陶瓷管 X 射線探傷機是一種利用 X 射線穿透物質時的衰減特性來檢測物體內部缺陷的無損檢測設備,通過高壓電源使陶瓷 X 射線管內的陰極燈絲加熱發射電子,電子在高壓電場作用下加速撞擊陽極靶材,產生 X 射線。X 射線穿透被檢測物體時,由于物體內部結構和密度的差異,對 X 射線的吸收和衰減程度不同,使得透過物體的 X 射線強度分布發生變化。利用探測器或成像板接收透過物體的 X 射線,將其轉化為電信號或數字信號,再經過處理和分析,形成物體內部的影像,從而檢測出物體內部的氣孔、裂紋、夾渣等缺陷。
陶瓷管 X 射線探傷機主要由以下幾部分組成:
1.射線發生系統
陶瓷 X 射線管:是探傷機的核心部件,由陶瓷材料制成,具有良好的絕緣性能和耐高溫性能。在管內,陰極燈絲加熱發射電子,電子在高壓電場作用下加速撞擊陽極靶材,產生 X 射線。
高壓發生器:為陶瓷 X 射線管提供穩定的高電壓,使電子獲得足夠的能量撞擊陽極靶材產生 X 射線。通常采用高頻逆變技術,將輸入的低壓交流電轉換為高壓直流電,具有體積小、重量輕、效率高、輸出穩定等優點。
高壓電纜:用于連接高壓發生器和陶瓷 X 射線管,傳輸高壓電信號。要求具有良好的絕緣性能和抗干擾能力,以確保高壓電的穩定傳輸,防止漏電和信號干擾。
2.控制系統
操作面板:一般位于探傷機的控制器上,是操作人員與設備進行交互的界面。上面設有各種按鈕、旋鈕、顯示屏等,用于設置探傷機的各項參數,如管電壓、管電流、曝光時間、脈沖頻率等,同時也能顯示設備的工作狀態和相關信息。
控制器:是探傷機的控制中心,通常采用單片機或可編程邏輯控制器(PLC)等芯片作為核心處理器。它根據操作人員在操作面板上設置的參數,準確控制高壓發生器的輸出電壓和電流,以及陶瓷 X 射線管的工作狀態,同時還具備故障診斷、保護等功能。
3.冷卻系統
散熱片:一般安裝在陶瓷 X 射線管的陽極尾部或金屬管筒的表面,通過增加散熱面積,將 X 射線管工作時產生的熱量散發到周圍空氣中。散熱片通常由鋁合金或銅等導熱性能良好的材料制成。
散熱風扇:與散熱片配合使用,通過強制空氣流動,加快散熱片表面的熱量散發。風扇的轉速通常根據 X 射線管的工作溫度自動調節,以保證散熱效果。
冷卻水管(可選):對于一些功率較大的陶瓷管 X 射線探傷機,還可能采用水冷方式進行冷卻。冷卻水管將冷卻水循環輸送到 X 射線管的冷卻通道中,吸收熱量后再將熱水輸送到外部的冷卻裝置進行冷卻,然后循環使用。
4.防護系統
鉛屏蔽層:在探傷機的外殼、射線窗口等部位設置鉛屏蔽層,鉛能夠有效地阻擋 X 射線的泄漏,減少對操作人員和周圍環境的輻射危害。鉛屏蔽層的厚度根據探傷機的射線能量和工作要求進行設計,確保輻射劑量符合安全標準。
安全聯鎖裝置:為防止人員在探傷機工作時誤進入輻射區域,設置了安全聯鎖裝置。例如,在探傷機的門或防護簾上安裝微動開關,當門或防護簾打開時,微動開關觸發,自動切斷 X 射線管的高壓電源,停止 X 射線的發射,保證人員安全。
5.機械結構系統
機殼:用于容納和保護探傷機的內部部件,通常由金屬材料制成,具有一定的強度和穩定性。機殼的設計既要考慮散熱需求,又要便于操作和維護,同時還要滿足防護要求。
支架或底座:用于支撐探傷機的主體部分,使其保持穩定的工作姿態。一些便攜式探傷機的支架或底座還具有可折疊、可伸縮等功能,方便攜帶和移動;而固定式探傷機的支架或底座則更加堅固,以保證設備在長時間運行過程中的穩定性。