一种由多个图像传感器拼接的管板焊缝探测器的制作方法

1.本实用新型涉及一种管板焊缝探测器，属于管板焊缝的无损检测装置技术领域。


背景技术：

2.于2020年11月2日公开的、公开号为cn111982936a的中国发明专利申请公开了一种热交换器管子-管板焊缝的x射线自动检测装置(下文简称“现有专利方案”)，包括x射线发射模块、x射线数字成像屏模块、图像采集及远程传输模块、三维位移模块、图像合成及缺陷处理模块以及中控计算机，所述中控计算机分别与x射线发射模块、图像采集及远程传输模块、图像合成及缺陷处理模块、三维位移模块相连，所述图像采集及远程传输模块与x射线数字成像屏模块相连。
3.在现有专利方案中，x射线数字成像屏模块由四块cmos传感器相拼接形成，四块cmos传感器围绕x射线管的棒阳极以“回”字形布置。由于x射线数字成像屏模块是由四块cmos传感器相拼接形成的，因此现有专利方案也指出了cmos传感器拼接缝会在图像上留有1mm左右的成像盲区，为了克服该成像盲区的影响，现有专利方案采用了图像合成与处理步骤进行消除，其方法是：先完成一次成像之后，整个装置再旋转45
°
之后进行二次成像；将两次成像的图像进行合成从而消除相邻两个cmos传感器之间的接缝。
4.然而现有专利方案并未公开如何实现整个装置的旋转，在现有专利方案的附图7中显然并不涉及实现整个装置旋转的结构。其次，现有专利方案也未公开如何确保整个装置能够精确地旋转45
°
。再者，现有专利方案中，x射线数字成像屏模块是由四块cmos传感器相拼接形成，由于cmos传感器本身的尺寸限制，拼接获得的x射线数字成像屏模块也存在一定限制，无法满足不同尺寸管板的焊缝检测。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是：现有的管板焊缝探测器由四块cmos传感器相拼接形成，不能满足不同尺寸管板的焊缝检测要求。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种由多个图像传感器拼接的管板焊缝探测器，所述管板焊缝探测器由4n个图像传感器拼接而成，n为不小于1的正整数，其特征在于，所述管板焊缝探测器包括图像传感模块、传感器电路板、外壳、支撑座、遮光罩以及盖板，其中：
7.图像传感模块由四组图像传感器组拼接而成，每组图像传感器组由n个图像传感器拼接而成，n的值根据待检测的管板尺寸确定，且四组图像传感器组的外形轮廓为尺寸相等的矩形；四组图像传感器组从第一组图像传感器组开始依次90度旋转相拼接，从而形成围绕中心开孔布置的呈回字形结构的图像传感模块；
8.图像传感模块固连在传感器电路板上，传感器电路板与图像传感模块的中心开孔对应位置处形成有开孔一；传感器电路板固定在外壳内；
9.图像传感模块外罩有遮光罩，遮光罩与图像传感模块的中心开孔对应位置处形成
有开孔二；
10.外壳正面盖有盖板，由盖板将图像传感模块、传感器电路板以及遮光罩封闭在外壳内；盖板与图像传感模块的中心开孔对应位置处形成有开孔三；
11.外壳通过转动机构固定在支撑座上，转动机构中形成有供阳极棒通过的通道，使得外壳及固定其内的图像传感模块、传感器电路板以及遮光罩能够自由转动；外壳背面与图像传感模块的中心开孔对应位置处形成有开孔四；支撑座与图像传感模块的中心开孔对应位置处形成有开孔五；
12.支撑座上的开孔五、回转支承轴承的中心通孔、外壳背面的开孔四、传感器电路板上的开孔一、图像传感模块的中心开孔、遮光罩上的开孔二以及盖板开孔三共同形成用于安装转动机构的通道。
13.优选地，所述图像传感模块的中心有开孔，所述开孔一、开孔二、开孔三、开孔四、开孔五为与所述图像传感模块的中心开孔形状相适应的开孔。
14.优选地，所述图像传感模块的中心开孔的边长为5mm～30mm。
15.优选地，单个所述图像传感器的有效成像面积的长为20mm～70mm、宽为15mm～50mm。
16.优选地，所述转动机构包括穿设在安装通道内的螺纹柱，螺纹柱中部为供阳极棒通过的通孔一，螺纹柱的末端与支撑座固定连接；在螺纹柱上穿设有棘轮、螺母及指针；螺纹柱穿过外壳背面的开孔四后通过螺母紧固；棘轮位于外壳背面与支撑座之间，棘轮与螺纹柱同步转动；在外壳背面设有与棘轮相配合的棘齿；指针位于螺纹柱的前端，指针跟随螺纹柱转动，在盖板的开孔三边缘形成转动刻度，指针与转动刻度相配合。
17.优选地，所述螺纹柱的末端设有固定板，固定板中部为与所述通孔一相连通的通孔二，阳极棒通过通孔二穿入通孔一；固定板通过连接件与所述支撑座连接固定。
