一种检测设备及X射线泄漏检测方法与流程

本发明涉及x射线泄漏检测技术领域，尤指一种检测设备及x射线泄漏检测方法。

背景技术：

目前x射线技术在工业生产线在线检测领域有着比较广泛的应用，通过x射线透射图像可以清楚地看到产品内部的结构和状态，进而发现可能的异物或者产品存在的缺陷。

x射线异物检测设备分为在线式和离线式两大类，其中在线式检测设备具有检测通道和输送机，并且检测通道一般和工业生产线连接在一起，由检测通道内的输送机将待检物自动送入检测通道内，再由设备自动检测，检测完成后自动送出检测通道。而离线式检测设备不在生产线上，且需要手动或半自动将待检物放入异物检测设备，密闭设备后再手动或半自动启动检测，检测完成后再手动或半自动打开设备并拿出待检物。根据这一原理，在线式x射线异物检测设备具有检测效率高的优点，但x射线泄漏控制是其难点；而离线式x射线异物检测设备没有输送机和检测通道，具有x射线泄漏控制简单的优点，但检测效率低下是其弊端。

现代工业化生产中的在线式x射线异物检测设备采用了门帘等方法来控制x射线泄漏，取得了良好的效果。但也存在待检物卡住门帘使其不能自动闭合、门帘损坏脱漏，或者维修人员忘记安装门帘等极端情况，这时就存在x射线泄漏的安全隐患。传统的在线式x射线异物检测设备只能使用x射线对待检物进行成像检测，但不能监测检测通道外的x射线泄漏情况。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种检测设备及x射线泄漏检测方法，可以实时监测检测通道入口和出口处的x射线泄漏情况，当检测到异常泄漏剂量时，控制系统将立即告警并停机，从而有效保护生产线人员的健康安全。

本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种检测设备，包括：

主机架，控制系统，输送机，x射线发射器、x射线接收器和检测通道；

x射线监测器，位于所述检测通道入口和/或检测通道出口的一端设有x射线监测器；当一待检物进行检测时，所述待检物在检测设备入口和/或检测设备出口处，用于监测检测设备入口和/或检测设备出口处的x射线辐射剂量；

门帘，所述检测通道的入口和出口处均设有门帘；用以控制x射线泄漏；

控制系统，分别与输送机，x射线发射器、x射线接收器、入口x射线监测器和出口x射线监测器连接；当所述第一x射线辐射剂量超过预设安全阈值时，停止发射x射线检测所述待检物；当所述第一x射线辐射剂量处于预设安全阈值内时，开始检测下一待检物。

进一步，所述主机架的顶部设有声光报警器；所述声光报警器与控制系统连接；当所述x射线返回剂量超过预设安全阈值时发出x射线泄露的告警信息。

进一步，所述x射线发射器的下方设有x射线准直器；所述x射线发射器将x射线束通过所述x射线准直器射入所述检测通道，并被对面的所述x射线接收器所接收；用于限定x射线束的辐射范围，在所述待检物达到成像区域后，便于所述待检物在x射线下成像以完成所述待检物的成像识别。

本发明还提供一种x射线泄漏检测方法，包括步骤：

当一待检物进行检测时，监测检测设备入口和/或检测设备出口处的第一x射线辐射剂量；

当所述第一x射线辐射剂量异常时，停止发射x射线检测所述待检物和/或发出x射线泄露的告警信息；

当所述第一x射线辐射剂量正常时，开始检测下一待检物。

进一步，所述的辐射剂量和x射线返回剂量异常时，停止发射x射线检测所述待检物当所述第一x射线和/或发出x射线泄露的告警信息具体包括：

当所述待检物在检测设备入口处，且所述第一x射线辐射剂量超过入口x射线剂量阈值时，视为所述第一x射线辐射剂量异常，停止发射x射线检测所述待检物并发出x射线泄露的告警信息；

