专利名称：一种x射线机焦距准确设定与测量的检测装置及方法
技术领域：
本发明涉及X射线机焦距准确设定与测量的检测装置及方法，尤其适用于X射线检测技术在工业检测领域中的应用。
背景技术：
X射线照相时的图像质量受到各种因素的影响，包括X射线机各种参数的选择、成像板或者胶片的选择、透照时的工艺参数以及照射现场的工况。其中主要的影响因素是透照时的工艺参数，管电压、管电流、焦距、曝光量都对X射线照相的图像质量有很大影响。要想得到最佳的射线照射质量就必须弄懂各参数的逻辑关系，分清主次、合理取舍，并在实际操作中认真贯彻合理设定各种参数。焦距是X射线源到成像板或者底片之间的直线距离。焦距对X射线的各个参数均有很大的影响。对曝光量的影响，为了客观的表示焦距、曝光量和成像板所得到的实际感光量之间的关系，引入曝光系数。
ν ; ν · : '1、mJ mm ；，可见在曝光量一定时曝光系数与焦
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距的平方成反比关系，对曝光量影响非常大。对几何不清晰度(Ug)的影响，r,^。d
g、 I ..
是射线源的有效尺寸，T是检测厚度，焦距F等于透照距离f (X射线源到工件表面的距离) 和工件表面至成像板或者胶片距离b之和。焦距越大，对应的几何不清晰度值就越小，对应的图像就越清晰，但不是焦距越大越好，焦距与曝光系数成平方反比关系，而为了保证X射线的检测质量，还必须防止高电压短时间的曝光参数。一般来讲各种透照方式焦距的选择应遵循三种原则(1)满足最小几何不清晰度的要求(2)考虑对透照厚度比值的影响(3)满足射线照相对比度几何修正系数的要求。基于以上原因和原则，选取正确的焦距对射线照射的影响很大。管电压、管电流、曝光量、焦距四个工艺参数，其中管电压、管电流、曝光量可以由X 射线机控制器进行任意设定，而焦距不可由控制器直接设定。目前的X射线机都没有焦距的专业测量系统，国内也还没有针对工业X射线照射焦距进行准确测量的专用装置。常用方法是用卷尺对焦距进行测量误差非常大，而焦距又对射线照射工艺参数选择规律以及图像数据分析非常重要，所以设计一个精确地焦距测量与设定的装置非常有必要。

发明内容
本发明的目的在于准确、迅速测量与设定X射线机的焦距，为研究在电气设备中X 射线机各种参数的选取和图像处理时的算法选取都能提供准确的焦距数值依据。本发明是通过下列技术方案来实现的。—种X射线机焦距准确设定与测量的检测装置，本发明包括X射线机、开关装置、
焦距测量装置、焦距设定装置、激光接收与反射装置、温度测量装置、湿度测量装置、LED显示器、紧固装置、报警装置、USB线、成像板；其连接结构为，检测装置分别与X射线机、紧固装置连接；检测装置通过USB线与激光接收与反射装置连接，激光接收与反射装置下部连接有成像板；成像板分别与焦距设定装置、LED显示器连接；焦距设定装置分别与报警装置、开关装置、焦距测量装置连接；LED显示器分别与温度测量装置、湿度测量装置、焦距测量装置连接。本发明紧固装置包括带扣柄的C型套筒，扣柄上设置有对称的1组以上的螺丝孔； 套筒中部固定设置有盛放装置，盛放装置底部开设有线孔，盛放装置上还设置有栏杆。一种X射线机焦距准确设定与测量的检测装置的方法，本发明步骤如下，首先将X 射线机及成像板布置好；将X射线机发射头的指示点与检测装置的激光发射头平行对齐， 然后用紧固装置将检测装置固定于X射线机的探头部位；用USB线将检测装置主体装置与激光接收与反射装置连接起来；将激光接收与反射装置并与成像板处于同一平面上，将感光区对准主体装置的激光探头；打开开关对焦距进行测量或者设定好焦距后调整X射线机与成像板的位置；记录LED显示器上面的焦距、温度、湿度数据；拔开USB线拆下激光接收与反射装置；关闭电源并安装保护罩；进行X射线照射检测现场试验；全部现场试验完毕后将主体装置拆下。本发明焦距设定步骤如下，首先输入需要设定的焦距值，然后启动测试程序，在调整X射线机位置的同时，焦距测量装置一直在测量X射线机与成像板之间的距离并显示在 LED上，如果测量值d大于设定值1就会发出第一种报警声音，根据提示音就可以去减小X 射线机与成像板之间的距离；如果测量值d小于设定值1就会发出第二种报警声音，根据提示音就可以去增加X射线机与成像板之间的距离，测量值d等于1时，LED显示器显示实际焦距值。本发明的有益效果为，通过本发明能实现快速的、准确的对射线检测时焦距的测量与设定，大大提高了焦距测量的精度与缩短了作业时间，本发明具有高效、无损、可视的显著优点。下面结合附图及实例进一步说明本发明内容。


