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X射线探伤机的发展趋势

日期:2021-01-16 05:25
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摘要:近五年来,国内外在携带式工业X射线机的发展方面均作出了相当的努力,有了较明显的改进和发展,国外如比利时ICM公司的SITE-X系列,原ANDREX的SMART系列,SEIFORT的新产品,理学机的新改进,国内如沉阳探伤机厂、中南探伤机厂、大连通海公司等也都推出了新的系列,这些新的发展都各有特点,但综合起来都还是紧紧围绕着用户的要求进行的。 按照用户对携带式工业X射线机的要求,我认为主要是:体积小、重量轻;穿透能力强;可靠性高;使用方便。 现就这几个方面分析一下X射线探伤机机的发展趋势 一﹑体积小、重量轻 这指的既是射线管...
近五年来,国内外在携带式工业X射线机的发展方面均作出了相当的努力,有了较明显的改进和发展,国外如比利时ICM公司的SITE-X系列,原ANDREX的SMART系列,SEIFORT的新产品,理学机的新改进,国内如沉阳探伤机厂、中南探伤机厂、大连通海公司等也都推出了新的系列,这些新的发展都各有特点,但综合起来都还是紧紧围绕着用户的要求进行的。
按照用户对携带式工业X射线机的要求,我认为主要是:体积小、重量轻;穿透能力强;可靠性高;使用方便。
现就这几个方面分析一下X射线探伤机机的发展趋势
一﹑体积小、重量轻
这指的既是射线管头,也指控制台,先看一下八十年代到九十年代初的状况

当时300kV管头为35-38.5公斤,控制台为12-25公斤,再比较一下目前的状况
在同样的功率条件下管头重量减轻了20%-23%
控制台重量减轻了37%-44%
分析一下重量减轻原因可以看出X射线探伤机的发展趋势,首先分析一下射线管头重量减轻的措施:自五十年代到七十年代当时有一个大的变化,当时比利时波涛公司从三个方面进行革新:以SF6气绝缘代替油绝缘,以铝壳体代替铁皮壳体;用单端接地,使高压线包由三个(正、负高压及灯丝)变为一个;用逆变变频技术减少变压器体积、重量。以后理学也采用这一变革,国产机也相应变更,使定向300kV管头由50多公斤降到了35-36公斤,这一局面维持了10年左右。
九十年代开始,ANDREX及比利时ICM公司均先后进行了改革,他们首先从射线管上进行改革,都把棒状阳极X射线管作为改革方向,一方面使射线管更小﹐另一方面由于射线发射窗口从气绝缘的筒体内移到筒体外,使射线防护用铅大为减少,使X射线机机头的重量大大降低﹐以300kV为例,原波涛的GFD306为36公斤,而ICM的D3006仅29公斤,用铅量的下降是主要原因。国内多家生产企业也有这方面成功的例子,不一一列举,其次对变压器来说,目前主要是提高频率,可以用变频也可以用恒频,甚至通过倍压整流成为恒电位的系统,提高f,可使铁芯体积重量下降,当然f↑也使损耗增大,使变压器发热更为突出,于是选择铁芯材料以降低铁损及提高磁通密度就是必须考虑的因素﹐国内外多家厂商均对此作了研究,ICM 更对变压器的散热冷却作了专门的研究和发展。

在控制台方面﹐自从波涛公司将逆变技术引入X射线机以后,基本上主导了X射线机功率电路的设计,但当时采用的为可控硅 SCR,使控制台重量在20公斤上下,长期未有变化,直到90年代中期,ICM,ANDREX,BALTEAU的改进型定向机均采用了晶闸管,用了IGBT、MOSFET等器件作为逆变电源的功率器件,使电路简化、热损耗大大降低,继而使控制台重量大幅度下降,如 ICM公司的SITE-X系列控制台为14公斤,爬行器用的控制台CCU186仅4公斤,国产的控制台也降到7.5-12公斤,当然用铝合金代替钢板也是一个因子。
二﹑穿透能力提高(X射线探伤机的发展趋势)
X射线机的穿透能力与kV值密切相关,因为kV值影响了X射线的硬度。但电压的波形又决定了*硬射线在全部射线剂量中所占的比例,变频矩形脉冲存在占空比,这就使**kV出现的时间在总的曝光时间中只占一部份,要提高在某一kV值下的剂量,可以增长mA,也可以缩小占空比,直到100%的恒电位。以ICM的SITE-X及ANDREX的SMART为例,前者用加大mA,为6,7,8 mA,同时主要是延长曝光时间,通过对管端冷却系统的改造及对变压器冷却的改造,使一次曝光时间可以提高,使暂载率达到100%,比起过去的50%暂载率有了很大提高,通过一次曝光20-30%,同时提高kV值,发展320kV系列,350-360kV系列,如 320kV**穿透69mmFe,后者则用倍压整流的方法形成直流高压,因此在相同的曝光时间内提高射线剂量率,提高穿透能力,但由于倍压整流方式功率不大,因此管电流在3mA以下,管子及高压电源的散热也是一个问题,持续工作时间推荐为10分钟, 300kV的穿透能力在曝光时间为10分钟时可达60mmFe。在这方面进一步的突破则有赖于新的**意识。
三﹑可靠性高(X射线探伤机的发展趋势)
X射线机的可靠性由三个因子组成,即X射线管、高压变压器、控制系统的可靠性组成。
X射线机的可靠性由X射线管的设计及工艺决定,保护可由机械保护及电器保护组成。
以ICM公司的SITE-X系列为例来进行分析,他们仍采用玻壳管,*长达10万小时,金属陶瓷管及陶瓷管则发展历史较短,寿命提高还有一段路程,从提供文字的参数看﹐陶瓷管的寿命提出为400小时,金属管为600小时,玻壳管为1000小时,但普遍认为金陶管及陶瓷管机械性能好一些,因此改进管子结构是提高管子可靠性的主要途径。
四﹑使用方便(X射线探伤机的发展趋势)
使用微处理器及各种存贮组件,使目前的X射线机在使用方便上提高了一大步,由于采用薄膜开关控制,使用键盘操作与荧光数码显示或液晶显示,这都使操作极大简化,如ICM公司的产品只要按键操作,输入参数,**只要按一个起动键就完成了曝光操作。kV、mA的调整可以细化到1kV及0.1mA,使用户可以方便确定需参数,以获得*佳的曝光规范,同时又可以贮存起来,将曝光参数细化到kV,mA,T、黑度、材料厚度、焦距、胶片规格、胶片型号等,形成完全确定的规范,存贮后可以检索,可以呼出使用。维修人员可查阅设备的工作档案、曝光记录、自诊断情况使检修工作更为方便,总之微机控制引入X射线机的控制台使使用方便上升到一个全新的水平,当然随着组件的发展,如微处理器的速度加快,存贮组件容量的加大,用户要求更高,使用的方便程度必将会有一个新的提高。
综合起来看,**意识就体现在提高科技含量,满足用户需求上。科技的发展是无止境的,用户的需求也是有阶段性但又是无止境的,只有不断**,才能不断发展,而**的关键是人才,从国内外企业的发展看,老的企业走下坡路,就是人才凋零,缺乏**的结果,新的企业走上坡路,正是重视人才不断**的结果,市场竞争是优劣从来没有终身制,失败是成功之母,愿国内企业能奋起投入竞争与国内科技院、所广泛合作,一个新的天地就在前面。
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