当所述待检物在检测设备入口处，所述第一x射线辐射剂量低于入口x射线剂量阈值且大于预设安全阈值时再次检测所述检测设备入口处的第二x射线辐射剂量；

当所述第二x射线辐射剂量大于预设安全阈值时，视为所述第一x射线辐射剂量异常，停止发射x射线检测所述待检物并发出x射线泄露的告警信息。

进一步，在所述的再次检测所述检测设备入口处的第二x射线辐射剂量之后还包括：

当所述第二x射线辐射剂量小于预设安全阈值时，在所述待检物达到成像区域后，所述待检物在x射线下成像以完成所述待检物的成像识别；

当所述待检物在x射线下未成像，发出检测故障的报警信息。

进一步，所述的当所述第一x射线辐射剂量和x射线返回剂量异常时，停止发射x射线检测所述待检物和/或发出x射线泄露的告警信息具体还包括：

当所述待检物在检测设备出口处，且所述第一x射线辐射剂量超过出口x射线剂量阈值max2时，视为所述第一x射线辐射剂量异常，停止发射x射线检测所述待检物并发出x射线泄露的告警信息；

进一步，在所述的再次检测所述检测设备入口处的第二x射线辐射剂量之后还包括：

当所述第二x射线辐射剂量小于预设安全阈值时，在所述待检物达到成像区域后，所述待检物在x射线下成像以完成所述待检物的成像识别；

当所述待检物在x射线下未成像，发出检测故障的报警信息。

进一步，还包括步骤：

根据x射线发射量、检测设备入口至成像区域的距离，计算得到所述入口x射线剂量阈值；

和/或；

根据x射线发射量、检测设备出口至成像区域的距离，计算得到所述出口x射线剂量阈值max2。

进一步，所述预设安全阈值小于所述入口x射线剂量阈值、所述出口x射线剂量阈值max2。

通过本发明提供的一种检测设备及x射线泄漏检测方法，将检测设备出、入口处获得的x射线辐射剂量值与出、入口处所允许的最大x射线辐射剂量值和安全阈值进行比较，结合待检物经过x射线束的成像情况，判断x射线辐射量是否异常，从而判断检测通道两端安装的门帘是否异常掀起的情况，进而停机并警报，防止x射线泄漏，提醒工作人员及时进行检修，本发明解决了待检物卡主门帘使其不能自动闭合、门帘损坏脱漏，或者维修人员忘记安装门帘等极端情况下存在x射线泄漏的安全隐患问题。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种布草分类的处理方法和系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明一种x射线泄漏检测方法的一个实施例的结构示意图；

图2是本发明一种x射线泄漏检测方法的另一个实施例的结构示意图；

图3是本发明一种x射线泄漏检测方法的另一个实施例的结构示意图；

图4是本发明一种x射线泄漏检测方法的另一个实施例的结构示意图；

图5是本发明一种检测设备的立体结构示意图；

图6是本发明一种检测设备的侧视图；

图7是本发明依照图6剖面线l-l的剖视图；

图8是本发明一种检测设备的正视图；

图9是本发明依照图8剖面线k-k的剖视图；

图10是本发明依照图8剖面线m-m的剖视图；

附图标号说明：

1-主机架，2-入口x射线监测器，3-门帘，4-输送机，5-出口x射线监测器，6-报警器，7-控制系统，8-x射线发射器，9-检测通道，10-x射线接收器，11-x射线准直器。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

