專利名稱：一種筆式射線照相缺陷測高儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種射線照相缺陷測高儀，屬于工業(yè)射線照相檢測技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景缺陷在板厚方向的高度無疑對結(jié)構(gòu)的強度和壓力容器的安全影響最大，但由于缺乏缺陷高度的有效檢測手段和評價方法，現(xiàn)行國內(nèi)外射線照相檢測標準不得不依照缺陷平面上的尺寸進行驗收。目前，最新的歐洲射線檢測標準已對缺陷高度尺寸做了相應(yīng)的驗收規(guī)定，因為相當(dāng)數(shù)量的焊接缺陷(柱孔、錐孔、未焊透等)殘留在焊縫中，給設(shè)備尤其是有毒或腐蝕介質(zhì)容器的安全運行帶來嚴重隱患。
目前國內(nèi)外在射線照相檢測缺陷高度有以下三種方法(1)、X射線二次拍片法+公式計算法；(2)測黑度+公式計算法；(3)經(jīng)驗法。方法(1)不僅要以兩個視角對工件兩次拍片，費事費力；而且常常受到檢測空間的限制，無法進行二次拍片。方法(2)要求評片人員先從觀片燈上觀看底片上要測的缺陷，然后將底片置于黑度計上，用肉眼將黑度計測頭與待測部位對中，測其黑度值再計算缺陷高度。該方法操作過程繁雜，在黑度計下不易找到或找準缺陷部位。方法(3)由評片人員根據(jù)自己的經(jīng)驗，主觀的通過底片上缺陷處的黑度判斷缺陷高度。該方法存在著因人而異，誤差較大的缺點。所有，目前還沒有一種精確、高效的缺陷高度檢測手段。

發(fā)明內(nèi)容
為解決目前現(xiàn)有技術(shù)不能在觀片燈上評片時對缺陷進行實時測高的問題，本實用新型提供了一種筆式射線照相缺陷測高儀。該測高儀能在觀片燈上評片的同時，在顯示屏上顯示所測缺陷的準確高度，而且它以射線照相檢測中常用的觀片燈作為工作光源，外觀小巧，便于攜帶。
本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是這種射線照相缺陷測高儀包括探頭筆和控制器兩部分，探頭筆設(shè)有筆頭、光電傳感器，控制器包括信號采集電路、微型單片機、復(fù)位電路、開關(guān)電路、電源電路、鍵盤電路和顯示電路，探頭筆的光電傳感器和控制器的信號采集電路相連，信號采集電路、復(fù)位電路、鍵盤電路的輸出端連接于微型單片機，電源電路經(jīng)開關(guān)電路后分別連接于微型單片機、信號采集電路、顯示電路、鍵盤電路，微型單片機輸出端與顯示電路連接。
對上述技術(shù)方案進一步的完善是探頭筆設(shè)有測頭、筆體和后蓋三部分，筆頭、光電傳感器位于測頭部分，筆體部分由筆筒殼體、換檔開關(guān)、滑蓋構(gòu)成。
信號采集電路和微型單片機集成為一體，采用以PIC17C752為核心的單片機系統(tǒng)；電源電路主要由三端穩(wěn)壓器LM317、電壓變換器MC34063、定電壓穩(wěn)壓模塊IA0515組成的電路構(gòu)成。
評片人員在評片時，可直接手持探頭筆，方便、準確地點觸置于觀片燈上的底片待測部位，利用觀片燈光源為透照光源，探頭筆采集底片待測部位的透射光信號，并轉(zhuǎn)化為電信號，通過A\D轉(zhuǎn)換，輸入至微型單片機；單片機對信號處理后，直接在顯示屏上顯示所測缺陷的高度，評片人員即可測得射線照相缺陷高度。使用本實用新型提供的測高儀不僅所得檢測結(jié)果精確、高效，解決了目前不能在觀片燈上評片時實時測高的問題，而且它利用觀片燈光源作為工作光源，不必自帶光源，所以該測高儀具有結(jié)構(gòu)小巧、成本低、測試便捷、實時顯示所測缺陷高度、檢測效率高、直觀、準確、可靠，對操作人員無特殊要求的優(yōu)點，具有廣泛的推廣應(yīng)用價值。


