專利名稱：超小型管道內(nèi)自動爬行x射線探傷機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到X射線照相設(shè)備、自動控制和微波信號傳輸?shù)燃夹g(shù)領(lǐng)域，具體而言是一種超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷機。
管道焊縫質(zhì)量是關(guān)系到其安全運行和使用壽命的重要因素。在管道施工中，國內(nèi)外常用的焊縫無損探傷技術(shù)有超聲波探傷、γ射線探傷、X射線探傷等。其中X射線探傷通常都是采取外照法雙壁透射拍片，也就是將X射線機置于管外一側(cè)，膠片置于與主射線相迎的管外另一側(cè)。這種外照法探傷方法缺點很多射線強度高，拍片次數(shù)多，片子質(zhì)量差，工作效率低，人身防護難，要挖操作坑，勞動強度大。經(jīng)檢索查明，國外已有鋼管道內(nèi)照法單壁透射拍片設(shè)備。例如，美國專利3904878，是一種管道內(nèi)爬行式X射線機，用液化氣發(fā)電機提供驅(qū)動電源，在管外用γ射線源控制管內(nèi)爬行小車及X射線機工作。又例如，英國JME公司研制的管道X射線爬行器，用蓄電池為動力源，以X射線源或γ射線源作為管內(nèi)探傷射線源，以同位素銫137或鈷60源在管外控制。再例如，中國專利92232940.0，稱作“一種管道探傷爬機”，也是采用γ射線源作為管內(nèi)探傷源，在管外接收管內(nèi)γ射線源泄漏信號，并通過管外儀表對管內(nèi)爬機進行有線控制。上述管內(nèi)爬行探傷設(shè)備是管道焊縫探傷技術(shù)的一大進步，克服了外照法雙壁透射拍片的諸多弊端。但仍有一些缺點和不足之處采用γ射線源探傷或控制，對人身安全防護很不利，給運輸、保管和使用帶來很多麻煩；其控制方式、供電方式也不令人滿意；其應(yīng)用范圍只限于大口徑管道。另有一項中國專利96221410.8，名稱為“鋼管道內(nèi)X射線探傷自動裝置”，是到目前為止檢索到的一種最先進的管內(nèi)自動爬行探傷設(shè)備。其主要優(yōu)點是采用了X射線探傷源，避免了γ射線源的上述缺點，并且采用了無線遙控方式操作，無需拖信號電纜。但是，由于受到X射線機頭直徑和體積較大的限制，它也只能用φ273～529毫米大口徑鋼管道。還有不足之處是變徑調(diào)節(jié)機構(gòu)和爬行小車中間連接機構(gòu)體積較大，不夠緊湊，不利于小型化；其微波圖像傳輸信號和微波遙控信號采用的是L波段，并且是模擬遙控信號，在管內(nèi)損耗大，傳輸距離短，信號有鄰頻干擾并且易受外界干擾；采用12塊蓄電池作為供電電源，體大笨重，也不利于小型化。由于管徑越小，管內(nèi)自動爬行探傷設(shè)備的直徑和體積也就越小，技術(shù)難度就越大。經(jīng)檢索至今未發(fā)現(xiàn)有直徑小于φ120毫米的X射線機頭，也未發(fā)現(xiàn)有用于直徑φ159毫米管道的自動爬行探傷設(shè)備。
本發(fā)明的目的就在于為φ159-219毫米鋼管道對口焊縫提供一種超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷機。既能克服上述外照法雙壁透射拍片的一系列缺點，又能克服上述管內(nèi)爬行探傷設(shè)備采用γ射線源、體大笨重、控制方式、電源等方面的缺點，為小口徑鋼管道焊縫內(nèi)照法單壁透射拍片探傷填補一項專用設(shè)備空白。
上述目的是由下述技術(shù)方案實現(xiàn)的超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷機包括管內(nèi)探傷機和管外監(jiān)控兩大部分。管內(nèi)探傷機是一種機、電、訊一體化自動探傷作業(yè)小車，由三節(jié)相連而成，主要包括由X射線發(fā)生器及其控制器組成的X射線機頭、驅(qū)動行走機構(gòu)、定位測長機構(gòu)、變徑調(diào)節(jié)機構(gòu)、機載控制系統(tǒng)、機載發(fā)收信號系統(tǒng)和電源等。管外監(jiān)控部分主要包括收發(fā)信號系統(tǒng)、圖像監(jiān)視器和電源等。