本发明的一个实施例，如图1、图2所示，一种x射线泄漏检测方法，包括：

s100当一待检物进行检测时，监测检测设备入口和/或检测设备出口处的第一x射线辐射剂量v1；

s200当第一x射线辐射剂量v1异常时，停止发射x射线检测待检物和/或发出x射线泄露的告警信息；

s300当第一x射线辐射剂量v1正常时，开始检测下一待检物；

具体的，本实施例中，作业时，检测设备一般和工业生产线连接在一起，由检测设备内的输送机4将待检物自动送入检测通道9，再由检测设备自动检测，检测完成后自动送出检测通道9，现代工业化生产中在输送机4的入口和出口处3以控制加装门帘x射线泄漏，但检测过程中存在待检物卡住门帘3使其不能自动闭合、门帘3损坏脱漏，或者维修人员忘记安装门帘3等极端情况，依然存在x射线泄漏的安全隐患。在检测通道9入口和出口处分别安装入口x射线监测器22和出口x射线监测器5，入口x射线监测器22和出口x射线监测器5的内部均设有盖格计数管或nai等用于监测x射线辐射剂量的转换器。入口x射线监测器22和出口x射线监测器5均具有外部通信接口，且均与控制系统7通信连接或电连接，通信方式可以是有线或者无线，通过入口x射线监测器22和出口x射线监测器5实时监测检测通道9入口和出口的x射线辐射剂量，并将所获得的x射线辐射剂量值反馈至控制系统7，控制系统7通过计算并判断获取的x射线辐射剂量是否异常，从而判断门帘3的异常情况，当检测到门帘3不是被待检物穿过正常掀起时，控制系统7生成控制指令，控制入口x射线监测器22和出口x射线监测器5停止工作，防止x射线因门帘3异常掀起而长时间泄漏，对工作人员造成安全隐患，控制输送机4停机、报警器6报警。

基于前述实施例，s100当一待检物进行检测时，监测检测设备入口和/或检测设备出口处的第一x射线辐射剂量v1之前包括步骤：

s020控制系统7启动x射线接收器10、x射线发射器8、出口x射线监测器5、入口x射线监测器22，输送机4；

s030输送机4输送待检物，待检物沿着输送机4的传输方向依次经过入口x射线监测器22、门帘3、x射线发射器8发射的x射线、出口x射线监测器8；

具体的，控制系统7与x射线接收器10、x射线发射器8、输送机4通信连接或电连接。检测时，将待检物放置在输送机4入口处的皮带上，待检物随着皮带的移动，首先经过输送机4入口处安装的入口x射线监测器22，然后掀起门帘3，待检物穿过门帘3后，门帘3在自身重力的作用下恢复原位，待检物缓缓进入到主机架11与输送机4之间形成的检测通道9内，在检测设备的主机架11内部安装有x射线发射器8和x射线接收器10，x射线发射器8安装在检测通道9的上方，x射线接收器10安装在检测通道9的下方，位于x射线发射器8的对面，x射线发射器8发射的x射线束会被x射线接收器10所接收，当待检物通过x射线束时会吸收部分能量，从而在x射线接收器10内形成待检物的x射线图像。

具体的，输送机4固定在主机架1中间部位，并横穿检测通道9。输送机4由电机、皮带等零部件构成。工作时，电机带动皮带移动，放在皮带上的待检物随之移动，从检测通道9的入口移动至出口处。

优选的，x射线发射器8下方设有x射线准直器11。x射线准直器11属于光纤通信光器件的用于输入输出的一个光学元件，x射线发射器8传出的发散光通过前置的类似凸透镜变成平行光(高斯光束)，使光最大效率的耦合，穿过待检物，进入x射线接收器10中。

基于前述实施例，s020控制系统7启动x射线接收器10、x射线发射器8、x射线监测器，输送机4之前包括步骤：

s010控制系统7载入预设安全阈值vt，预设安全阈值vt低于入口x射线剂量阈值max1，且低于出口x射线剂量阈值max2。

具体的，入口x射线剂量阈值max1为输送机4入口处的x射线剂量允许最大值，根据x射线发射量、检测通道9的入口至成像区域的距离，计算得到入口x射线剂量阈值max1，出口x射线剂量阈值max2为输送机4出口处的x射线剂量允许最大值，根据x射线发射量、检测设备出口至成像区域的距离，计算得到出口x射线剂量阈值max2。

优选的，根据x射线发射量、检测设备入口至x射线发射器8所发射出的x射线束的垂直距离，计算得到入口x射线剂量阈值max1，根据x射线发射量、检测设备出口至x射线束的垂直距离，计算得到出口x射线剂量阈值max2。

