[发明专利]管子－管板焊接接头γ射线数字成像自动检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及射线检测成像技术领域，更具体地说是一种管子与管板接头的无损检测系统，它广泛应用于列管式换热器和列管式反应器等管子与管板连接的无损检测和无损评价。

背景技术

目前列管式换热器和列管式反应器等管子与管板连接主要采用渗透检测、磁粉检测、超声波检测以及射线的胶片成像法等无损检测方法。然而渗透检测只能检测非多孔性材料表面开口缺陷；磁粉检测只能检测铁磁性材料焊缝表面和近表面缺陷，但在管子-管板焊缝上应用时，近表面缺陷的检测效果不理想；采用超声波技术检测管子-管板焊缝的应用情况也不能令人满意，主要是现场适应能力差，且对气孔的检测灵敏度低；射线的胶片成像法存在胶片储存和环境污染等一系列问题。

图1为现有技术中胶片成像法的γ射线成像装置结构图。如图所示，γ射线源101置于源导管102内部，该γ射线源用于对管子103与管板104的接头105进行检测，以判断是否存在缝隙或者气泡等。在管子103内部还包括一屏蔽块106，用于进行厚度补偿，使成像更清晰。γ射线的接收部分包括胶片107，用于接收γ射线并成像，胶片107置于一屏蔽铅板108上，该屏蔽铅板用于屏蔽多余的γ射线。

该胶片成像法采用γ射线对管子与管板的接头处进行检测，能够检测到内部缺陷。但是由于管子管板几何形状的特殊性，需要对胶片进行中心开孔，采用胶片进行成像需要对成像后的胶片进行储存，对环境也会造成污染。并且，胶片成像法无法实现数字成像，而不能在计算机上立即获得成像结果。

发明内容

针对现有技术的各种无损检测方法所存在的缺陷，本发明实施例提供一种管子与管板接头的无损检测系统。该系统采用线阵探测器作为射线接收装置，将γ射线的光信号直接转换成数字信号，并将该线阵探测器固定于一旋转装置，通过该旋转装置带动该线阵探测器的旋转，完成管子与管板接头的一个圆周的检测，并通过图像处理装置形成完整的管子与管板接头处图像。

本发明的目的是提供一种管子与管板接头的无损检测系统，所述系统包括：γ射线发射装置，位于所述管子内部，发射γ射线，并使γ射线的方向穿过所述管子与管板接头；运动控制旋转装置，与所述γ射线发射装置相对设置，进行圆周旋转；γ射线接收装置，固定在所述运动控制旋转装置上，通过所述运动控制旋转装置的带动进行圆周旋转，所述γ射线接收装置接收所发射的γ射线并将γ射线的光信号转换成数字信号；图像处理装置，连接所述γ射线接收装置，根据所述数字信号生成所述管子与管板接头的图像，对所述图像进行处理，生成检测结果。

本发明实施例采用γ射线进行无损检测，不仅能检测接头表面的缺陷也能检测接头内部的缺陷。另外，本发明实施例采用线阵探测器来接收γ射线，能同时将光信号转换成数字信号，省略了光学镜头、摄像机和图像采集卡，简化了系统结构，节约了成本。本发明可靠性好、分辨率高、操作方便、小型化，能快速方便地对管子-管板焊接接头的缺陷进行γ射线数字成像自动检测。

附图说明

图1为现有技术中采用胶片成像法的γ射线成像装置结构图；

图2为本发明实施例的γ射线成像装置结构图；

图3为本发明实施例的运动控制旋转装置的细化结构图；

图4为本发明实施例的硬件结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明如下：

本发明实施例提供一种管子与管板接头的无损检测系统。该系统包括γ射线发射装置、γ射线接收装置、运动控制旋转装置和图像处理装置。其中，γ射线发射装置，位于被检测管子的内部，该装置发射γ射线，并调整该射线方向使γ射线穿过管子与管板接头；运动控制旋转装置，与γ射线发射装置相对设置，可以进行圆周旋转；γ射线接收装置，固定在运动控制旋转装置上，通过运动控制旋转装置的带动进行圆周旋转，γ射线接收装置接收所发射的γ射线并将γ射线的光信号转换成数字信号；图像处理装置，连接γ射线接收装置，根据该数字信号生成管子与管板接头的完整图像，并对接头的图像进行处理，生成检测结果。

图2为本实施例管子与管板接头的无损检测系统结构图。本实施例γ射线发射装置包括：放射源201和刚性源导管202，本实施例采用的放射源为中低能量的γ射线源，如5居里的Ir-192。放射源201通过手动或自动出源的方式导入刚性源导管202内部，刚性源导管202伸入管子203内部；为了使γ射线接收装置生成的数字信号所成的图像的灰度均匀，需要进行厚度补偿，图1的γ射线发射装置还包括特殊材料制成的屏蔽块206，如图2所示，该屏蔽块206附着于管子203内侧壁。