一种X射线板坯成像仪及探测方法与流程

一种x射线板坯成像仪及探测方法
技术领域
[0001]
本发明涉及成像探测领域，尤其涉及一种x射线板坯成像仪及探测方法。


背景技术：

[0002]
传统的检测仪存在着下述缺陷：1、每次更滑规格方式都需要用不同的钢珠重新标定，只能追溯到发生警报次数不能反查图像，只能探测金属，不可进行异物分类判断和异物面积检测。2、通过左右移动的方式测量横向密度，但横向实时性差，无法提供纵向密度变化。3、采用定期监控，出现警报后根据电控plc修改设置参数，调试优化，完成警报消除和正常生产，这需要半个小时甚至更多时间完成修正。
[0003]
传统的检测仪由于采用左右移动扫描(点x光方式)的方式测量横向密度，实时性差，无法提供纵向密度变化；传统的检测仪采用的定期观察监控由于操作繁琐，需要在出现警报之后根据电控plc，修改设置参数，调试优化，完成警报消除和正常生产，往往需要半个小时或更多时间完成纠正；传统的金属探测仪每次更换规格方式都需要通过不同的钢珠重新标定，且只能探测金属，追溯只能查到报警次数。为了解决传统检测仪带来的一系列繁琐事项，增加工作效率，发明了x-射线板坯成像仪。


