一種安檢設(shè)備校準系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種安檢設(shè)備校準系統(tǒng)，包括固設(shè)在射源下方的射源校準組件和固設(shè)在探測器座外側(cè)的探測器校準組件。射源校準組件包括依次固設(shè)在射源下方的用于調(diào)整射源方向的旋轉(zhuǎn)平臺和用于調(diào)整射源位置的平移平臺。探測器校準組件包括固設(shè)在探測器座外側(cè)的直線步進電機和固設(shè)在探測器側(cè)面上的調(diào)整支座，直線步進電機的輸出軸通過調(diào)整支座與探測器相連。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明實現(xiàn)了安檢設(shè)備校準射源和探測器的自動校準，且校準過程簡單高效、精度高，避免了工作人員因長時間處于射線環(huán)境中進行人工校準而受到傷害。
【專利說明】一種安檢設(shè)備校準系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及X射線安檢【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種安檢設(shè)備校準系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界范圍內(nèi)恐怖襲擊、販毒、走私等犯罪活動的日益猖獗，各國政府已不斷加強對各種公共場所的安全檢查。在機場、車站、航運碼頭、會展中心、政府機關(guān)、大型運動場及邊檢口岸等重要場所均分別配置有對人或行李進行安全檢測的安檢設(shè)備。X射線透射成像技術(shù)因其技術(shù)相對比較成熟而在各種安檢設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。因為X射線穿過不同密度的物體后會有不同強度的衰減，所以射源發(fā)出的X射線穿過物體被探測器接收后能夠轉(zhuǎn)化成強弱不同的電流，從而形成圖像。又因為X射線必須精準地照射到探測器狹小的感應(yīng)范圍內(nèi)才能得到清晰的圖像，所以安檢過程中必須保證X射線傳輸方向的準確性。
[0003]安檢設(shè)備的射源與探測器會因機械振動或框架變形等因素造成X射線方向偏離探測器，以致安檢設(shè)備成像不清晰甚至無法成像而影響安檢結(jié)果準確度。為了提高安檢準確率，安檢設(shè)備的射源和探測器需要定時進行精確校準?，F(xiàn)有的安檢設(shè)備本身無法自動完成射源和探測器的校準，需要工作人員手動進行，人工校準過程復(fù)雜、時間長，且校準結(jié)果誤差大。在人工對射源和探測器進行調(diào)試的過程中，工作人員需要長時間處于開啟的射線環(huán)境中，這會對人體造成傷害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種安檢設(shè)備校準系統(tǒng)，該系統(tǒng)實現(xiàn)了安檢設(shè)備校準射源和探測器的自動校準，且校準過程簡單高效、精度高，避免了工作人員因長時間處于射線環(huán)境中進行人工校準而受到傷害。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種安檢設(shè)備校準系統(tǒng)，包括固設(shè)在射源下方的射源校準組件和固設(shè)在探測器座外側(cè)的探測器校準組件。所述的射源校準組件包括依次固設(shè)在射源下方的用于調(diào)整射源方向的旋轉(zhuǎn)平臺和用于調(diào)整射源位置的平移平臺。所述的探測器校準組件包括固設(shè)在探測器座外側(cè)的直線步進電機和固設(shè)在探測器側(cè)面上的調(diào)整支座，直線步進電機的輸出軸通過調(diào)整支座與探測器相連。所述的直線步進電機通過電機固定座與探測器座固定相連，所述的電機固定座固設(shè)在探測器座外側(cè)。
[0006]進一步的，所述的用于調(diào)整射源方向的旋轉(zhuǎn)平臺包括射源安裝板、轉(zhuǎn)盤、用于驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)、第一步進電機和過渡板。所述的射源安裝板、轉(zhuǎn)盤、用于驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)和過渡板依次固設(shè)在射源的下方。所述的第一步進電機安裝在過渡板上，且其輸出軸與蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)固定相連。