便携式X射线探伤机的设计论文

1、便携式X射线探伤机的设计目录TOC o 1-2 h u HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432492 摘要1 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432493 前言3 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432494 第一章X射线探伤机中神奇的X射线4 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432495 1.1 X射线探伤原理4 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432496 1.2影像形成原理4 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432497

2、1.3 X射线探伤机在生产实践中的应用5 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432498 第二章几种常见的工程探伤方法10 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432499 2.1荧光磁粉探伤10 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432500 2.2渗透探伤10 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432501 2.3涡流探伤10 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432502 2.4 X射线探伤11 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432

3、503 2.5超声波探伤11 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432504 2.6激光探伤12 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432505 2.7磁粉探伤12 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432506 第三章X射线探伤机的结构与工作原理14 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432507 3.1便携式X射线探伤机的结构14 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432508 3.2 TF3120GD X射线发生器14 HYPERLINK l _RefHead

4、ing_Toc324432509 3.3 XXQ-3005X射线探伤机工作原理17 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432510 3.4 XXQ-3005射线探伤机的适用围18 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432511 第四章便携式X射线探伤机的工程应用与保养19 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432512 4.1便携式X射线探伤机的工程应用19 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432513 4.2便携式X射线探伤机的使用方法与保养手段19 HYPERLINK l _RefHe

5、ading_Toc324432514 第五章检测调节装置的设计方案与作用21 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432515 5.1检测调节装置的设计方案21 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432516 5.2检测调节装置的主要作用21 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432517 5.3检测调节装置的角度调节机构和锁紧机构的技术设计22 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432518 5.4检测调节装置的高度调节机构的技术设计23 HYPERLINK l _RefHeading_To

6、c324432519 5.5检测调节装置的开度调节机构的技术设计23 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432520 第六章有关设计中的压力强度计算与设计24 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432521 6.1下支杆最大压力P的计算24 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432522 6.2下支杆临界压力Plj的计算24 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432523 6.3下支杆的工作稳定性系数n的计算25 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432524 第七

7、章X射线对人体的危害与防护措施26 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432525 7.1污染因子26 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432526 7.2辐射损伤的概述26 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432527 7.3 X射线探伤作业时的防护29 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432528 总结31 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432529 致32 HYPERLINK l _RefHeading_Toc324432530 参考文献33便携式X

8、射线探伤仪检测调整装置的设计学生:志华指导老师:皮文生学校:机电工程学院。摘要主要介绍便携式X射线探伤仪的结构、工作原理、工程应用、使用方法、检测方式以及检测调整装置的功能。根据实际测试的要求，分别设计了锁紧机构、角度调节机构、高度调节机构和开口调节机构。x射线探伤是最常用的常规无损检测方法之一。为了使探伤工作更加方便，提高射线探伤的效率和质量，保证射线探伤结果的一致性，研制了一种更加方便的射线探伤机检查调整装置。关键词:探伤仪；测试；控制摘要摘要:本文介绍了便携式X射线探伤机的结构、工作原理、工程应用、使用方法、检测方法以及检测调节器的作用。并根据实际测试的要求，分别对锁紧机构、角度调节机构

9、、高度调节机构、开度调节机构进行了设计。x射线检测是最常规的无损检测手段。为了使射线检测更加方便，提高射线检测的工作效率和质量，保证射线检测结果的一致性，研制了更加方便的射线检测调理仪。关键词:试验机；测试；调理；设计前言由于市场需求，便携式X射线探伤仪被广泛使用。为了克服探伤仪高度调节和角度调节的不便，设计了一种X射线探伤仪检测调节装置，将探伤仪的角度调节、高度调节和开口调节结合起来，提高了探伤仪的工作效率。该装置不仅能保证便携式定向和周向X射线探伤仪的主要性能指标，如辐射输出曝光量、穿透率、辐射角度、辐射场均匀性、束心偏差、焦点、半值层、射线泄漏、重复性、稳定性等。，而且实现了精确定位，使