技术实现要素：

[0004]
本发明克服了现有技术的不足，提供一种x射线板坯成像仪及探测方法。
[0005]
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种x射线板坯成像仪，包括：装置本体以及设置在装置本体内部的探测组件；
[0006]
所述装置本体下方设置有被检测件通过口，所述探测组件包括x射线发生器以及设置在x射线发生器下方的可调节板；
[0007]
所述可调节板上间隔设置有若干个x光相机，若干个x光相机串联方式连接，所述x射线发生器一侧连接有束光器，所述x射线发生器通过所述束光器发射扇形光。
[0008]
本发明一个较佳实施例中，所述装置本体底部设置有若干个支脚。
[0009]
本发明一个较佳实施例中，所述可调节板为l型结构，所述可调节板上设置有线阵相机盒子。
[0010]
本发明一个较佳实施例中，所述束光器一端配合连接有盖板，所述盖板上设置有与所述束光器相配合的x光照射缝。
[0011]
本发明一个较佳实施例中，所述装置本体为倒t型结构，所述装置本体外侧设置有若干个柜门，任一所述柜门上设置有内嵌式把手。
[0012]
本发明一个较佳实施例中，所述柜门与所述装置本体之间通过内置式铰链活动连接。
[0013]
为达到上述目的，本发明采用的另一种技术方案为：一种x射线板坯成像仪探测方法，包括以下步骤：
[0014]
设置系统参数，x光发生器通过束光器发射扇形光，穿透被检测件；
[0015]
通过x光相机实时抓取被检测件的图像，
[0016]
使用感光线阵通过被检测件吸收x光的量级呈像，生成连续的横向灰度曲线；
[0017]
被检测件移动时，通过不同时间的横向灰度曲线生成完整的数据，通过算法生成图像以及相应的分析，实现被检测件识别，并通过算法计算出被检测件的密度。
[0018]
本发明一个较佳实施例中，x光相机的成像根据不同的x光强度，生成不同的灰度值，
[0019]
根据比尔定律，衰减后的x光强度为:
[0020][0021]
其中i为衰减后的x光强度，i0为x光的原始强度，u为衰减系数，u
m
为质量衰减系数，是物质本身对x光衰减的一种系数，不依赖于物质的状态。t为物质高度。
[0022]
本发明一个较佳实施例中，通过换算，同样的物质，同样高度，单位面积下，衰减后的光照强度与质量本身成反比关系，换算公式如下:
[0023][0024]
其中i为衰减后的x光强度，m为被检测件的质量。
[0025]
本发明一个较佳实施例中，同种物质，不同质量的被检测件，对x光的吸收量不同，在x光相机上灰度值不同，根据灰度值计算单位面积质量，做密度计算。
[0026]
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
[0027]
(1)可直接在界面更换规格方式等各种设定，可以通过系统反查当时抓取的图像，可以分辨出胶块、橡胶等密度偏差大的异物。
[0028]
(2)直接测量整个横向质量的差异，细化到毫米级，控制整体均匀度，从而达到实时显示横向密度变化并为纵向密度变化提供数据参考，通过空间上更精细的纤维铺装控制减少纤维和胶水浪费以及提高产品质量。
[0029]
(3)实现扫描版面，实时监控铺料的变化量，通过视觉系统数据变化，给及时调整落料位置和用料提供可能，精确及时的完成投料的闭环控制，只需要1-2s反馈和控制，通过时间上更精细的纤维铺装控制，减少原材料浪费和不良品的比率；另外，减少维护工程师的时间成本和维护复杂度，提高整线自动化率。
[0030]
(4)由于板坯材质、高度相同，成像距离相同，所以x光的吸收率直接反应出了面密度的变化。相较于其他密度探测的方式，更有实时性；更精确直接；可以实现胶块金属等异物的检测；可以更好的保护皮带，延长皮带的使用寿命。大功率发射光源，照射范围更大，均匀性更好。可调控制系统，可以根据系统需求调整x光穿透力。
附图说明
[0031]
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0032]
图1是本发明的优选实施例的成像仪正视图；
[0033]
图2是本发明的优选实施例的成像仪侧视图；
[0034]
图3是本发明的优选实施例的成像仪俯视图；
[0035]
图4是本发明的优选实施例的成像仪仰视图；
[0036]
图5是本发明的优选实施例的成像仪内部结构示意图；
[0037]
图6是本发明的优选实施例的x射线发生器与线阵相机盒子分布示意图；
[0038]
图7是本发明的优选实施例的x光照射缝位置示意图；
[0039]
图8是本发明的优选实施例的x光相机分布示意图；
[0040]
图中：
[0041]
1、装置本体，2、柜门，3、把手，4、支脚，5、被检测件通过口，6、x射线发生器，7、束光器，8、相机盒子，9、可调节板，10、盖板，11、x光照射缝，12、x光相机。
具体实施方式
[0042]
为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0043]
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0044]
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0045]
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
