X射線探傷機(jī)是指用于工業(yè)產(chǎn)品部件無損檢測的X射線發(fā)生裝置[1]，目前市場上的X射線探傷機(jī)生產(chǎn)廠家較多，計量性能各異，且由于在用設(shè)備器件老化、長期現(xiàn)場作業(yè)使探傷機(jī)的實(shí)際技術(shù)性能大大降低，普遍存在穿透力不夠、輻射束偏移、漏射線超標(biāo)等質(zhì)量問題，因此遺留產(chǎn)品質(zhì)量安全隱患。為保證X射線探傷機(jī)技術(shù)性能，降低事故隱患，保證財產(chǎn)和生命安全，特研制一種X射線探傷機(jī)高準(zhǔn)確度計量性能檢定平臺。
 
一、X射線探傷機(jī)檢定平臺
      X射線探傷機(jī)檢定平臺由三部分組成，劑量測量單元、驅(qū)動單元及測量控制數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，系統(tǒng)框圖如圖1所示。該X射線探傷機(jī)檢定平臺可以實(shí)現(xiàn)x、y方向及360旋轉(zhuǎn)測量，配合劑量計及0.6cm3電離室、防護(hù)用X射線測量儀實(shí)現(xiàn)X射線探傷機(jī)輻射角、漏射線等參數(shù)的自動測量，并能形象繪制出被測對象實(shí)際的輻射角。
 
二、輻射角的自動測量
      X射線探傷機(jī)輻射角是X射線探傷機(jī)檢定中的重要技術(shù)指標(biāo)之一，同時又因為輻射角的大小決定了探傷范圍，所以輻射角又是影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素之一，因此準(zhǔn)確測量輻射角大小及準(zhǔn)確判斷輻射角形狀是本項目需要解決的難點(diǎn)之一。
 
1.輻射角測量原理
      采用定向X射線探傷機(jī)輻射角測量方法，測量方法如圖2所示：

 

      在聚焦點(diǎn)600mm處的軸向（平行于射線管軸線）和徑向（垂直于X射線管軸線）方向上分別測出空氣比釋動能率的最大值（圖中D0點(diǎn)）和50%點(diǎn)（D1D2D3D4），再根據(jù)式（1）和式（2）分別計算軸向和徑向輻射角，取其值較大者。2.輻射角測量方法為避免回程差引入的誤差，本項目采用單向一次性準(zhǔn)確測量輻射角，測量方法如下：
（1）電離室探測器中心定位至射線束軸線高度。
（2）探測器從一端連續(xù)掃描測量800mm行程（具體行程可以憑經(jīng)驗自行設(shè)定）。
（3）軟件自動尋找最大值點(diǎn)，并計算得出射線束軸向輻射角大小。
（4）探測器返回至最大值點(diǎn)，以該最大值點(diǎn)為參考點(diǎn)進(jìn)行徑向移動，完成射線束徑向輻射角測量。探測器從0至800mm連續(xù)掃描采集空氣比釋動能率值，掃描結(jié)束自動尋找空氣比釋動能率最大值M的位置M0、M/2的位置M1和M2,自動計算并繪制出輻射角。輻射角測量流程圖如圖3所示。

 

3.實(shí)驗結(jié)果
      以XXQ-2505定向探傷機(jī)測試結(jié)果為例，采用步進(jìn)5mm的掃描采集間隔，對探傷機(jī)進(jìn)行軸向、徑向掃描測試，系統(tǒng)設(shè)置及測量曲線圖如圖4所示。測試結(jié)果為徑向輻射角最大，數(shù)據(jù)如表1所示。

 

      從表1可看出，此次測量聚焦點(diǎn)600mm處最大劑量率為5.72cGy/min，中心右側(cè)輻射區(qū)域為20.97°，中心左側(cè)輻射區(qū)域為18.86°，總體輻射角大小為39.83°。

 

三、總結(jié)
      本文設(shè)計的X射線探傷機(jī)檢定平臺僅需一次定位便能完成軸向、徑向輻射角的自動測量，簡單易用的上位機(jī)軟件能夠有效控制計量器具檢定平臺的多方向掃描，自動且準(zhǔn)確繪制射線束分布曲線圖，并能計算輻射角大小、重復(fù)性等參數(shù)，給客戶提供探傷技術(shù)支持。

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