圖1為筆式射線照相缺陷測高儀的外型結(jié)構(gòu)圖。
圖2為探頭筆結(jié)構(gòu)圖。
圖3為筆式射線照相缺陷測高儀原理圖。
圖中1、探頭筆，2、控制器，1.1、光電傳感器，1.2、筆頭，1.3、筆筒殼體，1.4、換檔開關(guān)，1.5、滑蓋，1.6、后蓋，2.1信號采集電路，2.2、微型單片機，2.3、復(fù)位電路，2.4、開關(guān)電路，2.5電源電路，2.6、鍵盤電路，2.7、顯示電路。
具體實施方式
由圖1、圖2所示，本實用新型提供的筆式射線照相缺陷測高儀總體由探頭筆1、控制器2兩部分構(gòu)成。探頭筆包括測頭、筆體和后蓋1.6三部分，筆頭1.2、光電傳感器1.1位于測頭部分，筆體部分由筆筒殼體1.3、換檔開關(guān)1.4、滑蓋1.5構(gòu)成。換檔開關(guān)1.4可選用EV-032型開關(guān)，有四種測量范圍可供選擇，以1.5構(gòu)成。換檔開關(guān)1.4可選用EV-032型開關(guān)，有四種測量范圍可供選擇，以保證精度?；w1.5與筆體同弧度，可以方便用戶舒適操作。
以下結(jié)合附圖3和實施例對本實用新型的工作原理作進一步說明。控制器2主要由信號采集電路2.1、微型單片機2.2、復(fù)位電路2.3、開關(guān)電路2.4、電源電路2.5、鍵盤電路2.6、顯示電路2.7構(gòu)成，信號采集電路2.1、復(fù)位電路2.3、鍵盤電路2.6的輸出端連接于微型單片機2.2，電源電路2.5經(jīng)開關(guān)電路2.4后分別連接于微型單片機2.2、信號采集電路2.1、顯示電路2.7、鍵盤電路2.6，微型單片機2.2輸出端與顯示電路2.7連接，探頭筆1的光電傳感器1.1和控制器2的信號采集電路2.1相連。電源電路2.5經(jīng)開關(guān)電路2.4后給其它各電路供電，信號采集電路2.1、復(fù)位電路2.3、鍵盤電路2.6將信號或指令傳遞給微型單片機2.2，微型單片機2.2則利用其中已構(gòu)建的缺陷測高模型和編制的軟件處理模塊，把信號或指令處理后將結(jié)果傳遞給顯示電路2.7顯示。由于控制器2中的各電路均為成熟的現(xiàn)有技術(shù)，本專業(yè)的普通技術(shù)人員可根據(jù)需要選擇互相匹配的購買組裝即可，所以本實施方式中不再對其中各電路進行一一列舉。
工作時，光電傳感器1.1在射線底片上的指定部位采集一個光信號，將該光信號轉(zhuǎn)換成為電信號，送入信號采集電路2.1，信號采集電路2.1將該電信號模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，并將該數(shù)字量送入微型單片機2.2輸入端口。微型單片機2.2將光電傳感器1在同一部位多次采集的光信號轉(zhuǎn)換成的數(shù)字量儲存起來，根據(jù)相應(yīng)的計算公式計算得出該部位光信號的數(shù)字量，該數(shù)字量被儲存在微型單片機2.2的存儲器中。信號采集電路2.1將多個相應(yīng)部位光信號的數(shù)字量送入微型單片機2.2的存儲器中，根據(jù)實際透照布置的類型，按下相應(yīng)的透照布置鍵，微型單片機2.2根據(jù)相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型計算出缺陷高度值送入顯示電路2.7。當(dāng)系統(tǒng)需要復(fù)位時，復(fù)位電路2.3輸出一個高電平至微型單片機2.2，整個系統(tǒng)復(fù)位。開關(guān)電路2.4接通，則輸出高電平至各個電路部分，給各個電路供電，反之，各個電路部分都斷電，系統(tǒng)停止工作。