[0046]
现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0047]
如图1-8所示,本发明公开了一种x射线板坯成像仪；包括：装置本体1以及设置在
装置本体1内部的探测组件；
[0048]
装置本体1下方设置有被检测件通过口，探测组件包括x射线发生器6以及设置在x射线发生器6下方的可调节板9；
[0049]
可调节板9上间隔设置有若干个x光相机12，若干个x光相机12串联方式连接，x射线发生器6一侧连接有束光器7，x射线发生器6通过束光器7发射扇形光。
[0050]
需要说明的是，成像仪可直接在界面更换规格方式等各种设定，可以通过系统反查当时抓取的图像，可以分辨出胶块、橡胶等密度偏差大的异物。
[0051]
直接测量整个横向质量的差异，细化到毫米级，控制整体均匀度，从而达到实时显示横向密度变化并为纵向密度变化提供数据参考，通过空间上更精细的纤维铺装控制减少纤维和胶水浪费以及提高产品质量，实现扫描版面，实时监控铺料的变化量，通过视觉系统数据变化，能够及时调整落料位置和用料，精确及时的完成投料的闭环控制，只需要1-2s反馈和控制，通过时间上更精细的纤维铺装控制，减少原材料浪费和不良品的比率；另外，减少维护工程师的时间成本和维护复杂度，提高整线自动化率。
[0052]
本发明一个较佳实施例中，装置本体1底部设置有若干个支脚4。
[0053]
需要说明的是,支脚4通过固定螺栓或螺丝进行固定，提高支脚4的稳定性。
[0054]
本发明一个较佳实施例中，可调节板9为l型结构，可调节板9上设置有线阵相机盒子8。
[0055]
需要说明的是，相机盒子8通过沿可调节板9线性阵列分布，相机盒子8与x光相机12一一对应，能够通过相机盒子8将x光相机12固定在相机盒子8内，保证在进行拍摄过程中的稳定性，防止图像失真。
[0056]
本发明一个较佳实施例中，束光器7一端配合连接有盖板10，盖板10上设置有与束光器7相配合的x光照射缝11。
[0057]
需要说明的是，装置本体1内部设置有骨架，可调节板9、x光发生器均固定在骨架上。
[0058]
本发明一个较佳实施例中，装置本体1为倒t型结构，装置本体1外侧设置有若干个柜门2，任一柜门2上设置有内嵌式把手3。
[0059]
本发明一个较佳实施例中，柜门2与装置本体1之间通过内置式铰链活动连接。
[0060]
为达到上述目的，本发明采用的另一种技术方案为：一种x射线板坯成像仪探测方法，包括以下步骤：
[0061]
设置系统参数，x光发生器通过束光器7发射扇形光，穿透被检测件；
[0062]
通过x光相机12实时抓取被检测件的图像，
[0063]
使用感光线阵通过被检测件吸收x光的量级呈像，生成连续的横向灰度曲线；
[0064]
被检测件移动时，通过不同时间的横向灰度曲线生成完整的数据，通过算法生成图像以及相应的分析，实现被检测件识别，并通过算法计算出被检测件的密度。
[0065]
需要说明的是，分析过程通过软件自动进行分析，x光相机12每次只拍一个横截面，通过算法生成整幅图像，图像颜色深浅不同则代表被检测件具有不同的密度，颜色越深，密度越大，图像中若显示有块状物，则表示有杂物，此种方式能够实现通过x光扫描被检测件，进行密度检测，通过密度检测的方式进行探测杂物，x光发生器通过束光器7发射扇形光为大功率发射光源，照射范围更大，均匀性更好。被检测件移动时，通过皮带带动移动，由
于板坯材质、高度相同，成像距离相同，所以x光的吸收率直接反应出了面密度的变化。相较于其他密度探测的方式，更有实时性；更精确直接；可以实现胶块金属等异物的检测；可以更好的保护皮带，延长皮带的使用寿命，可调控制系统，可以根据系统需求调整x光穿透力。
[0066]
本发明一个较佳实施例中，x光相机12的成像根据不同的x光强度，生成不同的灰度值，
[0067]
根据比尔定律，衰减后的x光强度为:
[0068][0069]
其中i为衰减后的x光强度，i0为x光的原始强度，u为衰减系数，u
m
为质量衰减系数，是物质本身对x光衰减的一种系数，不依赖于物质的状态。t为物质高度。
[0070]
本发明一个较佳实施例中，通过换算，同样的物质，同样高度，单位面积下，衰减后的光照强度与质量本身成反比关系，换算公式如下:
[0071][0072]
其中i为衰减后的x光强度，m为被检测件的质量。
[0073]
本发明一个较佳实施例中，同种物质，不同质量的被检测件，对x光的吸收量不同，在x光相机12上灰度值不同，根据灰度值计算单位面积质量，做密度计算。
[0074]
成像仪可直接在界面更换规格方式等各种设定，可以通过系统反查当时抓取的图像，可以分辨出胶块、橡胶等密度偏差大的异物。
[0075]
直接测量整个横向质量的差异，细化到毫米级，控制整体均匀度，从而达到实时显示横向密度变化并为纵向密度变化提供数据参考，通过空间上更精细的纤维铺装控制减少纤维和胶水浪费以及提高产品质量。
[0076]
实现扫描版面，实时监控铺料的变化量，通过视觉系统数据变化，给及时调整落料位置和用料提供可能，精确及时的完成投料的闭环控制，只需要1-2s反馈和控制，通过时间上更精细的纤维铺装控制，减少原材料浪费和不良品的比率；另外，减少维护工程师的时间成本和维护复杂度，提高整线自动化率。
[0077]
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。