[发明专利]便携式高频X射线探伤机

说明书

技术领域

本发明涉及无损检测领域，特别是指一种便携式高频X射线探伤机。

背景技术

便携式X射线探伤机在无损检测领域中应用非常广泛，目前国内外市场的便携式X射线探伤机主要包括控制器、机头和供电线缆三部分。控制器内部包含控制电路和功率电路，主要是产生中频脉冲电压。机头内部主要包含中频升压高压包和X射线管两部分。采用这种结构的X射线探伤机主要存在的缺点是供电线缆必须使用大电流线缆，线缆中的电流是脉动电流，会产生较大的干扰和辐射。对线缆及连接端子的要求非常高，导致成本高。X射线管的高压管电流检测回路会通过此条线缆连接到控制器，存在一定的安全隐患。

目前便携式X探伤机控制器多采用可控硅作为功率器件，可控硅用于整流和变频斩波。采用此技术的电路控制器具有体积大，发热大，工作频率低，效率低下，能耗高，且只适用于工频交流电源供电，驱动电路复杂，需要大体积电感，输入功率因数低等缺点。同时，目前使用的便携式X射线探伤机控制器控制X射线管加速电压输出稳压的方式是数字开环、模拟单闭环的方式工作。X射线管的加速电压和灯丝电流均来自同一高压包电源。导致灯丝电流不可控，设定电压不可控，实际输出电压对应关系只能依赖于出厂设置，不能实时监测并调整实际输出电压，输出电压精度低等缺点。灯丝电流不可控，故X射线管产生的量相对不可控，影响拍片的清晰度。

目前便携式X探伤机机头部分采用中频升压高压包的方式将低压脉冲电压升压到150KV～350KV，升压以后的电压仍然为脉冲电压，要供给X射线管使用，靠的是X射线管自整流的方式。采用此技术的缺点是升压高压包体积大，重量大，成本高，高压包易高压击穿损坏等，供给X射线管的电压为脉动电压，所以产生的X射线是断续的，单位时间里产生的X射线的效率低，射线能量也不稳定，因此单位时间内拍片曝光时，穿透的物体厚度相对要小很多。

发明内容

本发明的目的是提供一种便携式高频X射线探伤机，X射线管加速电压和灯丝电流采用数字模拟双闭环工作方式，能够实时监测并校正X射线管加速电压和灯丝电流，输出电压精度高，拍片的清晰度高，X射线穿透厚度大。

为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：一种便携式高频X射线探伤机，包括操作面板和与其连接的射线发生器，所述射线发生器包括电源输入模块、用于将交流电变为直流电且与电源输入模块连接的同步整流电路、用于将直流电变为高频交流电且与同步整流电路连接的桥式逆变电路、与桥式逆变电路连接的高频变压器、用于将交流电变为直流电同时增大电压且与高频变压器连接的十倍压整流电路和产生X射线且与十倍压整流电路连接的X射线管，所述恒流电源为X射线管提供电流；所述十倍压整流电路和X射线管之间连接有用于采集加速电压的电压、管电流采样电路，所述同步整流电路与DC-DC电压变换模块连接，所述DC-DC电压变换模块与驱动电路连接，所述驱动电路与桥式逆变电路连接；所述恒流电源与驱动电路之间连接有ARM单片机，所述X射线管与恒流电源之间连接有用于采集灯丝电流的电流采样电路，所述电压、管电流采样电路将采集的加速电压信号反馈到ARM单片机和驱动电路；所述电流采样电路将采集的灯丝电流信号对应反馈到ARM单片机和恒流电源。

进一步的，所述同步整流电路和桥式逆变电路均采用MOS管作为功率器件。

进一步的，所述操作面板上设有电源和单片机，该单片机分别与按键、显示器和RS485通信接口连接。

进一步的，所述操作面板和射线发生器之间通过通信线缆连接。

进一步的，所述操作面板上设有辐射监测装置，该辐射监测装置与蜂鸣器连接。

进一步的，所述ARM单片机上连接有RS485通信接口。

本发明的有益效果在于：1、采用高频变压器和十倍压整流电路，使加速电压为恒定直流电压，高频变压器相对现有技术具有体积小，重量轻，成本低，效率高等优点，十倍压整流相对现有技术具有电压恒定，拍片清晰度高等优点。

2、X射线管加速电压和灯丝电流采用数字模拟双闭环工作方式，设定电压可控，能够实时监测并校正X射线管加速电压和灯丝电流，输出电压精度高，拍片的清晰度高，X射线穿透厚度大。

3、操作面板和射线发生器之前的导线连接为通信线缆和小功率连接端子，连接不需要粗大的导线和大电流连接端子。减少成本，延长使用寿命，降低操作人员的搬运劳动强度。同时可根据现场需求设定通信线缆的长度，避免对操作人员身体健康的危害。