所述的蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)包括蝸輪和與蝸輪嚙合的蝸桿，蝸桿與第一步進電機的輸出軸固定相連，蝸輪通過其轉(zhuǎn)動軸固設(shè)在轉(zhuǎn)盤的底部。所述的蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)外周設(shè)有與過渡板上方固定相連的外殼。在第一步進電機的驅(qū)動下，蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)的蝸桿隨第一步進電機輸出軸同步轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的蝸桿驅(qū)動蝸輪轉(zhuǎn)動，固設(shè)在蝸輪轉(zhuǎn)動軸上方的轉(zhuǎn)盤隨蝸輪同步轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對射源方向的調(diào)整。
[0007]所述的用于調(diào)整射源位置的平移平臺包括滑塊、滾珠絲杠、導(dǎo)軌、第二步進電機和底板。所述的導(dǎo)軌、滾珠絲杠和第二步進電機均固定安裝在底板上。所述的滾珠絲杠從滑塊中間垂直穿過且與滑塊螺紋連接，所述的滑塊底面與導(dǎo)軌活動連接。
[0008]進一步的，所述的調(diào)整支座包括依次與探測器相連的耳座、支撐軸和推桿。支撐軸兩端通過固設(shè)在耳座上的深溝球軸承與耳座活動連接。推桿一端與直線步進電機的輸出軸固定相連，另一端和支撐軸中間垂直連接。
[0009]更進一步的，所述的射源安裝板兩端下方固設(shè)有對稱分布的第一金屬支架，所述的過渡板兩端上方固設(shè)有對稱分布的第一光電開關(guān)。所述的過渡板一端的下方固設(shè)有兩個交錯排列的第二金屬支架，所述的底板兩端固設(shè)有后板，第二金屬支架下方的底板上固設(shè)有兩個并排設(shè)置的第二光電開關(guān)。所述的探測器座兩側(cè)固設(shè)有對稱分布的第三光電開關(guān)，所述的探測器兩側(cè)固設(shè)有對稱分布的第三金屬支架。
[0010]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明首先通過設(shè)置旋轉(zhuǎn)平臺可以對射源發(fā)射的X射線的方向進行調(diào)整，使X射線方向與探測器中的準直器的狹縫方向相互平行，從而使X射線射出角度準確且劑量最大。其次，通過設(shè)置平移平臺可以在射源發(fā)射的X射線與探測器錯位時對射源的位置進行調(diào)整，以使射源發(fā)射的X射線位置準確。再次，通過探測器校準組件可以在探測器與射源發(fā)射的X射線方向交錯時對探測器的位置和角度進行調(diào)整，以使X射線傳輸方向精確。
[0011]綜上，本發(fā)明實現(xiàn)了安檢設(shè)備校準射源和探測器的自動校準，且校準過程簡單高效、精度高，避免了工作人員因長時間處于射線環(huán)境中進行人工校準而受到傷害。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為射源校準組件結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為探測器校準組件安裝示意圖；
圖4為探測器校準組件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]其中:1、射源校準組件，2、平移平臺，3、旋轉(zhuǎn)平臺，4、探測器校準組件，5、第二步進電機，6、滾珠絲杠，7、滑塊，8、導(dǎo)軌，9、底板，10、過渡板，11、第一步進電機，12、轉(zhuǎn)盤，13、射源安裝板，14、射源，15、第三金屬支架，16、第三光電開關(guān),17、第一金屬支架，18、第一光電開關(guān)，19、第二金屬支架，20、第二光電開關(guān)，21、后板，22、探測器座，23、探測器，24、直線步進電機，25、直線步進電機固定座，26、推桿，27、支撐軸，28、深溝球軸承，29、耳座，30、外殼。
【具體實施方式】
[0014]現(xiàn)結(jié)合附圖及實施例對發(fā)明作進一步詳細說明。本發(fā)明涉及的是一種安檢設(shè)備校準系統(tǒng)，該系統(tǒng)實現(xiàn)了安檢設(shè)備校準射源和探測器的自動校準，且校準過程簡單高效、精度高，避免了工作人員因長時間處于射線環(huán)境中進行人工校準而受到傷害。
