专利名称：多功能x射线电视设备的制作方法
技术领域：
本实用新型专利属于X射线无损检测技术领域，它是用于非被性检查被检物品的内部构造和质量。
X射线无损检测技术已经在多个领域有了较为广泛的应用，从本世纪20年代初期X射线照像技术在医疗和工业探伤方面的应用，到今天X射线无损检测电视设备的应用，产品几经更新，目前市场常见的产品有以下几类①以象增强器为光转换器的X射线电视设备，这类电视设备要求被检物品的形状要规则，对于几何形状不规则的产品，由于产品外形边缘不规则，不可能将X射线100％地遮盖住，因而只能适应软X射线条件下应用，否则在硬X射线条件下应用会导致象增强器直接接受X射线辐射量，会灼伤象增强器或发生散焦不能成像。
②以X射线敏感光导摄象器件配套的工业X射线敏感电视设备，这类设备最大一次性检测面积仅有9×12mm，大于此尺寸的物品就不能一次检测，只能分段局部检测，因而应用具有局限性。
③采用直线加速器高能X射线图像处理设备，价格昂贵。(每台价格高达60～75万美元／台)，对于一般性工业产品检测来说成本太高了。
④前曾出现过采用微光电视与X射线致发光屏配套组成的改进型X射线电视设备，但因未解决X射线散射线和外来杂噪声的干扰技术，使光图象的分辨率和清晰度很低除极少数局部应用之外，对于广大应用对象无法使用。
本实用新型的目的是为了吸收上述这些X射线电视设备的优点，克服其各自的缺点，又经过改进设计而创造成功的一种一机多用的X射线电视设备，它大大拓宽了被检物品的种类和范围，同时降低了设备的成本，缩小了体积，降低了水电能源消耗。
本实用新型是一种一机多用的X射线电视设备，其基本工作原理是将被检物品放置在X射线的透视之下，由于X射线的强度对不同材料及厚度的衰减强度不同，当这些射线穿过被检样品之后，则形成了不可见的X射线影象，经过光转换装置把不可见的X射线影象转换成为可见光影象，将这些影象信息送到摄象和电视接收装置，在电视监视器中就可以实时显示出与被检物品内形外貌相同的实体光图象，再经过图象处理装置，将外来杂噪声及电子电路中产生的电噪声去除，就可以得到不同灰度级层次分明的实体光图象。这些检测结果除了实时显示之外，还可以照像，录相、打印、磁盘贮存等方式输出。本实用新型所述多功能X射线电视设备的结构示意图和图象处理装置方框图，如图1所示，它是由X射线管，放置样品的可动工件台、光转换器、电视摄象和接收装置，控制器，电源部件，输出装置和水冷却装置组成，其特征在于它是将X射线致发光屏的光转换器，象增强器的光转换器和X射线敏感光导摄象管的光转换器，这三种光转换装置通过一个旋转台巧妙地组合在一起，实现了一机多用。图中(1)(2)(3)为不同类型和不同应用范围的三个光转换装置，它们沿着旋转台的园周方向分别安装在旋转台上的不同位置上，旋转台可转动四个位置，每一个位置都有定位机构。根据被检测对象的特点，需要选择某一个光转换装置工作时，则将其旋转到透射位置即可。光转换装置的个数可根据需要装设一个，两个，三个。这个旋转台是由旋转轴固定底座、旋转盘、固定机架、定位机构和防X射线辐射泄漏的安全屏蔽箱组成，见图2所示。
