Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
5.5. СРЕДСТВА МАНИПУЛИРОВАНИЯ OK И
МЕТОДИКА РАДИАЦИОННОЙ ИНТРОСКОПИИ
Средства радиационной интроскопии включают два основных компонента: ра диационный интроскоп, состоящий из ис точника ионизирующего излучения и сис темы радиационно-оптического преобра зования; устройство манипулирования ОК, служащее для установки и удержива ния ОК в зоне рабочего пучка излучения. Это устройство может быть достаточно простым, например в виде стола, или сложным, таким как автоматизированный шестиосный манипулятор, управляемый ЭВМ. Степень сложности этого устройст ва зависит от конструктивных особенно стей ОК и экономических факторов.
Устройства манипулирования ОК в зависимости от их сложности можно клас сифицировать на три категории. К устрой ствам самого простого I класса можно от нести устройства, которые статично удер живают ОК в зоне просвечивания (рис. 5.17). На этом рисунке слева изобра жена рентгеновская защитная камера (бокс), в которой размещены источник излучения, усилитель радиационного изо бражения (РЭОП) и стол в виде двух пере секающихся линий. Стол обычно выпол нен из тонкого прочного гомогенного ма териала, прозрачного для ионизирующего излучения. При использовании устройств I класса оператор открывает дверь защит ной камеры, устанавливает ОК в зоне дей ствия рабочего пучка излучения, закрыва ет дверь, а затем включает источник излу чения и анализирует светотеневую карти ну ОК с экрана видеоконтрольного уст ройства.
Перед просвечиванием ОК необхо димо тщательно его осмотреть, обратив внимание на удаление всех поверхност ных дефектов, и рассортировать их по группам с таким расчетом, чтобы прово дить контроль с минимальным количест вом изменений режимов. Для определения местоположения возможных дефектов, контролируемые участки ОК следует маркировать. Маркировку литых и других деталей выполняют свинцовыми или мед ными указателями и цифрами, укрепляя их на одной из поверхностей детали. Мар кировку сварных соединений труб целесо образно осуществлять с помощью измери тельных лент с нанесенными на них мет ками и цифрами из свинца или меди, отражающими единицы длины (например, 1 см) контролируемого участка. В начале и конце каждой партии контролируемых деталей, узлов и изделий, а также в начале и в конце рабочей смены следует проверять чувствительность контроля по соответст вующим эталонам, устанавливаемым со временными действующими стандартами.
Устройства манипулирования ОК класса II (рис. 5.18) могут включать в себя манипулятор, имеющий три степени пе ремещения ОК и три степени его враще ния. В этих устройствах могут использо ваться автоматические погрузчики, но оператор вручную управляет перемещени ем каждого ОК при его просвечивании.
Сердцем устройства манипулирова ния ОК III класса (рис. 5.19) служит мик ропроцессор, который объединяет органы управления блоков радиационного интроскопа и устройства манипулирования ОК.
Микропроцессор подает необходи мые команды этим блокам и приводит их в действие. Операторы могут взаимодей ствовать с микропроцессором с термина ла, а данные могут храниться в накопителе на дискетах. Микропроцессор регулирует напряжение на рентгеновской трубке, управляет обработкой изображений и ви деомагнитофоном .
Естественно, что рассмотренные вы ше устройства манипулирования ОК мо гут иметь различные варианты исполне ния. Так, устройства I класса могут быть оснащены индикаторами присутствия-отсутствия ОК в зоне просвечивания, при способлением для регулировки местопо ложения ОК при замене одной номенкла туры ОК на другую. Устройства II класса могут содержать электронный блок, по зволяющий наблюдать с экрана видеокон трольного устройства координаты поло жения зоны просвечивания и т.п. Устрой ства III класса имеют, как правило, наи большее число вариантов исполнения. Они могут быть оснащены автоматиче ским приводом, позволяющим, например, проводить винтовое сканирование ОК, включать систему автоматической обра ботки изображений (интегрирование, вы читание изображений, подчеркивание контуров и т.п.). В устройстве могут хра ниться данные об автоматизированной последовательности действий робота (планы сканирования), которые могут вы зываться для использования оператором.
Все рассмотренные выше классы устройств манипулирования ОК могут быть оснащены дефектоотметчиками, позволяющими наносить на их поверхность, например краской, отметки дефектных мест. Планы сканирования разрабатыва ются в тех случаях, когда размеры входно го экрана преобразователя радиационного изображения установки меньше размеров ОК или когда одновременно просвечива ется несколько однотипных небольших изделий.
На рис. 5.20 приведен пример плана сканирования цилиндрического ОК со стальной стенкой длиной 1300 мм и диа метром 150 мм, который по правилам кон троля нужно просвечивать в двух взаим-ноперпендикулярных плоскостях с чувст вительностью не хуже 2 % и последую щим винтовым сканированием. В интроскопе используется РЭОП с размером входного экрана 230 мм с тем, чтобы при сканировании охватывалась площадь ОК размером 150 х 150 мм. В связи с этим планом сканирования длина ОК разделена на 10 участков просмотра с тем, чтобы обеспечить перекрытие изображений смежных участков ОК не менее, чем на 20 мм. Чувствительность контроля не ху же 2 % можно обеспечить только при не подвижном ОК и интегрировании не ме нее 32 телевизионных кадров (рис. 5.21).