其特征是管內(nèi)探傷機的前節(jié)小車最前端是一對被動行走輪，通過變徑調(diào)節(jié)機構(gòu)安裝在超小型X射線機頭的前端，定位攝像頭和遇水傳感器分別安裝在X射線控制器殼體側(cè)面和底部，后端是球頭式萬向連接器。中間一節(jié)小車的最前端是球頭式萬向連接器，再向后是驅(qū)動機構(gòu)的安裝支架、變徑調(diào)節(jié)機構(gòu)、主驅(qū)動輪及上方壓緊滾輪，中間部位是PLC可編程控制器和繼電器組，上面有X射線機頭操作面板，構(gòu)成機載控制系統(tǒng)，后部是開關(guān)電源和機載發(fā)收信號系統(tǒng)。后節(jié)小車是交、直流電源互換組件，交流電源組件由變徑調(diào)節(jié)機構(gòu)、定位測長機構(gòu)、后被動輪、信號天線和交流電源插座組成，直流電源組件比交流電源組件增加蓄電池組和逆變電源，去掉交流電源插座，交、直流電源組件均通過聯(lián)接件與中間一節(jié)小車后端相連。管外監(jiān)控部分的收發(fā)信號系統(tǒng)主要由微波圖像信號接收、數(shù)字遙控信號發(fā)射主機組成，配有專用微波天線、手持操作器、監(jiān)視器和電源等。其變徑調(diào)節(jié)范圍是φ159-219毫米。
上述超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷機中的超小型X射線機頭的X射線發(fā)生器內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要部件由前向后依次是陰極高壓變壓器、陰極連接插頭座、X射線管、X射線管散熱器、X射線管固定座、固定彈簧、陽極固定螺釘、連接壓簧、陽極高壓變壓器、冷卻油泵和油溫開關(guān)。陰極高壓變壓器安裝在變壓器鐵芯座上，并由壓環(huán)壓緊固定。陽極高壓變壓器先安裝在X射線管固定座上，并由壓環(huán)壓緊固定，再將X射線管固定座安裝在變壓器鐵芯座上。兩個變壓器鐵芯座都點焊到X射線發(fā)生器管筒內(nèi)表面上。管筒前后兩端都點焊上內(nèi)法蘭，前端蓋和油膨脹器裝在前內(nèi)法蘭上，后端蓋裝在后內(nèi)法蘭上。管筒外徑最小為120毫米，其內(nèi)部充滿絕緣冷卻油，也可采用風(fēng)冷方式。
上述超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷機中的超小型X射線機頭的控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要部件由前向后依次是接線座、連接螺栓、風(fēng)扇、連接環(huán)、內(nèi)扣式屏蔽骨架、控制電路、線路板、連接環(huán)和電源板。其前端通過6根螺栓和連接環(huán)與X射線發(fā)生器的后端固定連接。其后端是與中間一節(jié)小車連接的球頭式萬向連接器。其外殼直徑與X射線發(fā)生器管筒相同。
上述超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷機中的超小型X射線機頭的控制器電路部分主要由供電電路、斬波電路、控制電路三部分組成，固定在內(nèi)扣式屏蔽骨架上。交流供電時，220伏的交流電壓經(jīng)半控橋整流電路變換成連續(xù)可調(diào)的直流電壓。蓄電池供電時，經(jīng)羅氏DC-DC升壓電路變換成連續(xù)可調(diào)的直流電壓。由控制電路根據(jù)工作要求自動調(diào)整并穩(wěn)定電壓，供斬波電路使用。斬波電路把直流電壓變換成方波，使X射線發(fā)生器的高壓變壓器產(chǎn)生高壓。
上述超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷機中的驅(qū)動行走機構(gòu)由伺服電機、星形二級減速器、主驅(qū)動輪、主動輪架、兩對被動輪和被動輪架組成。電動機、減速器、主驅(qū)動輪都安裝在主動輪架上，主動輪架安裝在中間一節(jié)小車前端外殼上。兩對被動輪分別安裝在作業(yè)小車最前端和最后端。
上述超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷中的定位測長機構(gòu)由測長編碼器、測長編碼輪和后被動輪組成。測長編碼輪上的齒輪與固定到后被動輪上的齒輪嚙合而一同轉(zhuǎn)動計數(shù)測長，安裝在作業(yè)小車的后端。