[0015]如圖1-4所示，一種安檢設(shè)備校準系統(tǒng)，包括固設(shè)在射源14下方的射源校準組件I和固設(shè)在探測器座22外側(cè)的探測器校準組件4。所述的射源校準組件I包括依次固設(shè)在射源14下方的用于調(diào)整射源方向的旋轉(zhuǎn)平臺3和用于調(diào)整射源位置的平移平臺2。通過平移平臺2能夠調(diào)整射源14在X軸上的位置；通過旋轉(zhuǎn)平臺3能夠在確定的位置控制射源14沿Z軸轉(zhuǎn)動，調(diào)整射源14在X軸上的方向。所述的探測器校準組件4包括固設(shè)在探測器座22外側(cè)的直線步進電機24和固設(shè)在探測器23側(cè)面上的調(diào)整支座，直線步進電機24的輸出軸通過調(diào)整支座與探測器23相連。所述的直線步進電機24通過電機固定座25固定到探測器座22上，所述的電機固定座25固設(shè)在探測器座22外側(cè)。探測器23是固定到探測器座22內(nèi)側(cè)的，將探測器23安裝到探測器座22內(nèi)時，要保證探測器22和探測器座23能在一定的微小范圍內(nèi)發(fā)生相對移動。直線步進電機24帶動調(diào)整支座做直線移動，進而使探測器23隨調(diào)整支座做往復(fù)運動，實現(xiàn)探測器23位置及角度的調(diào)整。
[0016]進一步的，如圖2所示，所述的用于調(diào)整射源方向的旋轉(zhuǎn)平臺3包括射源安裝板13、轉(zhuǎn)盤12、用于驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)、第一步進電機11和過渡板10。所述的射源安裝板13、轉(zhuǎn)盤12、用于驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)和過渡板10依次固設(shè)在射源14的下方。所述的第一步進電機11安裝在過渡板10上，且其輸出軸與蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)固定相連。具體地說，所述的蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)包括蝸輪和與蝸輪嚙合的蝸桿，蝸桿與第一步進電機11的輸出軸固定相連，蝸輪通過其轉(zhuǎn)動軸固設(shè)在轉(zhuǎn)盤12的底部。所述的蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)外周設(shè)有與過渡板10上方固定相連的外殼30。
[0017]所述的用于調(diào)整射源位置的平移平臺2包括滑塊7、滾珠絲杠6、導(dǎo)軌8、第二步進電機5和底板9。所述的導(dǎo)軌8、滾珠絲杠6和第二步進電機5均固定安裝在底板9上。所述的滾珠絲杠6從滑塊7中間垂直穿過且與滑塊7螺紋連接，所述的滑塊7底面與導(dǎo)軌8活動連接。具體地說，導(dǎo)軌8為2個，且平行設(shè)置在滾珠絲杠6的兩側(cè)?；瑝K7底面兩端設(shè)有與導(dǎo)軌相匹配的凹槽，滑塊7可以在滾珠絲杠6的驅(qū)動下沿導(dǎo)軌8滑動。
[0018]首先，在第二步進電機5的驅(qū)動下滾珠絲杠6轉(zhuǎn)動，滾珠絲杠6與滑塊7發(fā)生相對移動，從而使滑塊7沿導(dǎo)軌8做往復(fù)運動。其次，在第一步進電機11的驅(qū)動下，蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)的蝸桿隨第一步進電機11的輸出軸同步轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的蝸桿驅(qū)動蝸輪轉(zhuǎn)動，進而使固設(shè)在蝸輪轉(zhuǎn)動軸上方的、載有射源的轉(zhuǎn)盤12隨蝸輪同步旋轉(zhuǎn)，在一定范圍內(nèi)對射源14方向進行精確調(diào)整。
[0019]進一步的，如圖3和圖4所示，所述的調(diào)整支座包括依次與探測器23相連的耳座29、支撐軸27和推桿26。支撐軸27兩端通過固設(shè)在耳座29上的深溝球軸承28與耳座29活動連接。推桿26 —端與直線步進電機24的輸出軸固定相連，另一端和支撐軸27中間垂直連接。深溝球軸承28能夠減少探測器23隨耳座29繞支撐軸27旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的摩擦。
[0020]當(dāng)直線步進電機24工作時，直線步進電機24輸出軸帶動推桿26和與探測器23相連的耳座29沿直線步進電機輸出軸軸向進行伸縮運動。與此同時，在深溝球軸承28的作用下，與探測器23相連的耳座29能夠與固設(shè)在推桿26上的支撐軸27發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。因此，調(diào)整支座不僅能夠通過直線步進電機24精確調(diào)整探測器23的位置，還能夠通過深溝球軸承28與支撐軸27精確調(diào)整探測器23的角度。
