专利名称：焊缝无损检测x射线数字成像设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动装置，尤其是一种用于管线对接焊缝无损检测X射线数字实时成像自动化设备。
背景技术：
X射线无损探伤作为一种常规的无损检测方法在工业领域应用已有近百年的历 史，通常以胶片照相为主要方法，但此方法需耗用大量的X射线胶片，工序复杂、检测周期长、劳动量大、成本高、环境污染严重、人身伤害大及检测自动化程度低等诸多缺点，使其在 检测效率、成本及环境保护等方面已无法满足目前生产快速发展和竞争日益激烈的需要。鉴于以上缺点，人们开始致力于新型X射线探测器和检测系统的研究。如何降低企业检测生产成本、提高检测作业的自动化程度及检测效率成为无损检测行业的一个研究热点课题。目前流行的X射线成像技术有三种1)图像增强器射线成像技术图像增强器射线成像技术的成像原理是涂有一层闪烁晶体的射线输入屏，将不可见的X射线转化，再经像增强器放大，在荧光屏上形成可视图像。荧光屏后面装有光学系统和CCD摄像机，将信号采集并进行模数转化，再输入到计算机进行处理。它的特点是视域小、体积大、图像边缘变形、对比度和分辨率相对较低，如图4。2)计算机射线成像技术计算机射线成像技术是类似于胶片照相的技术。利用可重复使用的对光敏感的存储荧光物质组成成像板代替胶片。激光束扫描该成像板时，存储的潜像会释放出可见光，可见光被俘获后转换成数字图像，由计算机进行处理。它的特点是非实时、恶劣环境受限。如图5。3)数字平板射线成像技术数字平板射线成像技术的成像原理是通过闪烁屏面板转换X射线，经光电器件转化成为数字图像。可以以几秒钟一幅图像的速度到进行数据采集，采用X射线图像数字读出技术，实现X射线伤检测自动化。它的特点是有效检测区域大、空间分辨率高、动态范围大、价格非常高，数字板易碎，不可分割，其灵敏度随温度变化。通常国内使用单位整套购买进口数字成像系统。如图6。由于图像增强器和计算机射线成像技术性能指标低，环境适应能力差，无法满足长输管线对接焊缝的X射线数字成像检测的技术要求，数字平板射线成像技术性能指标可以满足长输管线的数字成像检测，但国内均须采购成品X射线成像系统，价格昂贵，适应能力差，无法根据施工现场具体需求进行硬件及软件的调整和升级。开发设计的X射线数字成像设备要解决进口 X射线成像系统价格昂贵、成本高、缺少自主技术知识产权和适应性、可调性差的问题，解决X射线数字成像自动拍摄、采集、模数转换、远距离传输多功能如何协调、自动工作的问题，同时解决图像处理软件的去噪、平滑、浮雕等算法的优化，提高焊缝质量缺陷信息的评片自动化程度。
实用新型内容本实用新型的目的在于避免现有技术的不足而提供一种焊缝无损检测X射线数字成像设备。本实用新型所采用的技术方案是焊缝无损检测X射线数字成像设备，包括爬行机构模块、相机模块、图像处理与用户终端模块和视频采集模块，其特征在于爬行模块包括爬行机构和步进电机，爬行机构为双圆环结构，圆环之间为滑动槽，固定有滚轮，相机模块固定于滚轮的轴上，与滚轮同步，滚轮由步进电机控制，相机模块通过数据线与计算机连接，X光发射装置由步进装置进入管线内部；相机模块包括CMOS图像传感器、闪烁材料和相机面板组成；视频采集模块包括SRAM、CPLD, ARM、ADC,采用基于ARM和CPLD的嵌入式系统，运用嵌入式的实时操作系统(RTOS)实现控制相机拍摄、转化相机信号为数字信号并通过以太网络把带有经纬度信息 的焊缝数据通过MCU打包传输到用户终端；X光图像处理软件分为信息通信与传输、图像处理两大功能模块，基于· Net的System. Net. Sockets实现的Socket通信来完成和拍摄控制系统的交互和控制。圆环与管线之间有空隙，圆环与管线之间通过固定销固定连接。与现有技术相比，本实用新型的优点是实现了图像拍摄、采集、远距离传输多功能集成封装，大大减少了系统成本，实现了管外爬行机构携带成像系统精确自动爬行定位，焊缝缺陷数字图像处理多样化、功能强、算法高效，极大的提高了检测效率和自动化程度。