图1为本发明的结构框图2是本发明X射线机焦距准确设定与测量的主体检测装置结构示意图； 图3是本发明X射线机焦距准确设定与测量的紧固装置结构示意图； 图4是本发明X射线机焦距准确设定装置的工作方式流程图； 图5是本发明X射线机焦距准确设定与测量的激光接收与反射装置结构示意图； 图6是本发明X射线机焦距准确设定与测量的检测方法流程图。
具体实施例方式如图1所示，一种X射线机焦距准确设定与测量的检测装置，本发明包括X射线机、开关装置、焦距测量装置、焦距设定装置、激光接收与反射装置、温度测量装置、湿度测量装置、LED显示器、紧固装置、报警装置、USB线、成像板；其连接结构为，检测装置分别与X 射线机、紧固装置连接；检测装置通过USB线与激光接收与反射装置连接，激光接收与反射装置下部连接有成像板；成像板分别与焦距设定装置、LED显示器连接；焦距设定装置分别与报警装置、开关装置、焦距测量装置连接；LED显示器分别与温度测量装置、湿度测量装置、焦距测量装置连接。本发明紧固装置包括带扣柄的C型套筒，扣柄上设置有对称的1组以上的螺丝孔； 套筒中部固定设置有盛放装置，盛放装置底部开设有线孔，盛放装置上还设置有栏杆。一种X射线机焦距准确设定与测量的检测装置的方法，本发明步骤如下，如图6所示，首先将X射线机及成像板布置好；将X射线机发射头的指示点与检测装置的激光发射头平行对齐，然后用紧固装置将检测装置固定于X射线机的探头部位；用USB线将检测装置主体装置与激光接收与反射装置连接起来；将激光接收与反射装置并与成像板处于同一平面上，将感光区对准主体装置的激光探头；打开开关对焦距进行测量或者设定好焦距后调整 X射线机与成像板的位置；记录LED显示器上面的焦距、温度、湿度数据；拔开USB线拆下激光接收与反射装置；关闭电源并安装保护罩；进行X射线照射检测现场试验；全部现场试验完毕后将主体装置拆下。本发明焦距设定步骤如下，如图4所示，首先输入需要设定的焦距值，然后启动测试程序，在调整X射线机位置的同时，焦距测量装置一直在测量X射线机与成像板之间的距离并显示在LED上，如果测量值d大于设定值1就会发出第一种报警声音，根据提示音就可以去减小X射线机与成像板之间的距离；如果测量值d小于设定值1就会发出第二种报警声音，根据提示音就可以去增加X射线机与成像板之间的距离，测量值d等于1时，LED显示器显示实际焦距值。(1)开关装置，该装置用于X射线机焦距设定与测量装置的开启与关闭，在焦距设定装置对X射线机的焦距设定并布置好后或者在测量装置对X射线机的焦距测量完毕后， 就必须将电源关掉，以防止激光装置产生的脉冲信号对X射线机的图像采集产生严重干扰。(2)焦距测量装置，该装置采用目前先进的激光测距系统，根据不同要求可以选择不同的精度等级对焦距进行测量，测量结果根据精度要求对位数自动进行取舍并显示在 LED 上。焦距设定装置，是由自主开发的单片机焦距设定系统和报警蜂鸣装置组合而成， 利用按键输入指定的焦距信息和蜂鸣器的提示信息对X射线机和成像板进行距离调整。(3)激光接收与反射装置，利用特殊感光材料来判断是否收到激光脉冲信号，防止出现照射位置的偏差引起焦距测量的错误。由于数字成像板是由COMS记忆芯片集成，价格非常昂贵，所以要尽量避免激光的直射，激光接收与反射装置对成像板也是一种保护。(4)温度测量装置，鉴于温度对数字成像有一定的影响，在整体设备内部添加一个温度传感器并将其与LED显示器连接。(5)湿度测量装置，鉴于湿度对数字成像有一定的影响，在整体设备内部添加一个湿度传感器并将其与LED显示器连接。(6) LED显示器，用于显示焦距、室外温度与湿度等信息。(7)紧固装置，紧固装置设计成便于拆卸的形式，试验开始将紧固装置安装上，测量完毕即可拆卸下来。(8)报警装置，用于焦距设定后对X射线机与成像板之间距离调整时位置信息的提醒，以及激光接收与反射装置是否收到激光脉冲信号的提示。(9)保护装置，基于激光测距系统的整体装置对精度要求较高，设备造价不菲，为防止意外情况，在装置安装完毕后在装置外部加一个保护罩。(IO)USB线，用于连接主体装置与激光接收与反射装置，激光接收与反射装置通过 USB线传给控制系统是否接收到激光脉冲信号的信息。