10、检测数据更加准确可靠，重现性好，真正实现了X射线探伤仪在检测过程中的灵活性。设计X射线探伤仪的检测调节装置，使探伤仪具有高度调节和角度调节功能。从而使探伤仪在工作时能更准确地定位工作面。在实际应用中，X射线探伤仪需要小心地调整其相对于工作面的位置和角度。但是探伤仪本身没有固定的调节装置。以往工作人员在工作前根据实际工作情况进行调整，因此高度和角度的调整非常繁琐，浪费了大量时间，导致工作效率低下。为了改善这一缺点，设计了X射线探伤仪的调整装置。但是，使用探伤仪时，它会辐射。出于安全考虑，探伤仪工作时，工作人员要远离探伤仪，这就需要有固定的装置和调节的能力，这样才能更加灵活方便地调节探伤仪。第1章

11、X射线探伤仪中的神奇X射线1.1 x射线探伤原理x射线是一种波长很短的电磁波，它是一个波长为10-10厘米的光子。x射线具有以下特征:(1)渗透x射线能穿透普通可见光不能穿透的物质。它的穿透能力与X射线的波长以及被穿透材料的密度和厚度有关。X射线波长越短，穿透力越大；密度越低，厚度越薄，X射线越容易穿透。实际中，X射线的穿透力(即X射线的质量)是由灯泡的电压(kV)决定的，单位时间内通过X射线的电流(mA)与时间的乘积代表X射线的量。(2)电离当X射线或其他射线(如射线)被一种物质吸收后，组成该物质的分子就可以分解成正负离子，这就是所谓的电离。离子的数量与物质吸收的X射线数量成正比。X射线的数

12、量可以通过测量空气或其他物质的电离程度来计算。检测设备就是这样实现零件的探伤的。x射线还有其他功能，比如感光和荧光。1.2成像原理X射线成像的基本原理是由于X射线的特性以及零件的密度和厚度的差异。在压铸过程中，由于工艺参数和机床条件的变化，零件的成型会有所不同，因此成型零件的厚度和密度也会有所不同，X射线照射后对X射线的吸收和透射也会有所不同。因此，透视屏幕上有亮点和暗点。表1显示了部件厚度差和X射线图像之间的关系。图1.1是X射线透视图像。图1.1 X射线透视图像1.3射线探伤仪在生产实践中的应用1.探伤仪在压铸工艺和模具设计改进中的作用。(1)安全件-德尔福的滑块(图1.2)1)流程描述首

13、次在160T压铸机上进行压铸，按照以下参数进行试验:压射压力100MPa，高速2.6m/s，低速0.15m/s，慢压射行程300mm，模具停留时间3s。图1.2滑块2)缺陷分析根据探伤图像(图1.3)，铸件上可以看到许多分散的亮点(在主体部分)，说明铸件多孔，结构稀疏，成型不良。3)成因压铸-喷涂时，气体参与形成气孔；模具温度过低，金属流动不顺畅；注射速度不够，充填不充分；图1.3探伤图像排气效果差。4)改进措施调整压铸工艺，减少喷涂量，增加吹气时间，提高快速注射速度；更换模具，改进流道，加宽浇口；增加横截面积，降低填充阻力；增加排气管(图1.4)图1.4添加排气管5)结果按照工艺进行压铸，然

14、后将探伤图像(图1.5)与之前的(图1.3)进行对比，效果明显改善。与ASTM E 1025相比，符合产品要求。目前零件处于量产阶段，通过日常的质量检测来保证产品的质量要求。(2)结构件-日产全球采购件(括号内)1)流程描述图1.5变更后的探伤图像对于第一次压力测试，在DC 800C压铸机上根据以下参数进行压铸(注射压力80MPa，高速2.7m/s，低速0.3m/s，缓慢注射行程400mm)2)缺陷分析根据探伤图像，铸件上可以看到很多分散的亮点(零件体内，图1.6中圈出的零件)，因为零件是300 x 180 x200；重2.5kg，图中所示零件是加工能力最大的零件，容易出现夹气和缩孔现象。从图