图I为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型的爬行机构模块主视图。图3为本实用新型的爬行机构模块左视图。图4为背景技术中图像增强器射线成像技术图。图5为背景技术中计算机射线成像技术图。图6为背景技术中数字平板射线成像技术图。图7为X射线数字数字成像系统功能框图。图8为X射线数字成像系统主板功能图。
具体实施方式
如图1、2、3所示本实用新型所采用的技术方案是焊缝无损检测X射线数字成像设备，包括爬行机构模块、相机模块、图像处理与用户终端模块和视频采集模块，其特征在于爬行模块包括爬行机构和步进电机，爬行机构为双圆环I结构，圆环I之间为滑动槽11，固定有滚轮10，相机模块2固定于滚轮10的轴上，与滚轮10同步，滚轮10由步进电机4控制，相机模块2通过数据线3与计算机7连接，X光发射装置5由步进装置进入管线内部，与焊点6相对应；相机模块2包括CMOS图像传感器、闪烁材料和相机面板组成；视频采集模块包括SRAM、CPLD, ARM、ADC，采用基于ARM和CPLD的嵌入式系统，运用嵌入式的实时操作系统(RTOS)实现控制相机拍摄、转化相机信号为数字信号并通过以太网络把带有经纬度信息的焊缝数据通过MCU打包传输到用户终端；X光图像处理软件分为信息通信与传输、图像处理两大功能模块，基于· Net的System. Net. Sockets实现的Socket通信来完成和拍摄控制系统的交互和控制。圆环I与管线之间有空隙，圆环I与管线之间通过固定销8固定连接。[0020]为了达到每帧图像信息的无缝衔接，开发设计的管外爬行机构性能，要求定位准确，爬行和静止时均无滑动。管外爬行机构是数字成像设备的重要组成部分，能否按照要求精确定位，是焊缝图像能够正确采集的重要前提，管外爬行机构采用双圆基础结构，由高精度步进电机4带动滚轮10旋转，以实现携带相机模块2精确爬行的功能。设备系统整体实现模式功能框图见图7。开发设计数字成像系统相机模块系统电
路图见图8。
权利要求1.焊缝无损检测X射线数字成像设备，包括爬行机构模块、相机模块、图像处理与用户终端模块和视频采集模块，其特征在于爬行模块包括爬行机构和步进电机，爬行机构为双圆环结构，圆环之间为滑动槽，固定有滚轮，相机模块固定于滚轮的轴上，与滚轮同步，滚轮由步进电机控制，相机模块通过数据线与计算机连接，X光发射装置由步进装置进入管线内部；相机模块包括CMOS图像传感器、闪烁材料和相机面板组成；视频采集模块包括SRAM、CPLD、ARM、ADC。
2 根据权利要求I所述的焊缝无损检测X射线数字成像设备，其特征在于圆环与管线之间有空隙，圆环与管线之间通过固定销固定连接。
专利摘要本实用新型提供一种焊缝无损检测X射线数字成像设备，爬行模块包括爬行机构和步进电机，爬行机构为双圆环结构，圆环之间为滑动槽，固定有滚轮，相机模块固定于滚轮的轴上，与滚轮同步，滚轮由步进电机控制，相机模块通过数据线与计算机连接，X光发射装置由步进装置进入管线内部；优点是实现了图像拍摄、采集、远距离传输多功能集成封装，大大减少了系统成本。
文档编号G01N23/04GK202693501SQ201220257568
公开日2013年1月23日 申请日期2012年6月4日 优先权日2012年6月4日
发明者张剑波, 史小东, 曹德国, 罗爱民, 赵洪波, 韩曙光 申请人:中国石化集团胜利石油管理局海上石油工程技术检验中心