如图2所示，该图给出了 X射线机焦距准确设定与测量的检测装置的主体装置示意图。1是X射线机焦距准确设定与测量的检测装置的主体部分包括激光测距仪与LED显示器、温度传感器、湿度传感器、警报器。2是激光接收与反射装置，其下部即是成像板，与检测装置主体之间用USB线连接。3是X射线机，将主体装置激光发射器用紧固装置固定在X 射线源同一平面上。4是被检测设备，可以将成像板与激光接收与反射装置均固定在其上面，5为X射线机发射头的指示点与检测装置的激光发射头平行对齐后X射线机的发射线。如图3所示，该图给出了 X射线机焦距准确设定与测量的检测装置的紧固装置示意图。其中6是紧固螺丝孔，它配合紧固螺栓将检测主体装置固定于X射线机上；7是套筒， 为了保护X射线机外部套筒用橡胶材料制成，使用时套在射线机外部；8是检测装置盛放装置，工作时只需要将检测装置放入其内即可；9是两个USB及导线孔，方便对检测装置进行连接；10是栏杆，将主体装置放置进盛放位置时防止主体检测装置掉落。如图5所示，该图给出了 X射线机焦距准确设定与测量的激光接收与反射装置。11 是接收与反射装置的安装与支撑装置，是由塑料材料制成。12是激光接收与反射装置，是由感光材料制成，与检测装置之间用USB线连接。13是手柄，用于在测量与设定时方便移动激光接收与反射装置。
权利要求
1.一种X射线机焦距准确设定与测量的检测装置，其特征在于，包括X射线机、开关装置、焦距测量装置、焦距设定装置、激光接收与反射装置、温度测量装置、湿度测量装置、LED 显示器、紧固装置、报警装置、USB线、成像板；其连接结构为，检测装置分别与X射线机、紧固装置连接；检测装置通过USB线与激光接收与反射装置连接，激光接收与反射装置下部连接有成像板；成像板分别与焦距设定装置、LED显示器连接；焦距设定装置分别与报警装置、开关装置、焦距测量装置连接；LED显示器分别与温度测量装置、湿度测量装置、焦距测量装置连接。
2.如权利要求1所述的一种X射线机焦距准确设定与测量的检测装置，其特征在于，紧固装置包括带扣柄的C型套筒，扣柄上设置有对称的1组以上的螺丝孔；套筒中部固定设置有盛放装置，盛放装置底部开设有线孔，盛放装置上还设置有栏杆。
3.如权利要求1所述的一种X射线机焦距准确设定与测量的检测装置的方法，其特征在于，步骤如下，首先将X射线机及成像板布置好；将X射线机发射头的指示点与检测装置的激光发射头平行对齐，然后用紧固装置将检测装置固定于X射线机的探头部位；用USB线将检测装置主体装置与激光接收与反射装置连接起来；将激光接收与反射装置并与成像板处于同一平面上，将感光区对准主体装置的激光探头；打开开关对焦距进行测量或者设定好焦距后调整X射线机与成像板的位置；记录LED显示器上面的焦距、温度、湿度数据；拔开USB线拆下激光接收与反射装置；关闭电源并安装保护罩；进行X射线照射检测现场试验；全部现场试验完毕后将主体装置拆下。
4.如权利要求3所述的一种X射线机焦距准确设定与测量的检测装置的方法，其特征在于，焦距设定步骤如下，首先输入需要设定的焦距值，然后启动测试程序，在调整X射线机位置的同时，焦距测量装置一直在测量X射线机与成像板之间的距离并显示在LED上，如果测量值d大于设定值1就会发出第一种报警声音，根据提示音就可以去减小X射线机与成像板之间的距离；如果测量值d小于设定值1就会发出第二种报警声音，根据提示音就可以去增加X射线机与成像板之间的距离，测量值d等于1时，LED显示器显示实际焦距值。
全文摘要
一种X射线机焦距准确设定与测量的检测装置及方法，本发明包括X射线机、开关装置、焦距测量装置、焦距设定装置、激光接收与反射装置、温度测量装置、湿度测量装置、LED显示器、紧固装置、报警装置、USB线、成像板；本发明的有益效果为，通过本发明能实现快速的、准确的对射线检测时焦距的测量与设定，大大提高了焦距测量的精度与缩短了作业时间，本发明具有高效、无损、可视的显著优点。
文档编号G01N23/00GK102507612SQ20111039403
公开日2012年6月20日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者于虹, 况华, 刘荣海, 吴章勤, 王科, 王达达, 谭向宇, 赵现平, 郭涛涛, 闫文斌, 魏杰 申请人:云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院