X射线致发光屏电视设备早已出现，但是由于未能很好解决X射线散射和外来杂噪声音的干扰问题，致使电视光图象的分辨率和清晰度不同，难以达到医疗和工业的应用要求。本实用新型专利中，由于在X射线管和被检测样品之间装设了一种专门用于吸收X射线散射线的高效过滤器，从而提高了实体光图象的清晰度和分辨率，因此使这种X射线致发光屏电视设备达到了实用化。这样，将它的光转换器和图象增强器的光转换器以及X射线敏感光导摄象管的光转换器同时组合在一起，再加上采用了去除噪声的图象处理装置，达到了一机多用的目的，则大大拓宽了X射线检测技术的应用范围，它实现了对烟花炮竹产品、电子元器件、电器部件(如电源插头、插座、微动开关、隔离器、高压偏转线圈等)，薄材重金属、轻金属(如铝合金等)、塑料、陶瓷、橡胶材料制品、石油化工管道的保温层(检查有无空隙)和生物及医疗诊断等方面的实时检测显示。
本实用新型多功能X射线电视设备中的放置被检样品的可动工件台，不仅仅是能实现X、Y、Z三维移动，以便于对被检物品的被检部位的调整，而且还设计了可以实现振动的功能，因为被检物品内部结构件如有松动或移位，或者在内部结构中存在有多余金属物时，在静止状态下检测很难辨认，甚至造成判断错误，以往进行这类检测是将被检测物品取出机器外，进行振动后再次装机检测，并与前面检查结果对比。而在这种可振动的工件台上，就能实现使被检物品不断受到振动，不断被进行检测，结构件松动或移位，或者多余金属物必然会随振动而随机位移，因而将暴露无遗，清晰可辨。这样被检物品一次装机便可完成了多种检测，提高了检测效率和检测可信度。这种使工件台振动的机构是由电磁振动装置和倾斜度调节(不同角度)机构组成可振动的台座，将此振动台座按装在三维可移动的检测云台上即成。
以往的X射线无损检测技术的图象处理技术一般均对原图象信息有损失，本实用新型专利是在于充分利用计算机的硬件功能资源，使得在不损失原图象信息情况下而消除杂噪声干扰。所采用的数学模式和应用程序如下即利用硬件设备，提供了在△t时间内产生一信号序列如｛Yn｝＝｛Xn｝＋｛Nn｝式中｛Yn｝为图象处理后的信号序列｛Xn｝为原真实图象的信号序列｛Nn｝为外来杂噪音的信号序列应用外来杂噪音信号的特点，将信号序列｛Yn｝做运算，f(｛Yn｝)，可使噪音信号序列变为一个小常量，则有f(｛Yn｝)＝f(｛Xn｝)＋f(｛Nn｝)≈f(｛Xn｝)这样就实现了不损失原图象的任何信息而排除了外来噪声干扰，使得采用一般的微机图象处理即可获得高分辨率和高清晰度的X射线电视图象显示。
在此基础上再采用硬件实时图象处理装置，使X射线电视图象的信噪比可提高
，
倍。根据应用要求还可以不断增加和扩充应用软件程序，进一步对图象进行处理，则可实现边缘锐化、伪彩色处理、均衡处理、剖面分析、无极放大、灰度变换、灰度测试、画面距离测试、直方图统计、斑点面积统计等等。因而进一步增加了X射线无损检测显示技术的应用功能和扩大了应用对象和范围。
本实用新型专利具有下述优点1.这种多功能X射线电视设备是将对X射线致发光屏的光转换器、象增强器的光转换器和X射线敏感光导摄象管的光转换器，这三种光转换器组合在一起(或者根据需要也可进行两两组合使用)，实现了一机多用，再加上其图象处理装置，使得扩大了应用领域，拓宽了X射线检测技术应用范围和被检物品的种类，(如烟花炮竹火工品等领域，；电子元件、器件、部件领域；金属材料，塑料、橡胶材料领域；生物和医疗诊断等领域等。)2.图象处理装置是充分利用计算机的硬件功能资源，在不损失原图象信息的情况下而去除噪声干扰。使得使用一般的微机图象处理即可获得高分辨率和高清晰度的电视图象显示。
3.检测效率和自动化程度高，周期短，判断正确，检测置信度高。
4.缩小了设备体积，减少了占地面积，节省水电消耗。