本发明的一个实施例，如图3所示，一种x射线泄漏检测方法，包括：

s110入口x射线监测器2监测输送机4入口处的第一x射线辐射剂量v1，并将数值实时反馈至控制系统7，控制系统7接收到反馈值，将其与预设值进行比较；

s120当待检物在检测设备入口处，且第一x射线辐射剂量v1超过入口x射线剂量阈值max1时，视为第一x射线辐射剂量v1异常，停止发射x射线检测待检物并发出x射线泄露的告警信息；

s130当待检物在检测设备入口处，第一x射线辐射剂量v1低于入口x射线剂量阈值max1且大于预设安全阈值vt时再次监测检测设备入口处的第二x射线辐射剂量v2；

s140当第二x射线辐射剂量v2大于预设安全阈值vt时，视为第一x射线辐射剂量v1异常，停止发射x射线检测待检物并发出x射线泄露的告警信息。

s150当第二x射线辐射剂量v2小于预设安全阈值vt时，在待检物达到成像区域后，待检物在x射线下成像以完成待检物的成像识别；

s160当待检物在x射线下未成像，发出检测故障的报警信息。

具体的，s140、s150之间没有先后执行顺序。

具体的，当控制系统7接收到入口x射线监测器2反馈的第一x射线辐射剂量v1时，将其与入口x射线监测器max1进行比较，当第一x射线辐射剂量v1大于入口x射线监测器max1时，说明此时入口处的x射线剂量大于入口处所允许的最大剂量，有可能是门帘3异常掀起，例如出现了待检物卡住门帘3使其不能自动闭合、门帘3损坏脱漏，或者维修人员忘记安装门帘3的极端情况，此时，控制系统7发出控制指令至输送机4和报警器6，输送机4接收到指令后，电机停止工作，使得皮带停止转动，从而待检物停止输送，停止检测，同时，报警器6工作发出蜂鸣声，且其内置报警灯亮，提醒工作人员检查检测设备。

具体的，当控制系统7获得的第一x射线辐射剂量v1低于入口x射线剂量阈值max1时，控制系统7继续将第一x射线辐射剂量v1与预设安全阈值vt进行比较，当第一x射线辐射剂量v1大于预设安全阈值vt时，继续等待一段时间t1，该时间为待检物掀起门帘3的时间，入口x射线监测器2获取第二x射线辐射剂量v2，并将其反馈至控制系统7，控制系统7获取第二x射线辐射剂量v2并将其与预设安全阈值vt进行比较，当第二x射线辐射剂量v2大于预设安全值vt时，说明防护门帘3异常掀起，控制系统7发出控制指令至输送机4及报警器6，控制输送机4停止工作、报警器6报警。

具体的，当第二x射线辐射剂量v2低于预设安全阈值vt时，继续等待一段时间t2,该时间为待检物从输送机4入口到x射线准直器11的时间，如果x射线接收器10检测到待检物通过并成像，说明设备正常工作中，结束本次识别，如果x射线接收器10没有检测到待检物通过，说明x射线监测器1出现故障，控制系统7发出停机报警指令。

具体的，入口x射线剂量阈值max1的计算公式为：

max1＝k1*(e/d1)+k2

其中k1和k2为常数，max1表示入口x射线剂量阈值max1，e表示x射线发射器8的发射能量，d1表示入口到x射线准直器11的距离；

待检物掀起门帘3时间的计算公式为：

t1＝l/s

其中t1表示待检物掀起门帘3的时间，l表示待检物的尺寸，s表示输送机4的运行速度；

待检物从检测通道9的入口到x射线准直器11的时间计算公式为：t2＝d3/s，其中t2表示待检物从入口到x射线准直器11的时间，d3表示入口到x射线准直器11的距离，s表示输送机4的运行速度。

本发明的一个实施例，如图4所示，一种x射线泄漏检测方法，包括：

s210出口x射线监测器5监测输送机4出口处的第一x射线辐射剂量v1，并将数值实时反馈至控制系统7，控制系统7接收到反馈值，将其与预设值进行比较；

s220当待检物在检测设备出口处，且第一x射线辐射剂量v1超过出口x射线剂量阈值max2时，视为第一x射线辐射剂量v1异常，停止发射x射线检测待检物并发出x射线泄露的告警信息；