上述超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷機中的變徑調(diào)節(jié)機構(gòu)有三處，緊靠前、后被動輪各有一處，中部主驅(qū)動輪之前有一處。該機構(gòu)由調(diào)節(jié)絲杠、鎖緊螺母、調(diào)節(jié)絲母和滑道組成，與輪架連接成為一體，能調(diào)節(jié)輪軸上下移動，使作業(yè)小車軸線與管道軸線重合，以適應(yīng)φ159-219毫米范圍內(nèi)不同直徑管道。
上述超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷機中的機載控制系統(tǒng)，以PLC可編程工業(yè)控制器為核心，配有210條用梯形圖語言編制的控制程序指令，還包括接口擴展電路和控制繼電器。
上述超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷機中的機載發(fā)收信號系統(tǒng)，包括微波圖像信號發(fā)射和微波數(shù)字遙控信號接收兩個通道。圖像信號發(fā)射通道由攝像頭、視頻信號放大器、5GHz本振電路、鎖相器、微波調(diào)制器、圖像信號濾波器、環(huán)形器和天線組成，其載波頻率為5GHz。遙控信號接收通道由天線、環(huán)形器、數(shù)字微波解調(diào)器、4GHz本振電路、鎖相器、放大器和數(shù)字邏輯電路組成，其載波頻率為4GHz，可傳輸6路遙控數(shù)字信號，兩個通道頻段相差1000MHz，共用一個環(huán)形器和一個天線。
上述超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷機中的管外監(jiān)控部分收發(fā)信號系統(tǒng)包括微波圖像信號接收和微波遙控信號發(fā)射兩個通道。圖像信號接收通道由天線、環(huán)形器、圖像信號濾波器、微波圖像解調(diào)器、5GHz本振電路、鎖相器、視頻信號放大器和圖像監(jiān)視器組成，其載波頻率為5GHz。遙控信號發(fā)射通道由6路數(shù)字信號邏輯編碼器、微波數(shù)字信號、調(diào)制器、鎖相器、環(huán)形器和天線組成，其載波頻率為4GHz。兩個通道頻段相差1000MHz共用一個環(huán)形器和一個天線。
按照上述技術(shù)方案制成的超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷機，由于其中的X射線機頭結(jié)構(gòu)有獨特之處，結(jié)構(gòu)緊湊合理，直徑縮小到120毫米，長度不到1米，同時探傷機整體作業(yè)小車的結(jié)構(gòu)也很緊湊合理，所以適用管徑最小為159毫米，最大為219毫米。終于實現(xiàn)了小口徑管道焊縫內(nèi)照法單壁透射拍片探傷的目的。周向360°拍照一道φ159×14毫米管道環(huán)形焊縫只需要42秒，比外照法雙壁透射拍片提高工效30倍。不再需要挖操作炕和大量輔助工作，減輕了勞動強度。采用了X射線源雖然耗電量較大，但只在拍片的短時間內(nèi)發(fā)出X射線，其余時間不產(chǎn)生X射線，耗電較少。還由于該機在管道內(nèi)工作，泄漏X射線極少，僅為外照法泄漏量的九分之一，能確保工作人員的人身安全。該機的驅(qū)動行走機構(gòu)、變徑調(diào)節(jié)機構(gòu)、節(jié)間連接機構(gòu)都比上述已有技術(shù)更加先進。該機的無線遙控部分信號頻率采用更高頻段，并且遙控發(fā)射信號由模擬信號改為數(shù)字信號，所以管內(nèi)損耗更小，抗干擾能力更強。由于直流供電時采用四節(jié)大容量小體積蓄電池和高頻逆變電源，逆變電源經(jīng)整形處理后成為50Hz交流電，不再有高電壓和低電壓共地問題，安全可靠，真正實現(xiàn)了交、直流兩種供電方式任意選擇，非常靈活方便。
附

圖1是本發(fā)明的管內(nèi)探傷機作業(yè)小車整體結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是圖1中變徑調(diào)節(jié)機構(gòu)部分的A-A剖視示意圖。
附圖3是管內(nèi)探傷機作業(yè)小車后部直流供電組件示意圖。