本實用新型的具體實施例如下光電傳感器1.1采用JY401型硅光電池，顯示器為EDM809A液晶顯示器。
復(fù)位電路2.3，開關(guān)電路2.4，由模擬電子電路和數(shù)字電路組成。信號采集電路2.1和微型單片機2.2集成為一體，由單片機系統(tǒng)構(gòu)成，通過軟件編程，進行數(shù)據(jù)處理，計算出底片黑度和缺陷高度大小并送顯示器電路2.7。
復(fù)位電路2.3和開關(guān)電路2.4由電子電路組成，根據(jù)需要產(chǎn)生相應(yīng)的電平信號，激勵微型單片機做出相應(yīng)的反應(yīng)。
信號采集電路2.1和微型單片機2.2集成為一體，為以PIC17C752核心的單片機系統(tǒng)構(gòu)成，擴展存儲器62256，容量32KB，程序存儲器為Flash版本。
電源電路2.5由三端穩(wěn)壓器LM317、電壓變換器MC34063、定電壓穩(wěn)壓模塊IA0515等組成的電路構(gòu)成。
單片機采用的缺陷測高模型為自建的模型，根據(jù)不同的透照布置作出不同的選擇。
權(quán)利要求1.一種筆式射線照相缺陷測高儀，包括探頭筆和控制器，其特征在于探頭筆設(shè)有筆頭、光電傳感器，控制器包括信號采集電路、微型單片機、復(fù)位電路、開關(guān)電路、電源電路、鍵盤電路和顯示電路，探頭筆的光電傳感器和控制器的信號采集電路相連，信號采集電路、復(fù)位電路、鍵盤電路的輸出端連接于微型單片機，電源電路經(jīng)開關(guān)電路后分別連接于微型單片機、信號采集電路、顯示電路、鍵盤電路，微型單片機輸出端與顯示電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筆式射線照相缺陷測高儀，其特征在于探頭筆設(shè)有測頭、筆體和后蓋三部分，筆頭、光電傳感器位于測頭部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的筆式射線照相缺陷測高儀，其特征在于筆體部分由筆筒殼體、換檔開關(guān)、滑蓋構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筆式射線照相缺陷測高儀，其特征在于信號采集電路和微型單片機集成為一體，采用以PIC17C752為核心的單片機系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的筆式射線照相缺陷測高儀，其特征在于電源電路包括由三端穩(wěn)壓器LM317、電壓變換器MC34063、定電壓穩(wěn)壓模塊IA0515組成的電路。
專利摘要本實用新型公開了一種筆式射線照相缺陷測高儀，它包括探頭筆和控制器兩部分，探頭筆設(shè)有筆頭、光電傳感器，控制器包括信號采集電路、微型單片機、復(fù)位電路、開關(guān)電路、電源電路、鍵盤電路和顯示電路。評片人員在評片時可直接手持探頭筆，點觸置于觀片燈上的底片待測部位，利用觀片燈光源為透照光源，探頭筆采集底片待測部位的透射光信號，并轉(zhuǎn)化為電信號，通過A/D轉(zhuǎn)換，輸入至微型單片機，經(jīng)單片機處理后在顯示屏上顯示所測缺陷的高度。解決了目前不能在觀片燈上評片時精確、高效、實時測高的問題。該測高儀結(jié)構(gòu)小巧、測試便捷、實時顯示所測缺陷高度，具有廣泛的推廣應(yīng)用價值。
文檔編號G01N23/00GK2849653SQ20052009744
公開日2006年12月20日 申請日期2005年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者李曉紅, 丁輝, 張 杰, 劉敘筆 申請人:武漢大學(xué)