專利名稱：膠帶鋼絲芯x射線實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型膠帶鋼絲芯X射線實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置，屬于皮帶鋼絲芯檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
1895年倫琴首先 發(fā)現(xiàn)了 X射線，此后隨著人們對(duì)X射線的物性研究和應(yīng)用開發(fā)，X射線技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于無損檢測(cè)、醫(yī)療、軍事、エ業(yè)探傷、施工、航海等領(lǐng)域；但最初X射線只用于檢測(cè)靜態(tài)物體，隨著電子技術(shù)的不斷飛躍，對(duì)輸送帶上運(yùn)行的物體實(shí)時(shí)檢測(cè)技木，取得了一系列成果。1985年德國海曼股份公司發(fā)明了ー種行李安檢裝置，中國專利號(hào)85107860，該裝置利用X光透射原理和光電技術(shù)將被測(cè)物體的圖像呈現(xiàn)出來，這項(xiàng)技術(shù)開創(chuàng)了 X射線用于檢測(cè)輸送帶上物品的先河；該裝置是在輸送帶的兩側(cè)分布ー個(gè)X射線發(fā)射源和一個(gè)探測(cè)器，通過掃描設(shè)備和可編程放大器將X光信號(hào)處理成電信號(hào)，然后通過圖像存儲(chǔ)器和顯示器將電信號(hào)處理成圖像信號(hào)并在顯示器上呈現(xiàn)；該裝置通過連接輸送帶的信號(hào)發(fā)送器控制掃描設(shè)備的掃描率和輸送速度的系數(shù)保持恒定，X光發(fā)射器和圖像存儲(chǔ)器還可以隨輸送設(shè)備的啟停而啟停，這樣得到的圖像是連續(xù)的，不會(huì)因輸送帶停止而產(chǎn)生無效信號(hào)，做到了智能實(shí)時(shí)檢測(cè)；隨后的輸送帶鋼絲芯X射線檢測(cè)就是源于此類技術(shù)，但由于輸送帶運(yùn)行速度比行李快得多，最新的運(yùn)行速度高達(dá)7m/s，所以檢測(cè)速度一直不能滿足輸送帶運(yùn)行速度。隨后，專利申請(qǐng)?zhí)?1130952. O就將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在了輸送帶鋼絲芯檢測(cè)上，但受當(dāng)時(shí)的軟硬件技術(shù)的限制，存在硬件電路落后、成本高、速度慢、精度低等缺陷，且當(dāng)時(shí)的圖像識(shí)別技術(shù)不夠成熟，圖像呈現(xiàn)效果很不理想，再加上當(dāng)時(shí)的PC機(jī)處理速度不夠，能夠識(shí)別的最小斷頭應(yīng)該在3厘米以上，遠(yuǎn)不能滿足皮帶安全檢測(cè)的要求，對(duì)于現(xiàn)代高速皮帶檢測(cè)沒有任何意義。專利申請(qǐng)?zhí)?00810052416. 2又提供了ー種高速X光強(qiáng)カ輸送帶檢測(cè)系統(tǒng)，在信號(hào)采集和處理技術(shù)上做了改進(jìn)，但依然存在掃描速度及分辨率不夠高，IC芯片處理速度低，信號(hào)采集傳輸速度慢等缺陷，且軟件無法自動(dòng)識(shí)別斷頭、接頭抽動(dòng)等現(xiàn)象，仍然要靠肉眼來判斷，另外沒有對(duì)該系統(tǒng)做防護(hù)措施，不能滿足現(xiàn)在煤礦安全生產(chǎn)的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題是提供ー種高速的、靈活的膠帶鋼絲芯X射線實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是膠帶鋼絲芯X射線實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置，包括x射線發(fā)射箱、鉛防護(hù)箱、X射線接收箱和支架；x射線發(fā)射箱安裝在支架的下支架上，X射線發(fā)射箱的上方安裝有鉛防護(hù)箱，X射線接收箱安裝在支架的上支架上，所述X射線發(fā)射箱和X射線接收箱的位置可以互換；所述X射線發(fā)射箱中安裝有X射線發(fā)射源和控制箱，鉛防護(hù)箱中安裝有X光準(zhǔn)直器，X射線接收箱中安裝有X射線接收板，所述控制箱中安裝有主控板、第一光端機(jī)和本安電源；所述X射線發(fā)射源、X射線接收板、主控板和第一光端機(jī)的電源端ロ均與本安電源的電源輸出端ロ相連，X射線發(fā)射源的控制端與主控板相連，X射線接收板的通信端與主控板相連，主控板的通信端ロ與第一光端機(jī)相連，第一光端機(jī)通過光纜與第二光端機(jī)相連，所述第二光端機(jī)與上位機(jī)相連。