图1为多功能X射线电视设备的框图，图中(1)为X射线管；(2)高效守滤器；(3)恒压直汉高压发生器；(4)恒压恒流控制器；(5)制冷系统；(6)软水自循环系统；(7)被检物件；(8)XYZ轴三给可移动；(9)X射线(被检物件)潜偈；(10)X射线致发光屏的光转换器；(11)象增强器的光转换器；(12)X射线敏感光导摄象器件的光转换器；(13)电视成象及视频讯号输出装置；(14)电视设备的显示终端；(15)计算机图象处理装置及其显示终端；(16)总控制柜操作台；(17)电网电源；(18)防X射线泄漏辐射安全屏蔽箱体。
图2为多功能X射线电视设备旋转台结构示意图，图中(1)为X射线透射(照相)部位；(2)象增强器的光转换器按装部位；(3)X射线敏感光导摄象器件为光转换器的安装部位；(4)X射线致发光屏的光转换器的安装部位；(5)象增强器的光转换器的安装固定机架；(6)X射线敏感光导摄象器件为光转换器的安装固定机架；(7)旋转盘；(8)转轴固定底座；(9)轴；(10)转动定位机构；(18)防X射线泄漏辐射安全屏蔽箱体。
实施例1按照本实用新型专利所述的多功能X射线电视设备的设计构思已设计并制造成功一台样机，其结构示意图如图1所示，它是将X射线致发光屏的光转换器，象增强器的光转换器和X射线敏感光导摄象管的光转换器、这三种光转换器组合在一起构成一台X射线电视装置，并采用了去除噪声的图象处理装置，达到一机多用，通过实际检测试用完全达到了设计的要求。
实施例2按照本实用新型专利所述的多功能X射线电视设备的设计思想，还可以根据应用范围的不同将X射线致发光屏的光转换器和X射线敏感光导摄象管的光转换器，这两种光转换器组合在一起构成一台X射线电视设备，并采用去除噪声的，图象处理设置，实现一机多用的目的。
实施例3按照本实用新型专利所述的多功能X射线电视设备的设计思想，还可以根据应用范围的不同，仅采用X射线致发光屏为光转换器构成一台X射线电视设备，实现了以往所不能实现的实用化功能。
权利要求1.一种多功能X射线电视设备是由X射线管，放置样品的可动工件台、光转换器，电视摄象和接收装置及其控制器，电源部件、输出装置和水冷却系统组成，其特征在于它是将X射线致发光屏的光转换器，象增强器的光转换器，X射线敏感光导摄象管的光转换器，这三种光转换器(也可以根据需要装两个或一个光转换器)装在一个可以转动四个位置的旋转台上，当需要某个光转换器工作时则将其旋转致透射位置，这个旋转台是由旋轴固定底座、旋转盘、固定机架、定位机构和防X射线辐射泄漏的安全屏蔽箱组成。
2.根据权利要求1所述的多功能X射线电视设备，其特征在于采用X射线致发光屏为光转换器时，在X射线管和被检测样品之间装设了一种专门用于吸收散射射线的高效过滤器，实现了对软硬X射线兼容，提高了实体光图象的分辨率的清晰度，由此使这种光转换器构成的电视设备达到实用化。
3.根据权利要求1所述的多功能X射线电视设备，其特征在于设计了能使被检查物品不断受到振动，不断被进行检测的可振动工件台，使检测被检样品腔体内部有无结构件移位和有无可动多余物十分方便，它是由电磁振动装置和倾斜度调节(不同角度)机构组成的可振动台座，将此振动台座按装在三维可移动的检测云台上即成。
专利摘要本实用新型专利提供了一种多功能X射线电视设备，实现了一机多用，拓宽了X射线检测的应用范围，对烟花爆竹产品，电子元器件、电器部件及塑料，陶瓷、橡胶塑料产品，石油化工管道保温层，生物及医疗诊断等多种产品和材料进行实时检测显示，而降低了投资费用，提高了设备的性能价格比。
文档编号G01N23/22GK2175936SQ9222527
公开日1994年8月31日 申请日期1992年6月24日 优先权日1992年6月24日
发明者朱炎 申请人:国营第七一八厂