15、中分析，该部位多为较大的缩孔。图1.6支架3)成因压铸过程中，喷涂时有气体卷入，排气不好；(2)模具流道设计不当，该部位填充不足；注射速度不够，填充不足。4)改进措施调整压铸工艺，增加吹气时间，提高快速注射速度。更换模具，改进流道，加宽加厚浇口，增加其截面积，降低充填阻力；加个分支浇道直接填这个地方。5)结果按照工艺进行压铸，然后将探伤图像(图1.8)与之前的(图1.7)进行对比，效果明显改善。改性铸件加工后，加工表面有一些小气孔，基本符合产品要求；对于修改前的铸件，为了确认其质量是否与探伤图像一致，加工后确认加工表面有明显的缩孔和2mm以上的气孔。通过对比前后的变化可以看出，通过探伤可以准确

16、判断铸件的质量。及时采取相应措施解决问题，可以降低加工成本和产品的废品率。图1.7修改前的检查图像图1.8修改后的检查图像2.无损检测密封-本田的出水管产品已顺利通过送样阶段，现已进入量产阶段。由于产品是密封件，泄漏问题是废品的主要问题，而泄漏的主要原因是气孔问题。因此，质量保证由检验频率控制，采用的方法是在每班开始和结束时各取一块进行检验。生产过程中的探伤图像显示，各部分组织均匀致密，无气孔、缩孔等缺陷。这样就确认产品质量合格，经过加工和试漏都没有问题。由此可见，通过使用X射线探伤，大大减少了因压铸造成的局部缺陷而产生的废品，同时基本解决了加工能力紧张的问题，从而保证了产品的顺利生产。图1.

17、9生产过程中的检测图像3.结论实践证明，X射线探伤在生产过程中得到应用，该检测方法对提高产品质量起到了重要作用。由目测升级为显微镜检查，大大提高了工作效率。第二章几种常用的工程检测方法2.1荧光磁粉检验荧光 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/%20%20%20%20jsxlts%20%20%20%20/ 磁粉探伤采用荧光磁粉，并配有黑光照射装置。 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/%20%20%20%20jsxlts%20%20%20%20/ 磁粉探伤仪。它采用固定式和离散式结构，对工件进行交流荧光磁粉探伤。适用于铁磁性材料零件的无损检测，如轴、齿轮、盘套等

18、。在机械、汽车、军工、航空航天、燃气轮机、铁路等行业，能发现由铸造、锻造、焊接、拉伸、淬火、磨削、疲劳等引起的零件表面和近表面的裂纹、夹渣等微小缺陷。荧光 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/%20%20%20%20jsxlts%20%20%20%20/ 磁粉探伤仪基本原理:磁力线在自然界中总能保持连续性。当铁磁工件被置于饱和磁场中时，磁力线将被引导穿过工件。如果磁力线遇到工件材料中的不连续性，就会绕过这些磁导率低(磁阻大)的区域，漏出工件表面，形成“漏磁场”。这样缺陷两侧会产生磁极，磁粉(或磁悬液)会吸附在裂纹等缺陷周围，形成明显的线状或点状堆积。2.2渗透检验渗透探伤是一种

19、利用毛细现象进行探伤的方法。对于表面光滑清洁的零件，用渗透性强的有色(通常为红色)或荧光液体涂在待探测零件的表面。如果表面有肉眼无法直接观察到的微裂纹，液体会因为渗透性强而沿着裂纹渗入其根部。然后洗掉表面的渗透剂，再涂一层高对比度的显示液(一般是白色)。放置一段时间后，由于裂纹很窄，毛细现象起显著作用，原本渗入裂纹的渗透剂会上升到表面并扩散，在白色基材上呈现出一条粗大的红线，从而显示出表面暴露的裂纹形状。因此常被称为着色探伤。如果渗透剂是带有荧光的液体，从毛细现象上升到表面的液体在紫外灯照射下会发出荧光，从而显示出表面暴露的裂纹形状，所以这时的渗透检验往往直接称为荧光渗透检验。这种探伤方法也可

20、用于金属和非金属表面探伤。里面用的探伤液气味很大，经常有毒。2.3涡流检测涡流探伤是交流电产生的交变磁场作用在被检测的导电材料上，感应出涡流。如果材料存在缺陷，就会对产生的涡流产生干扰，即形成干扰信号。用涡流探伤仪检测干涉信号可以了解缺陷的状态。影响涡流的因素很多，也就是说涡流中有丰富的信号，与材料的很多因素有关。如何从众多的信号中分离出有用的信号是目前涡流研究者面临的一个难题。这些年来取得了一些进展，在一定条件下可以解决一些问题，但还远远不能满足领域的要求，需要大力发展。涡流检测的明显特点是可以对导电材料起作用，不一定对铁磁材料起作用，但对铁磁材料的效果较差。其次，被检工件的表面光洁度、平面