所述X射線接收板包括X光采集模塊、信號(hào)處理模塊和通信模塊，所述X光采集模塊的信號(hào)輸出端與信號(hào)處理模塊的輸入端相連，所述信號(hào)處理模塊的輸出端與通信模塊的輸入端相連，所述通信模塊的輸出端為X射線接收板的通信端。所述支架包括上支架、主支撐支架和下支架，所述上支架和下支架的固定端均通過螺釘安裝固定在主支撐支架上；所述主支撐支架的上部安裝上支架的螺釘孔有高低不同的多組，所述下支架的下方安裝有支腿，所述支腿的下部安裝有萬向輪。所述支架還包括有輔助支撐架，所述輔助支撐架的兩端與上支架和下支架的非固定端通過螺釘安裝一起。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果本實(shí)用新型通過功能強(qiáng)大的中央處理芯片，信號(hào)處理速度快，圖像分辨率高，光纖傳輸速度快，智能分析軟件功能強(qiáng)大，可以達(dá)到高速直觀的檢測(cè)功能，使得皮帶受損部位清晰成像，達(dá)到最佳的檢測(cè)效果；上下分離的支架使得整個(gè)裝置安裝靈活，適合煤礦井下特殊地理環(huán)境的安裝使用；鉛防護(hù)箱中安裝有X光準(zhǔn)直器，安全防護(hù)措施到位。
以下結(jié)合附圖
對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)ー步詳細(xì)的說明。圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實(shí)用新型中X光采集模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型中信號(hào)處理模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型中上位機(jī)檢測(cè)皮帶流程圖。圖中1為X射線發(fā)射箱、2為鉛防護(hù)箱、3為X射線接收箱、4為支架、5為下支架、6為上支架、7為主支撐支架、8為支腿、9為萬向輪、10為輔助支撐架、11為被測(cè)皮帶、12為X射線發(fā)射源、13為X射線接收板、14為主控板、15為第一光端機(jī)、16為本安電源、17為第ニ光端機(jī)、18為上位機(jī)、19為X光采集模塊、20為信號(hào)處理模塊、21為通信模塊。
具體實(shí)施方式
如圖I至圖4所示，本實(shí)用新型膠帶鋼絲芯X射線實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置，包括X射線發(fā)射箱I、鉛防護(hù)箱2、X射線接收箱3和支架4 ；X射線發(fā)射箱I安裝在支架4的下支架5上，X射線發(fā)射箱I的上方安裝有鉛防護(hù)箱2，X射線接收箱3安裝在支架4的上支架6上，根據(jù)不同需要，X射線發(fā)射箱I和X射線接收箱3的位置可以互換。所述X射線發(fā)射箱I中安裝有X射線發(fā)射源12和控制箱，X射線接收箱3中安裝有X射線接收板13，x射線發(fā)射源12和控制箱的固定可以通過螺釘安裝在X射線發(fā)射箱I的底部，X射線接收板13也可以通過螺釘安裝在X射線接收箱3的頂部，上述螺釘安裝的孔為長形孔，方便X射線發(fā)射源12和X射線接收板13調(diào)整位置。[0023]鉛防護(hù)箱2中安裝有X光準(zhǔn)直器，上述X光準(zhǔn)直器從源頭上減少了 X射線的散射，避免X光激發(fā)周圍高能級(jí)粒子，發(fā)生能級(jí)躍遷，產(chǎn)生輻射，同時(shí)鉛防護(hù)箱2可以增加鉛板及鉛簾，更有效地對(duì)周圍的設(shè)備及工作人員進(jìn)行防護(hù)。所述控制箱中安裝有主控板14、第一光端機(jī)15和本安電源16 ;所述X射線發(fā)射源12、X射線接收板13、主控板14和第一光端機(jī)15的電源端ロ均與本安電源16的電源輸出端ロ相連，X射線發(fā)射源12的控制端通過控制線與主控板14相連，X射線接收板13的通信端通過USB通信線與主控板14相連,主控板14的通信端ロ與第一光端機(jī)15相連,第一光端機(jī)15通過光纜與第二光端機(jī)17相連,所述第二光端機(jī)17與上位機(jī)18相連。所述X射線發(fā)射源12和X射線接收板13分別置于被測(cè)皮帶11的兩側(cè)，X射線發(fā)射源12發(fā)出扇形X光束，X射線穿過被測(cè)皮帶11后打到對(duì)面的X射線接收板13上，X射線接收板13內(nèi)部由將X光信號(hào)轉(zhuǎn)換成邏輯數(shù)字信號(hào)，通過USB轉(zhuǎn)光纖傳至井上上位機(jī)18，上位機(jī)18通過圖像處理軟件將皮帶鋼絲芯圖像實(shí)時(shí)呈現(xiàn)出來，上位機(jī)18可以發(fā)送命令通過主控板14來控制X射線發(fā)射源12的啟停和光線強(qiáng)弱，本安電源16給整個(gè)裝置供電。