s230当待检物在检测设备出口处，第一x射线辐射剂量v1低于出口x射线剂量阈值且大于预设安全阈值vt时，再次监测检测设备出口处的第二x射线辐射剂量v2；

s240当第二x射线辐射剂量v2大于预设安全阈值vt时，视为第一x射线辐射剂量v1异常，停止发射x射线检测待检物并发出x射线泄露的告警信息。

s250当第二x射线辐射剂量v2小于预设安全阈值vt时，在待检物达到成像区域后，待检物在x射线下成像以完成待检物的成像识别；

s260当待检物在x射线下未成像，发出检测故障的报警信息。

具体的，s240、s250间没有先后执行顺序。

具体的，出口x射线监测器max2将所监测到的第一x射线辐射剂量v1反馈至控制系统7，控制系统7将其与出口x射线监测器max2进行比较，当第一x射线辐射剂量v1大于出口x射线监测器max2时，控制系统7发出控制指令至x射线发射器8、输送机4和报警器6，x射线发射器8和输送机4接收到控制指令后停止工作，报警器6开始工作进行报警；当第一x射线辐射剂量v1低于出口x射线剂量阈值max2时，控制系统7继续将第一x射线辐射剂量v1与预设安全阈值vt进行比较，当第一x射线辐射剂量v1大于预设安全阈值vt时，继续等待一段时间t1，该时间为待检物掀起门帘3的时间，出口x射线监测器5获取第二x射线辐射剂量v2，并将其反馈至控制系统7，控制系统7获取第二x射线辐射剂量v2并将其与预设安全阈值vt进行比较，当第二x射线辐射剂量v2大于预设安全值vt时，说明防护门帘3异常掀起，控制系统7发出控制指令至输送机4及报警器6，控制输送机4停止工作、报警器6报警；

具体的，当第二x射线辐射剂量v2低于预设安全阈值vt时，继续等待一段时间t3,该时间为待检物从x射线准直器11到输送机4出口的时间，如果x射线接收器10在t3时间之前检测到待检物并成像，说明设备正常工作中，结束本次识别，如果x射线接收器10在t3时间之前没有检测到待检物，说明x射线监测器2出现故障，控制系统7立即控制报警器9报警。

具体的，出口x射线剂量阈值max2的计算公式为：

max2＝k3*(e/d2)+k4

其中k3和k4为常数，max2表示出口处的剂量允许最大值，e表示x射线发射器8的发射能量，d2表示x射线准直器11到出口的距离；

待检物从x射线准直器11到出口的时间计算公式为

t3＝d4/s

其中t3表示待检物从x射线准直器11到出口的时间，d4表示x射线准直器11到出口的距离，s表示输送机4的运行速度。

本发明的一个实施例，如图5、图6、图7、图8、图9、图10所示，一种检测设备，包括：

主机架1，控制系统7，输送机4，x射线发射器8、x射线接收器10和检测通道9；

x射线监测器，位于检测通道9入口和/或检测通道9出口的一端设有x射线监测器；当一待检物进行检测时，待检物在检测设备入口和/或检测设备出口处，用于监测检测设备入口和/或检测设备出口处的x射线辐射剂量v1；

门帘3，检测通道9的入口和出口处均设有门帘3；用以控制x射线泄漏；

控制系统7，分别与输送机4，x射线发射器8、x射线接收器10、入口x射线监测器2和出口x射线监测器5连接；当第一x射线辐射剂量超过预设安全阈值vt时，停止发射x射线检测待检物；当第一x射线辐射剂量处于预设安全阈值vt内时，开始检测下一待检物。

优选的，主机架1的顶部设有报警器6，报警器6为声光报警器。报警器6与控制系统7连接；当x射线返回剂量超过预设安全阈值vt时发出x射线泄露的告警信息。

优选的，x射线发射器8的下方设有x射线准直器11；x射线发射器8将x射线束通过x射线准直器11射入检测通道9，并被对面的x射线接收器10所接收；用于限定x射线束的辐射范围，在待检物达到成像区域后，便于待检物在x射线下成像以完成待检物的成像识别。

本发明有益效果是将检测设备出、入口处获得的x射线辐射剂量值与出、入口处所允许的最大x射线辐射剂量值和安全阈值vt进行比较，结合待检物经过x射线束的成像情况，判断x射线辐射量是否异常，从而判断检测通道9两端安装的门帘3是否异常掀起的情况，进而停机并警报，防止x射线泄漏，提醒工作人员及时进行检修，本发明解决了待检物卡主门帘3使其不能自动闭合、门帘3损坏脱漏，或者维修人员忘记安装门帘3等极端情况下存在x射线泄漏的安全隐患问题。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。