[0021]更進一步的，所述的射源安裝板13兩端下方固設(shè)有對稱分布的第一金屬支架17，所述的過渡板10兩端上方固設(shè)有對稱分布的第一光電開關(guān)18。通過在旋轉(zhuǎn)平臺3兩側(cè)設(shè)置第一光電開關(guān)18和第一金屬支架17，可以限制射源14隨旋轉(zhuǎn)平臺3在一個微小角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，以對射源的方向進行精確調(diào)整和校準。當(dāng)旋轉(zhuǎn)平臺3 —側(cè)的第一光電開關(guān)18被同側(cè)的第一金屬支架17擋住接收不到光信號時，說明旋轉(zhuǎn)平臺3沿該方向已到達最大旋轉(zhuǎn)角度，需要重新進行調(diào)整。所述的過渡板10—端的下方固設(shè)有兩個交錯排列的第二金屬支架19，所述的底板9兩端固設(shè)有后板21，第二金屬支架19下方的底板9上固設(shè)有兩個并排設(shè)置的第二光電開關(guān)20。通過平移平臺一側(cè)設(shè)置兩個交錯排列的第二金屬支架19和兩個并排設(shè)置的第二光電開關(guān)20，可以限制射源14隨平移平臺2直線移動的范圍，以在一個微小范圍內(nèi)對射源的位置進行精確調(diào)整和校準。當(dāng)所述的探測器座22兩側(cè)固設(shè)有對稱分布的第三光電開關(guān)16，所述的探測器23兩側(cè)固設(shè)有對稱分布的第三金屬支架15。通過設(shè)置第三光電開關(guān)16和第三金屬支架15，能夠限制探測器23隨探測器校準組件4的活動范圍，以在一個微小的范圍內(nèi)對探測器23的位置和方向進行調(diào)整。光電開關(guān)和金屬支架的設(shè)置，能夠大大提高探測器23的校準效率和校準的準確度。
[0022]本發(fā)明的具體工作過程為:
對安檢設(shè)備射源14和探測器23的校準是在安檢設(shè)備工控機的配合下進行的，工控機根據(jù)探測器23接收到的射線劑量和能量來判斷射源14和探測器23是否移動到準確位置，同時控制直線步進電機24和第一步進電機11、第二步進電機5的動作。
[0023]當(dāng)需要對安檢設(shè)備的射源14進行校準時，第二步進電機5帶動滾珠絲杠6轉(zhuǎn)動，進而驅(qū)動載有射源14和旋轉(zhuǎn)平臺3的滑塊7沿導(dǎo)軌8做水平往復(fù)運動，實現(xiàn)射源14位置的調(diào)整。當(dāng)工控機檢測到射源14運動到準確位置時，第二步進電機5停止工作，第一步進電機11開始工作。在第一步進電機11和蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)的驅(qū)動下，載有射源14的轉(zhuǎn)盤12旋轉(zhuǎn)，在一定范圍內(nèi)對射源12的方向進行調(diào)整，直到到達準確方向。在上述校準過程中，若第二光電開關(guān)20被第二金屬支架19擋住接收不到光信號時，說明已經(jīng)達到射源14位置調(diào)整范圍的邊界，需要重新進行調(diào)整。若第一光電開關(guān)18被第一金屬支架17擋住接收不到光信號時，說明已經(jīng)到達射源14方向調(diào)整范圍的邊界，需要重新進行調(diào)整。
[0024]當(dāng)需要對安檢設(shè)備的探測器23進行校準時，直線步進電機24驅(qū)動推桿26伸縮，進而帶動與探測器23相連的耳座29沿輸出軸向進行伸縮運動，實現(xiàn)探測器23位置的調(diào)整。在探測器23自身重力的作用下，探測器23會有一定角度的傾斜；通過深溝球軸承28，與探測器23相連的耳座29與固設(shè)在推桿26上的支撐軸27發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)探測器23角度的調(diào)整。探測器23位置和角度的調(diào)整是同時進行的。在上述兩個調(diào)整校準過程中，當(dāng)安裝在探測器座22上的第三光電開關(guān)16被安裝在探測器23上的第三金屬支架15擋住接收不到光信號時，說明已經(jīng)到達調(diào)整范圍的邊界，需要重新進行調(diào)整校準。