所述X射線接收板13包括X光采集模塊19、信號(hào)處理模塊20和通信模塊21，所述X光采集模塊19的信號(hào)輸出端與信號(hào)處理模塊20的輸入端相連，所述信號(hào)處理模塊20的輸出端與通信模塊21的輸入端相連，所述通信模塊21的輸出端為X射線接收板13的通信端。上述X光采集模塊19將采集到的X光首先進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，128個(gè)采集通道同時(shí)采集X光信號(hào)，將光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，所述采集通道由碘化銫閃爍晶體和光電ニ極管組成，然后將電信號(hào)傳送到由128個(gè)電荷靈敏放大器和I個(gè)乘法器組成的大規(guī)模集成芯片中進(jìn)行電荷放大，最后經(jīng)過I個(gè)模擬放大器將模擬信號(hào)傳送到信號(hào)處理模塊20。上述信號(hào)處理模塊20接收X光采集模塊19發(fā)送的信號(hào)，通過本地接ロ進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器，將模擬信號(hào)經(jīng)Α/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號(hào)，進(jìn)入中央控制芯片，中央控制芯片將信號(hào)進(jìn)行邏輯排序，最后經(jīng)RS485控制接ロ送給通信模塊21，所述中央控制芯片采用功能強(qiáng)大的FPGA芯片，F(xiàn)PGA芯片連接有圖像存儲(chǔ)器和計(jì)算機(jī)接ロ，可以存儲(chǔ)圖像也可以直接與計(jì)算機(jī)連接。ー個(gè)X射線接收板13可以最多級(jí)聯(lián)7個(gè)信號(hào)處理模塊20，每個(gè)信號(hào)處理模塊20最多連接兩條12個(gè)X光采集模塊19鏈接成的通路，理論上可以檢測(cè)寬度在16. 8米以內(nèi)的所有皮帯，128路同時(shí)采集加上高速處理芯片使每行掃描周期縮短至O. 16ms以下，可識(shí)別的最小斷頭在O. 32mm以下,通訊模塊21為USB光端機(jī),傳輸速度高達(dá)480Mbps。所述支架4包括上支架6、主支撐支架7和下支架5，所述上支架6和下支架5的固定端均通過螺釘安裝固定在主支撐支架7上，所述主支撐支架7的上部安裝上支架6的螺釘孔有高低不同的多組，所述下支架5的下方安裝有支腿8，所述支腿8的下部安裝有萬向輪9 ;所述支架4還包括有輔助支撐架10，所述輔助支撐架10的兩端與上支架6和下支架5的非固定端通過螺釘安裝一起，當(dāng)皮帶較寬或使用環(huán)境復(fù)雜時(shí)，使用輔助支撐架10固定于上支架6和下支架5之間，達(dá)到更好地檢測(cè)效果；上述支架4各部分可拆卸、組裝，可調(diào)節(jié)縱向高度和橫向位置，且方便移動(dòng)。如圖5所示，上位機(jī)18的圖像智能分析軟件檢測(cè)皮帶的流程如下[0032]第一歩，開始，系統(tǒng)初始化，然后進(jìn)入第二步；第二步，系統(tǒng)獲取皮帶圖像，然后進(jìn)入第三步；第三歩，進(jìn)入圖像預(yù)處理程序，將圖像進(jìn)行排序、降噪等前期處理，然后進(jìn)入第四
I K
少；第四步，系統(tǒng)進(jìn)入鋼絲芯特征與分析程序，將上傳的鋼絲芯數(shù)據(jù)同正常數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，分析鋼絲芯特性，然后進(jìn)入第五步；第五歩，圖像記錄與回放，系統(tǒng)保存圖像記錄，并根據(jù)第四步分析結(jié)果回放圖像，然后進(jìn)入第六步；第六步，顯示與缺陷記錄標(biāo)記，系統(tǒng)將有缺陷的皮帶圖像顯示出來，并且對(duì)該缺陷進(jìn)行記錄和標(biāo)記，如果皮帶檢測(cè)未結(jié)束，則返回第二歩，如果皮帶檢測(cè)結(jié)束，則進(jìn)入第七
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少；第七步,系統(tǒng)日志存盤,然后退出系統(tǒng)。上述圖像智能分析軟件采用先進(jìn)的指紋識(shí)別技術(shù)，將被測(cè)皮帶11內(nèi)部鋼絲芯直觀形象地呈現(xiàn)出來，該軟件能自動(dòng)識(shí)別接頭、斷頭、銹蝕、劈絲、皮帶橡膠破損、修補(bǔ)痕跡、皮帶抽動(dòng)等狀況，且能夠存儲(chǔ)、回放、對(duì)比篩選、定位，操作人員可以直接查看皮帶損傷的部位。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。