附圖4是附圖1中管內(nèi)探傷機的X射線機頭結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖5和6是附圖4中X射線管的陰極高壓變壓器與X射線管陰極之間的安裝連接示意圖。其中附圖5是插座部分，附圖6是插頭部分。
附圖7和8是附圖4中X射線管的陽極與陽極高壓變壓器之間的安裝連接示意圖。
附圖9是附圖4中X射線發(fā)生器管筒及其內(nèi)法蘭和變壓器鐵芯座示意圖。
附圖10是附圖4中X射線控制器內(nèi)扣式屏蔽骨架縱向示意圖。
附圖11是附圖10的B-B橫斷面示意圖。
附圖12是附圖4中X射線控制器的電路組成及連接關(guān)系方框圖。
附圖13是附圖1中管內(nèi)探傷機的機載發(fā)收信號系統(tǒng)電路組成及連接關(guān)系示意圖。
附圖14是管外監(jiān)控部分收發(fā)信號系統(tǒng)電路組成及連接關(guān)系示意圖。
附圖15是本發(fā)明工作過程及控制原理方框圖。
結(jié)合附圖對其實施例闡述如下附圖1、2、3中，1是前被動輪，2是變徑調(diào)節(jié)機構(gòu)，3是X射線發(fā)生器，4是攝像頭，5是X射線控制器，6是遇水傳感器，7是球頭式萬向連接器，8是主驅(qū)動輪，9是壓緊輪支架，10是壓緊輪，11是減速器，12是伺服電機，13是PLC可編程控制器，14是繼電器組，15是電源，16是機載發(fā)收信號系統(tǒng)，17是測長編碼器，18是后被動輪，19是操作面板，20是交、直流電源組件連接件，21是天線，22是交流電源插座，23是逆變電源，24是蓄電池組，25是變徑調(diào)節(jié)絲杠，26是鎖緊螺母，27是測長編碼輪，28是調(diào)節(jié)絲母，29是滑道，30是被動輪架，31是固定擋環(huán)，32是軸承。
附圖4、5、6、7、8、9、10、11中，33是陰極端蓋，34是油膨脹器，35和47是變壓器壓環(huán)，36是陰極高壓變壓器，37和48是絕緣紙板，38是陰極插座，39是陰極插頭，40是X射線管，41是X射線管散熱器，42是X射線管固定座，43是固定彈簧，44是陽極固定螺釘，45是連接壓簧，46是陽極高壓變壓器，49是冷卻油泵，50是油溫開關(guān)，51是陽極端蓋，52是密封墊圈，53和57是管筒內(nèi)法蘭，54和56是變壓器鐵芯座，55是X射線發(fā)生器外殼，58是連接環(huán)，59是X射線控制器外殼，60是接線座，61是連接螺栓，62是風(fēng)扇，63和67是連接環(huán)，64和66是內(nèi)扣式屏蔽骨架，65是線路板，68是電源板。
由附圖1可見，本發(fā)明的管內(nèi)探傷機作業(yè)小車分為三節(jié)。前節(jié)為X射機頭，由X射線發(fā)生器3和X射線控制器5兩部分組成。中間節(jié)包括驅(qū)動、變徑、控制和信號發(fā)收等部分。后節(jié)為交、直流電源轉(zhuǎn)換組件。前節(jié)與中間節(jié)之間采用球頭式萬向連接器7相連，結(jié)構(gòu)緊湊并且組裝方便。中間節(jié)與后節(jié)之間用連接件20相連，不但結(jié)構(gòu)緊湊和便于組裝，而且使交、直流電源組件具有互換性。交流供電時，管內(nèi)工作距離可達300米；直流供電時，管內(nèi)工作距離可達1000米。
由附圖2可見，處于作業(yè)小車后端的變徑調(diào)節(jié)機構(gòu)、測長編碼機構(gòu)及后被動輪的相互位置關(guān)系。轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)絲母28，可以使后被動輪18、測長編碼輪27、測長編碼器17沿滑道29同時上下移動，大管徑向下調(diào)，小管徑向上調(diào)，使作業(yè)小車軸心線與管道同心，X射線機頭也就處于管道中心。結(jié)構(gòu)緊湊并且便于組裝調(diào)節(jié)。
由附圖4可見，X射線機頭由X射線發(fā)生器3和X射線控制器5兩部分組成，其內(nèi)部組件分別安裝在管筒55和外殼59之內(nèi)，二者之間通過七條連接螺栓、連接環(huán)58相連。尤其是X射線發(fā)生器3的內(nèi)部組件，互相之間采用圖5、圖6插接方式和圖7、圖8壓簧方式連接，與管筒55之間采用圖9所示角鋼形變壓器鐵芯座37和56安裝固定，兩端采用內(nèi)法蘭53和57安裝固定，既有利于小型化，又便于加工、組裝和防震。
