作站将 CT控制信号发送给环形CT扫描装置1，射线源4发出射线，穿透检测对象后进入探测器5， 探测器5将接收的射线信号最终转换为数字信号，并传送至图像工作站进行图像重建和处 理，并显示检测结果。
[0021] 在本实施例中，自动测量模块9采用机械式或光电式长度测量工具，自动标记装 置11采用气动打标机，由气泵10和喷枪12等组成。CT扫描装置1是由环形轴承或环形导 轨支撑的，采用环形齿轮齿条驱动或同步带驱动，或者采用空心转台。自动卷线机构有专门 绕线装置，以保证线缆能均匀均在线轴上，运动轴由步进电机驱动。射线源4采用电子直线 加速器、X射线机、一体化X射线机或者是放射性同位素，射线源4的数量为一个或者多个。 探测器5可以采用固体探测器、液体探测器、气体探测器或者是半导体探测器，其形式可以 是线阵列或者面阵列，探测器4的数量为一个或者多个。探测器5工作于积分方式或者计 数方式，所述探测器5的数据传输可采用无线方式，也可采用有线方式。
[0022] 在CT扫描前，先将检测对象（线缆）14从自动放线机构6引出，穿过自动测量装 置16上的导轮组8和自动测量模块9,再穿过环形CT扫描装置1，接着穿入自动标记装置 11和导轮13,最后固定到自动卷线机构7上；CT扫描时，安装有射线源4和探测器5的圆环 17精密旋转360°或（180° +α)，即可完成扫描，然后采用图像重建算法重建出CT图像； 当前部位扫描完成后，自动控制装置发出指令驱动自动放线机构6和自动卷线机构7同步 转动，实现线缆扫描部位切换；自动测量装置16实现线缆的长度测量，并建立线缆的长度 定位信息，若发现缺陷，则将该缺陷的长度位置信息存入数据库，同时将该缺陷部位移动到 自动标记装置11中，由气泵10驱动喷枪12喷涂标记。
[0023] 最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通 过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在 形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
【权利要求】
1. 一种线缆的计算机层析成像检测装置，其特征在于：所述检测装置包括环形CT扫描 装置（1)、机架（2)、自动测量装置（16)、自动放线机构（6)、自动卷线机构（7)、自动标记装 置（11);所述检测装置安装在基座（15)上，环形CT扫描装置（1)安装在机架（2)中；在环 形CT扫描装置（1)中，射线源⑷和探测器（5)被固定在一个圆环（17)上，该圆环（17) 在机架（2)内作精密旋转运动；射线源（4)可沿一个调节机构（3)前后移动，以调整射线 源焦点到物体中心的距离；安装有射线源（4)和探测器（5)的圆环（17)精密旋转360°或 180° +α，即可完成扫描； 所述自动放线机构（6)和自动卷线机构（7)由电机同步驱动，以减小因线缆承受拉力 而造成的线缆损伤；所述自动测量装置（16)上装有导轮组（8)和自动测量模块（9)，用于 测量线缆长度，并建立线缆的长度定位信息，若发现缺陷，则将该缺陷的长度位置信息存入 数据库，同时将该缺陷部位移动到自动标记装置（11)中进行标记，然后通过导轮组（13)导 向后将线缆盘绕在装在自动卷线机构（7)的线辊上； 通过操作控制台上的操控面板和控制工作站将CT控制信号发送给环形CT扫描装置 (1)，射线源（4)发出射线，穿透检测对象后进入探测器（5)，探测器（5)将接收的射线信号 最终转换为数字信号，并传送至图像工作站进行图像重建和处理，并显示检测结果。
2. 根据权利要求1所述的一种线缆的计算机层析成像检测装置，其特征在于：所述自 动测量模块（9)采用机械式或光电式长度测量工具，所述自动标记装置（11)采用气动打标 机，包括气泵（10)和喷枪（12)。
3. 根据权利要求1所述的一种线缆的计算机层析成像检测装置，其特征在于：所述CT 扫描装置（1)是由环形轴承或环形导轨支撑的，采用环形齿轮齿条或同步带由电机驱动， 或者采用空心转台。
4. 根据权利要求1所述的一种线缆的计算机层析成像检测装置，其特征在于：所述射 线源（4)采用电子直线加速器、X射线机、一体化X射线机或者是放射性同位素，射线源（4) 的数量为一个或者多个。
5. 根据权利要求1所述的一种线缆的计算机层析成像检测装置，其特征在于：所述探 测器（5)可以采用固体探测器、液体探测器、气体探测器或者是半导体探测器，其形式可以 是线阵列或者面阵列，探测器（5)的数量为一个或者多个。
6. 根据权利要求1或5所述的一种线缆的计算机层析成像检测装置，其特征在于：所 述探测器（5)工作于积分方式或者计数方式，所述探测器（5)的数据传输可采用无线方式， 也可采用有线方式。
【文档编号】G01N23/04GK104122277SQ201410362963
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】卢艳平, 王珏, 王福全, 刘丰林, 邹永宁, 谭辉, 蔡玉芳, 沈宽, 安康, 段晓礁, 周日峰, 段黎明 申请人:重庆大学