權(quán)利要求1.膠帶鋼絲芯X射線實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置，包括X射線發(fā)射箱(I)、鉛防護(hù)箱(2)、X射線接收箱(3)和支架(4);其特征在于X射線發(fā)射箱(I)安裝在支架(4)的下支架(5)上，X射線發(fā)射箱(I)的上方安裝有鉛防護(hù)箱(2)，X射線接收箱(3)安裝在支架(4)的上支架(6)上，所述X射線發(fā)射箱(I)和X射線接收箱(3)的位置可以互換； 所述X射線發(fā)射箱(I)中安裝有X射線發(fā)射源(12)和控制箱，鉛防護(hù)箱(2)中安裝有X光準(zhǔn)直器，X射線接收箱(3)中安裝有X射線接收板(13)，所述控制箱中安裝有主控板(14)、第一光端機(jī)(15)和本安電源(16)； 所述X射線發(fā)射源(12)、X射線接收板(13)、主控板(14)和第一光端機(jī)(15)的電源端 ロ均與本安電源(16)的電源輸出端ロ相連，X射線發(fā)射源(12)的控制端與主控板(14)相連，X射線接收板(13)的通信端與主控板(14)相連，主控板(14)的通信端ロ與第一光端機(jī)(15)相連,第一光端機(jī)(15)通過光纜與第二光端機(jī)(17)相連,所述第二光端機(jī)(17)與上位機(jī)(18)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膠帶鋼絲芯X射線實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置，其特征在于所述X射線接收板(13)包括X光采集模塊(19)、信號(hào)處理模塊(20)和通信模塊(21)，所述X光采集模塊(19)的信號(hào)輸出端與信號(hào)處理模塊(20)的輸入端相連,所述信號(hào)處理模塊(20)的輸出端與通信模塊(21)的輸入端相連，所述通信模塊(21)的輸出端為X射線接收板(13)的通信端。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膠帶鋼絲芯X射線實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置，其特征在于所述支架(4)包括上支架(6 )、主支撐支架(7 )和下支架(5 )，所述上支架(6 )和下支架(5 )的固定端均通過螺釘安裝固定在主支撐支架(7)上；所述主支撐支架(7)的上部安裝上支架(6)的螺釘孔有高低不同的多組，所述下支架(5)的下方安裝有支腿(8)，所述支腿(8)的下部安裝有萬向輪(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的膠帶鋼絲芯X射線實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置，其特征在于所述支架(4)還包括有輔助支撐架(10)，所述輔助支撐架(10)的兩端與上支架(6)和下支架(5)的非固定端通過螺釘安裝一起。
專利摘要膠帶鋼絲芯X射線實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置，屬于皮帶鋼絲芯檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域；解決的技術(shù)問題是提供一種高速的、靈活的膠帶鋼絲芯X射線實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置；采用的技術(shù)方案是X射線發(fā)射箱安裝在支架的下支架上，X射線發(fā)射箱的上方安裝有鉛防護(hù)箱，X射線接收箱安裝在支架的上支架上，X射線發(fā)射箱中安裝有X射線發(fā)射源和控制箱，鉛防護(hù)箱中安裝有X光準(zhǔn)直器，X射線接收箱中安裝有X射線接收板，控制箱中安裝有主控板、第一光端機(jī)和本安電源，X射線發(fā)射源的控制端與主控板相連，X射線接收板的通信端與主控板相連，主控板的通信端口與第一光端機(jī)相連，第一光端機(jī)通過光纜與第二光端機(jī)相連，第二光端機(jī)與上位機(jī)相連，本實(shí)用新型適用于現(xiàn)代高速皮帶檢測(cè)行業(yè)。
文檔編號(hào)G01N23/04GK202404043SQ20112055838
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者張海濤, 李建平, 王波, 申向東 申請(qǐng)人:山西慧達(dá)感測(cè)技術(shù)有限公司