Движение ОК начинается, когда электронная система подает сигнал о за грузке ОК в манипулятор, который авто матически его перемещает для просвечи вания первого участка. При остановке ОК подается высокое напряжение на рентге новскую трубку, а процессор изображений начинает интегрировать телевизионные кадры. После интегрирования 32 кадров результирующее изображение передается на экран для анализа его оператором. В то время как оператор просматривает это изображение, манипулятор автоматически перемещает ОК для просвечивания второ го участка. После того, как оператор за кончит анализ изображения первого уча стка, на экране сразу же возникает изо бражение второго участка. Таким образом, устройство манипулирования ОК всегда на одну стадию опережает оператора, под готавливая для него информацию о каче стве ОК.
После просвечивания всех 10 участ ков ОК устройство манипулирования по ворачивает ОК на 90° и начинает его по следовательно перемещать в зоне контро ля от участка 10 к участку 1, формируя изображение каждого участка. Затем про изводится винтовое сканирование ОК с формированием изображений в реальном времени. При этом могут быть выявлены дефекты типа трещин, которые не могли быть выявлены ранее из-за того, что их плоскость раскрытия была ориентирована под углом более 6 ... 10 м к направлению просвечивания.
При проектировании устройств ма нипулирования ОК нужно обращать вни мание на уменьшение вибраций ОК при просвечивании, так как они существенно влияют на качество светотеневых изобра жений.
Важными являются такие параметры, как диаметр поля рабочего пучка излуче ния и максимальная скорость сканирова ния. Существует взаимосвязь между раз мерами поля рабочего пучка излучения, числом действующих строк телевизион ной системы и размерами минимального дефекта, подлежащего выявлению. Полез ное правило состоит в том, что такой де фект в изображении должен охватывать 3 ... 4 строки для того, чтобы он мог быть обнаружен. Скорость контроля также оп ределяется размерами указанного выше дефекта. Так, например, если правила кон троля требуют выявления в пластинчатом эталоне чувствительности отверстия 2Т диаметром 0,6 мм, то максимальная ско рость, с которой может перемещаться ОК при просвечивании, можно оценить путем деления половины диаметра отверстия эталона (0,3 мм) на время интегрирования глаза оператора (0,15 с). Это позволяет получать максимальную скорость, равную 2 мм/с.
На отечественных заводах, изготов ляющих бытовые газовые баллоны, на участках рентгенотелевизионного контро ля скорость ОК при их просвечивании составляет обычно до 1 м/мин, а на труб ных заводах при контроле газо- и нефтепроводных труб - 2 ... 3 м/мин. В идеаль ном случае один человек может загружать устройство манипулирования и проводить анализ светотеневых картин ОК. Однако иногда необходимо иметь одного человека для загрузки, а другого для анализа свето теневой картины. Здесь необходимо учесть фактор усталости оператора. Опыт показывает, что оператор может эффек тивно концентрировать свое внимание на экране видеоконтрольного устройства в течение не более 45 минут. Если же ана лиз светотеневых картин проводится с перерывами, 45-минутный период может быть продлен.
Наряду с экономическими факторами при конструировании устройств манипу лирования ОК необходимо учитывать тре бования радиационной безопасности. Так, для ее повышения обычно источники из лучения стремятся располагать внутри цилиндрических ОК.
В устройствах манипулирования III класса появляется новый объект, требую щий защиты от излучения, - программное обеспечение. В этой области многие спе циалисты по радиационной защите не имеют соответствующей подготовки и опыта.
Рис. 5.17. Радиационный интроскоп с устройством для установки и удержания ОК: 1 - источник излучения: 2 - устройство для установки и удержания ОК; 3 - РЭОП; 4 - высоковольтный генератор источника излучения; 5 - пульт управления источником излучения; 6- видеоканал; 7- видеопроцессор; 8 - монитор: 9 - видеомагнитофон; 10 - защитная стена
Рис. 5.19. Радиационный интроскоп с устройством манипулирования ОК и микропроцессорным управлением: 1 - источник излучения; 2 - устройство манипулирования ОК; 3 - РЭОП; 4 – высоковольтный генератор источника излучения; 5 - пульт управления источником излучения: 6- пульт управления устройством манипулирования ОК; 7 - микропроцессор; 8 - принтер; 9 – накопитель на дисках; 10 - терминал; 11 - видеоканал; 12 - видеопроцессор; 13 - монитор; 14- видеомагнитофон; 15 - защитная стена
Рис. 5.18. Радиационный интроскоп с устройством манипулирования ОК: 1 - источник излучения; 2 – устройство манипулирования ОК; 3 - РЭОП, 4 - высоковольтный генератор источника излучения; б- пульт управления устройством манипулирования ОК, 7 - видеоканал; 8 - видеопроцессор; 9 - монитор; 10- видеомагнитофон; 11 - защитная стена
Рис. 5.20. План сканирования цилиндрического ОК: 1 — ОК; 2 - рабочее поле контроля; 3 - последовательное просвечивание 10 участков по длине ОК; 4 - поворот ОК на 90° и последовательное просвечивание 10 участков по длине ОК; 5 — винтовое сканирование ОК; 6- выключение источника излучения и системы формирования теневого изображения
Рис. 5.21. Зависимость относительной чувствительности радиационного контроля (кривые 1 и 2) и анодного напряжения на рентгеновской трубке U0 (кривая 3) от толщины х стального ОК: 1 - без интегрировании телевизионных кадров; 2-е интегрированием 32 телевизионных кадров; 3 - оптимальное анодное напряжение