[0025]以上所述實施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本發(fā)明不限于上述實施例，對于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明原理的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都屬于本發(fā)明的構(gòu)思和所附權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種安檢設(shè)備校準系統(tǒng)，其特征在于:包括固設(shè)在射源(14)下方的射源校準組件(I)和固設(shè)在探測器座(22)外側(cè)的探測器校準組件(4);所述的射源校準組件(I)包括依次固設(shè)在射源(14)下方的用于調(diào)整射源方向的旋轉(zhuǎn)平臺(3)和用于調(diào)整射源位置的平移平臺(2);所述的探測器校準組件(4)包括固設(shè)在探測器座(22)外側(cè)的直線步進電機(24)和固設(shè)在探測器(23)側(cè)面上的調(diào)整支座，直線步進電機(24)的輸出軸通過調(diào)整支座與探測器(22)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安檢設(shè)備校準系統(tǒng)，其特征在于:所述的用于調(diào)整射源方向的旋轉(zhuǎn)平臺(3)包括射源安裝板(13)、轉(zhuǎn)盤(12)、用于驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)、第一步進電機(11)和過渡板(10);所述的射源安裝板(13)、轉(zhuǎn)盤(12)、用于驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)和過渡板(10)依次固設(shè)在射源(14)的下方；所述的第一步進電機(11)安裝在過渡板(10)上，且其輸出軸與蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)固定相連； 所述的用于調(diào)整射源位置的平移平臺(2)包括滑塊(7)、滾珠絲杠(6)、導(dǎo)軌(8)、第二步進電機(5)和底板(9);所述的導(dǎo)軌(8)、滾珠絲杠(6)和第二步進電機(5)均固定安裝在底板(9)上；所述的滾珠絲杠(6)從滑塊(7)中間垂直穿過且與滑塊(7)螺紋連接，所述的滑塊(7)底面與導(dǎo)軌(8)活動連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安檢設(shè)備校準系統(tǒng)，其特征在于:所述的調(diào)整支座包括依次與探測器(23)相連的耳座(29)、支撐軸(27)和推桿(26);支撐軸(27)兩端通過固設(shè)在耳座(29)上的深溝球軸承(28)與耳座(29)活動連接；推桿(26) —端與直線步進電機(24)的輸出軸固定相連，另一端和支撐軸(27)中間垂直連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的一種安檢設(shè)備校準系統(tǒng)，其特征在于:所述的直線步進電機(24 )通過電機固定座(25 )與探測器座(22 )固定相連，所述的電機固定座(25 )固設(shè)在探測器座(22)外側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種安檢設(shè)備校準系統(tǒng)，其特征在于:所述的蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)包括蝸輪和與蝸輪嚙合的蝸桿，蝸桿與第一步進電機(11)的輸出軸固定相連，蝸輪通過其轉(zhuǎn)動軸固設(shè)在轉(zhuǎn)盤(12)的底部；所述的蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)外周設(shè)有與過渡板(10)上方固定相連的外殼(30)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種安檢設(shè)備校準系統(tǒng)，其特征在于:所述的射源安裝板(13)兩端下方固設(shè)有對稱分布的第一金屬支架(17)，所述的過渡板(10)兩端上方固設(shè)有對稱分布的第一光電開關(guān)(18);所述的過渡板(10)—端的下方固設(shè)有兩個交錯排列的第二金屬支架(19)，所述的底板(9)兩端固設(shè)有后板(21)，第二金屬支架(19)下方的底板(9)上固設(shè)有兩個并排設(shè)置的第二光電開關(guān)(20)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種安檢設(shè)備校準系統(tǒng)，其特征在于:所述的探測器座(22)兩側(cè)固設(shè)有對稱分布的第三光電開關(guān)(16)，所述的探測器(23)兩側(cè)固設(shè)有對稱分布的第三金屬支架(15)。
【文檔編號】G01V13/00GK103901504SQ201410112693
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】夏國平, 孫甲甲 申請人:安徽啟路達光電科技有限公司