由附圖12所示，X射線控制器的電路由供電電路、斬波電路、控制電路三大部分組成。供電電路包括羅氏DC-DC升壓電路、半控橋整流電路、供電切換及濾波電路、供電控制電路。斬波電路包括斬波電路和斬波驅(qū)動電路?？刂齐娐钒▎纹瑱C主控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集電路和顯示電路。其工作程序是由圖1中的操作面板19設(shè)定X射線機頭的工作電壓KV值和曝光時間，送入單片機系統(tǒng)，由程序控制供電電路產(chǎn)生相應(yīng)的電壓。通過數(shù)據(jù)采集電路采集電壓信號，由單片機程序處理產(chǎn)生反饋信號，保持電壓穩(wěn)定。在接收到開機信號后，由程序啟動斬波電路進行斬波，同時開始采集管電流信號，由數(shù)據(jù)采集電路送入單片機，由程序進行數(shù)字濾波和采樣運算，產(chǎn)生相應(yīng)的控制頻率，驅(qū)動斬波電路工作，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)以穩(wěn)定管電流。單片機同時控制曝光時間。顯示電路顯示出工作電壓KV值和曝光時間，并且監(jiān)視整機的供電電壓、X射線發(fā)生器的溫度等。如超出正常范圍，即可實現(xiàn)停機，達到保護的目的。
由附圖13所示，機載發(fā)收信號系統(tǒng)包括圖像信號發(fā)射和遙控信號接收兩個通道。圖像信號發(fā)射過程是探傷作業(yè)小車在管內(nèi)自動爬行，當攝像頭到達焊縫時，將焊縫圖像轉(zhuǎn)化成視頻信號并進行放大，再經(jīng)微波調(diào)制器處理，由5GHz本振電路提供5GHz的載波進行調(diào)制，再經(jīng)圖像信號濾波器和環(huán)形器，最后通過天線發(fā)射出管外。遙控信號接收過程是先由機載天線接收到來自管外的載波頻率為4GHz的數(shù)字遙控信號，再經(jīng)環(huán)形器、數(shù)字微波解調(diào)器和4GHz本振電路解調(diào)處理，再進行信號放大、經(jīng)數(shù)字邏輯電路處理，區(qū)分開6路控制信號，最后送到PLC可編程控制器去執(zhí)行控制指令。
由附圖14所示，管外監(jiān)控部分收發(fā)信號系統(tǒng)包括圖像信號接收和遙控信號發(fā)射兩個通道。圖像信號接收工作過程是先由管外天線接收到來自管內(nèi)機載波頻率為5GHz的圖像信號，再經(jīng)環(huán)形器和圖像信號濾波器，再經(jīng)微波圖像解調(diào)器和5GHz本振電路解調(diào)處理，再對視頻信號放大，最后顯示在圖像監(jiān)視器上。遙控信號發(fā)射工作過程是根據(jù)控制動作要求，通過手持操作器或操作面板可以發(fā)出6路數(shù)字指令信號，先經(jīng)數(shù)字信號邏輯編碼電路，再經(jīng)微波數(shù)字信號調(diào)制器處理，由4GHz本振電路提供4GHz的載波進行調(diào)制，再經(jīng)環(huán)形器，最后通過管外天線向管內(nèi)發(fā)射遙控信號。
由附圖15所示，該探傷機包括管內(nèi)機載部分和管外監(jiān)控部分。其工作過程及控制原理是將該探傷機置于待探傷的管道端部，并通過機載操作面板19設(shè)置X射線機頭的工作電壓KV值和曝光時間等參數(shù)。通過管外數(shù)字信號遙控器的鍵盤發(fā)“出前”進指令，并轉(zhuǎn)換成4GHz的載波數(shù)字信號經(jīng)天線向管內(nèi)發(fā)射，管內(nèi)天線收到此信號，使管內(nèi)PLC可編程工業(yè)控制器控制探傷作業(yè)小車沿管道自動向前行走。當機載攝像頭找到環(huán)形焊口時，焊口圖像轉(zhuǎn)換成視頻電信號并以5GHz的載波頻率經(jīng)天線向管外發(fā)射出去。管外天線收到焊口圖像信號，再轉(zhuǎn)換成圖像由監(jiān)視器顯示出來。此時按下“停車”鍵，使作業(yè)小車停住。再觸動“前進”或“后退”鍵，使作業(yè)小車前、后微動進行焊口位置修正，即焊縫處于監(jiān)視器中心位置。再按下“高壓啟動”鍵，作業(yè)小車自動后退預(yù)定距離，該距離由定位測長機構(gòu)測得。此時X射線窗口正對準焊縫，延時之后起動X射線拍片，使貼在管外焊縫處的膠片自動曝光。然后再繼續(xù)向前行走至下一道焊口。當完成預(yù)定的探傷檢測任務(wù)，或作業(yè)小車在管內(nèi)遇水、遇障礙、或電壓不足等故障，均自動返回管端，實現(xiàn)自動保護。