18.与现有专利方案相比，本实用新型具有如下优点：
19.(1)提供了一种能够实现由多个图像传感器拼接而成的管板焊缝探测器有效旋转的结构；
20.(2)本实用新型中的图像传感模块由四组图像传感器组，且每组图像传感器组进一步由n个图像传感器拼接而成，因而可以根据待检测的管板尺寸来调节n的值；待检测的管板尺寸越大，则n的值越大，反之则n的值越小，使得本实用新型能够满足不同尺寸管板的焊缝检测要求。
附图说明
21.图1示意了实施例中由4个图像传感器拼接而成的图像传感模块；
22.图2示意了实施例中由8个图像传感器拼接而成的图像传感模块；
23.图3示意了实施例中由12个图像传感器拼接而成的图像传感模块；
24.图4为本实施例公开的一种由多个图像传感器拼接的管板焊缝探测器的爆炸图；
25.图5示意了螺纹柱通过螺母紧固；
26.图6为本实施例公开的一种由多个图像传感器拼接的管板焊缝探测器的立体结构示意图(背面)；
27.图7为本实施例公开的一种由多个图像传感器拼接的管板焊缝探测器组装后示意
图。
具体实施方式
28.下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
29.如图4所示，本实施例公开的一种由多个图像传感器拼接的管板焊缝探测器包括外壳1，本实施例中，外壳1的轮廓形状为矩形。
30.传感器电路板2安装在外壳1内。传感器电路板2的具体电路形式为本领域技术人员的常识，可以参考现有专利方案，此次不再赘述。图像传感模块6固连在传感器电路板2上。图像传感模块6由四组外形轮廓为尺寸相等的矩形的图像传感器组拼接而成，四组图像传感器组从第一组图像传感器组开始依次90度旋转相拼接，从而形成围绕中心开孔6-1布置的呈回字形结构的图像传感模块。本实施例中，图像传感器组或者如图1所示，仅包括一个图像传感器6-2；或者如图2所示，由两个图像传感器6-2拼接而成；或者如图3所示，由三个图像传感器6-2拼接而成。组成图像传感器组的图像传感器6-2的数量依据待检测的管板尺寸确定，待检测的管板尺寸越大，则组成图像传感器组的图像传感器6-2的数量越多，从而使得最终的图像传感模块6的尺寸越大。中心开孔6-1的尺寸可以根据阳极棒直径以及传感器拼接方式而定，一般5mm～30mm，但不仅限于此区间的尺寸。单个图像传感器6-2的有效成像面积，长通常为20mm～70mm、宽通常为15mm～50mm，但不仅限于此区间的成像面积。
31.图像传感模块6的正面覆盖由遮光罩7。外壳1正面盖有盖板8，本实施例中盖板8为碳纤维材质，由盖板8将图像传感模块6、传感器电路板2以及遮光罩7封闭在外壳1内。支撑座3上有开孔五，外壳1背面有开孔四，传感器电路板2上有开孔一，遮光罩7上有开孔二，盖板8上有开孔三8-1，开孔五、开孔四、开孔一、图像传感模块的中心开孔6-1、开孔二及开孔三8-1共同安装通道。
32.外壳1通过转动机构固定在支撑座3上，使得外壳1可以在支撑座3上转动，转动机构通过安装通道固定在外壳1及支撑座3上。本实施例中，转动机构包括穿设在安装通道内的螺纹柱4，螺纹柱4中部为供阳极棒通过的通孔一。螺纹柱4的末端设有固定板10，固定板10中部为与通孔一相连通的通孔二，阳极棒通过通孔二穿入通孔一(为清晰显示结构，图6中未示意通孔二，但本领域技术人员通过文字描述应当理解通孔二的设置)。固定板10通过螺丝11与支撑座3连接固定，使得螺纹柱4的末端与支撑座3连接。在螺纹柱4上穿设有棘轮5、螺母9及指针12。螺纹柱4穿过外壳1背面的开孔四后通过螺母9紧固，使得外壳1可以相对于支撑座3转动。棘轮5位于外壳1背面与支撑座3之间，棘轮5与螺纹柱4同步转动。在外壳1背面设有与棘轮5相配合的棘齿13。通过棘轮5与棘齿13配合，使得外壳1需在一定外力作用下才能转动，且转动方向唯一。指针12位于螺纹柱4的前端，指针12跟随螺纹柱4转动，在盖板8的开孔三8-1边缘形成转动刻度14，指针12与转动刻度14相配合，本实施例中，转动刻度14有36格，指针12每转过一个转动刻度对应10
°
的转动角度。理论上，外壳1可以在360
°
范围内往同一个方向随意转动，但只有在15
°
至75
°
角度内才能进行有效校准，其余角度无法进行校准。因此，通过指针12与转动刻度，使得本领域技术人员可以确认外壳1的转动角度。
33.使用本实用新型时，先使得本实用新型提供的管板焊缝探测器处于初始状态，完成第一次成像。随后，将整个管板焊缝探测器旋转15
°
～75
°
，完成第二次成像。最后将两次成像的图像进行合成从而消除图像传感器之间的接缝。