權(quán)利要求
1.一種超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷機，包括管內(nèi)探傷機和管外監(jiān)控兩大部分，管內(nèi)探傷機是一種機、電、訊一體化自動探傷作業(yè)小車，由三節(jié)相連而成，主要包括由X射線發(fā)生器及其控制器組成的X射線機頭、驅(qū)動行走機構(gòu)、定位測長機構(gòu)、變徑調(diào)節(jié)機構(gòu)、機載控制系統(tǒng)、機載發(fā)收信號系統(tǒng)和電源等，管外監(jiān)控部分主要包括收發(fā)信號系統(tǒng)、圖像監(jiān)視器和電源等，其特征是管內(nèi)探傷機的前節(jié)小車最前端是一對被動行走輪，通過變徑調(diào)節(jié)機構(gòu)安裝在超小型X射線機頭的前端，定位攝像頭和遇水傳感器分別安裝在X射線控制器殼體側(cè)面和底部，后端是球頭式萬向連接器，中間一節(jié)小車的最前端是球頭式萬向連接器，再向后是驅(qū)動行走機構(gòu)的安裝支架、變徑調(diào)節(jié)機構(gòu)、主驅(qū)動輪及其上方壓緊滾輪，中間部位是PLC可編程控制器和繼電器組，上面有X射線機頭操作面板，構(gòu)成機載控制系統(tǒng)，后都是開關(guān)電源和機載發(fā)收信號系統(tǒng)，后節(jié)小車是交、直流電源互換組件，交流電源組件由變徑調(diào)節(jié)機構(gòu)、定位測長機構(gòu)、后被動輪、信號天線和交流電源插座組成，直流電源組件比交流電源組件增加蓄電池組和逆變電源，去掉交流電源插座，交、直流電源組件均通過聯(lián)接件與中間一節(jié)小車后端相連，管外監(jiān)控部分的發(fā)收信號系統(tǒng)主要由微波圖像接收、數(shù)字遙控信號發(fā)射主機組成，配有專用微波天線、手持操作器、監(jiān)視器和電源等，其變徑調(diào)節(jié)范圍是φ159-219毫米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷機，其特征是超小型X射線機頭的X射線發(fā)生器內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要部件由前向后依次是陰極高壓變壓器、陰極連接插頭座、X射線管、X射線管散熱器、X射線管固定座、固定彈簧、陽極固定螺釘、連接壓簧、陽極高壓變壓器、冷卻油泵和油溫開關(guān)，陰極高壓變壓器安裝在變壓器鐵芯座上，并由壓環(huán)壓緊固定，陽極高壓變壓器先安裝在X射線管固定座上，并由壓環(huán)壓緊固定，再將X射線管固定座安裝在變壓器鐵芯座上，兩個變壓鐵芯座都點焊到X射線管發(fā)生器管筒內(nèi)表面上，管筒前后兩端都點焊上內(nèi)法蘭，前端蓋和油膨脹器裝在前內(nèi)法蘭上，后端蓋裝在后內(nèi)法蘭上，管筒外徑最小為120毫米，其內(nèi)部充滿絕緣冷卻油，也可采用風(fēng)冷方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷機，其特征是超小型X射線機頭的控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要部件由前向后依次是接線座、連接螺栓、風(fēng)扇、連接環(huán)、內(nèi)扣式屏蔽骨架、控制電路、線路板、連接環(huán)和電源板，其前端通過6根螺栓和連接環(huán)與X射線發(fā)生器的后端固定連接，其后端是與中間一節(jié)小車連接的球頭式萬向連接器，其外殼直徑與X射線發(fā)生器管筒相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷機，其特征是超小型X射線機頭的控制器電路部分主要由供電電路、斬波電路、控制電路三部分組成，供電電路包括羅氏DC-DC升壓電路、半控橋整流電路、供電切換及濾波電路、供電控制電路，斬波控制電路包括斬波電路和斬波驅(qū)動電路，控制電路包括單片機主控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集電路和顯示電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷機，其特征是驅(qū)動行走機構(gòu)由伺服電機、星形二級減速器、主驅(qū)動輪、主動輪架、兩對被動輪和被動輪架組成，電動機、減速器、主動輪都安裝在主動輪架上，主動輪架安裝在中間一節(jié)小車前端外殼上，兩對被動輪分別安裝在作業(yè)小車最前端和最后端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷機，其特征是定位測長機構(gòu)由測長編碼器、測長編碼輪、后被動輪組成，測長編碼輪上的齒輪與固定到被動輪上的齒輪嚙合，安裝在作業(yè)小車的后端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷機，其特征是變徑調(diào)節(jié)機構(gòu)有三處，緊靠前后被動輪各有一處，中部主驅(qū)動輪之前有一處，該機構(gòu)由調(diào)節(jié)絲杠、鎖緊螺母、調(diào)節(jié)絲母和滑道組成，與輪架連接成為一體，其變徑范圍為φ159-219毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷機，其特征是機載控制系統(tǒng)由PLC可編程工業(yè)控制器、接口擴展電路和控制繼電器組成，配有專用梯形圖語言編制的210條控制程序指令。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷機，其特征是機載發(fā)收信號系統(tǒng)，包括微波圖像信號發(fā)射和微波數(shù)字遙控信號接收兩個通道，圖像信號發(fā)射通道由攝像頭、視頻信號放大器、5GHz本振電路、鎖相器、微波調(diào)制器、圖像信號濾波器、環(huán)形器和天線組成，其載波頻率為5GHz，遙控信號接收通道由天線、環(huán)形器、數(shù)字微波解調(diào)器、4GHz本振電路、鎖相器、放大器和數(shù)字邏輯電路組成，可傳輸6路遙控數(shù)字信號，其載波頻率為4GHz，兩個通道頻段相差1000MHz，共用一個環(huán)形器和一個天線。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷機，其特征是管外監(jiān)控部分收發(fā)信號系統(tǒng)包括微波圖像信號接收和微波數(shù)字信號發(fā)射兩個通道，圖像信號接收通道由天線、環(huán)形器、圖像信號濾波器、微波圖像解調(diào)器、5GHz本振電路、鎖相器、視頻信號放大器和圖像監(jiān)視器組成，其載波頻率為5GHz，遙控信號發(fā)射通道由6路數(shù)字邏輯編碼器、微波數(shù)字信號調(diào)制器、4GHz本振電路、鎖相器、環(huán)形器和天線組成，其載波頻率為4GHz，兩個通道頻段相并1000MHz，共用一個環(huán)形器和一個天線。
全文摘要
本發(fā)明是一種超小型管道內(nèi)自動爬行X射線探傷機。該機管內(nèi)部分是由三節(jié)組成的機、電、訊自動探傷作業(yè)小車,包括驅(qū)動行走、定位測長、變徑調(diào)節(jié)機構(gòu),控制及微波信號發(fā)收系統(tǒng)、交直流電源等。管外部分包括微波信號收發(fā)系統(tǒng)和監(jiān)視器等。主要特點是X射線機頭直徑只有120毫米,探傷機各機構(gòu)設(shè)計新穎緊湊,使整機達到小型化,可應(yīng)用于Φ159—219毫米管道,實現(xiàn)內(nèi)照法單壁透射拍片探傷。無線遙控操作,交直流兩用電源,安全、高效。
文檔編號G01N23/02GK1266986SQ9911236
公開日2000年9月20日 申請日期1999年8月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月15日
發(fā)明者孫法遠, 肖忠普, 葉明 , 王開懷, 郭彤軍, 劉曉東 申請人:東營市科威焊接智能檢測開發(fā)有限責(zé)任公司