21、度和边界对涡流检测有很大影响，所以涡流检测多用于形状规则、表面光滑的铜管等非铁磁性工件。2.4射线照相检查x射线探伤是一种利用射线的穿透性和线性进行探伤的方法。虽然这些射线不能像可见光一样被肉眼直接探测到，但它们可以使照相底片变得敏感，也可以被特殊的接收器接收到。探伤常用同位素发射的X射线和射线，分别称为X射线探伤和射线探伤。当这些射线穿过(照射)一种物质时，该物质的密度越大，射线的强度减弱得越厉害，即能穿过该物质的射线强度越小。这时，如果用照相底片接收，底片的感光度就会小；如果用仪器接收信号，得到的信号很弱。因此，当用射线照射被检零件时，如果其零件中存在气孔、夹渣等缺陷，射线穿过缺陷路径的材

22、料密度要比非缺陷路径的材料密度小得多，其强度减弱得更少，即透射强度更大。如果用负片接收，感光度会更大，缺陷垂直于光线方向的平面投影可以从负片反射回来。如果使用其他接收器，该仪器还可以用于反射垂直于射线方向和射线透射的缺陷的平面投影。所以一般情况下，射线探伤不容易发现裂纹，或者对裂纹不敏感。因此，射线检测对气孔、夹渣和未焊透等体积缺陷最为敏感。即X射线探伤适用于体积探伤，不适用于面积探伤。而且X射线探伤一般比较贵。2.5超声波探伤人的耳朵能直接接收到的声波频率范围通常是20Hz到20kHz，也就是声(音)频。20 Hz以下的频率称为次声，20 kHz以上的频率称为超声波。兆赫兹超声波通常用于工业

23、探伤。超声波频率高时，传播线性强，在固体中容易传播，遇到两种不同介质形成的界面时容易反射，可用于探伤。通常情况下，当超声波探头与被测工件表面接触良好时，探头能有效地向工件发射超声波，并能接收到从(缺陷)界面反射回来的超声波，同时转换成电信号，再传输到仪器进行处理。根据超声波在介质中的传播速度(常称为声速)和传播时间，可以知道缺陷的位置。缺陷越大，反射面越大，反射的能量也越大，所以可以根据反射的能量找到每个缺陷的大小(当量)。常用的探伤波形有纵波、横波、表面波等。前两种适合检测局部缺陷，后者适合检测表面缺陷，但对表面条件要求高。2.6激光探伤全息无损检测是借助全息图记录和再现不同表面散射的光波，

24、然后通过它们产生的干涉条纹图来比较表面变形之间的差异。最后，通过条纹的异常分布可以检测物体中的缺陷。该方法适用于光滑或粗糙表面，可用于物体表面的全场检测，设备相对简单。目前这项技术已经解决了很多其他技术难以解决的检验问题。现代航空工业中广泛使用的铝合金蜂窝板采用层压结构以减轻重量和增加强度。但制造过程中会出现脱胶等缺陷，影响强度。如果用全息术对蜂窝板进行无损检测，可以检测出板的脱胶、厚薄不均等缺陷，并显示出这些缺陷的位置和面积大小。在动力机械中，全息照相术可用于检测涡轮机、发动机等的叶片质量。为工业中的高压容器和管道提供了一种无损检测方法。此外，全息照相术还改进了瓷器、玻璃和耐火材料的质量检查

25、。现在，全息无损检测技术已经与文物保护这一与人类文明史相关的学科相结合，并取得了良好的效果。科学家们利用局部加热和双曝光全息图检测了春秋时期的编钟、汉代的青铜器和瓷器文物等的裂纹、修补区域和其他缺陷。，为文物保护提供了宝贵的科学资料。近年来，微波、红外、光弹显示、介电常数检测等多种新型无损检测方法不断得到发展和应用。目前仍在开发的新模型有中子和电子衍射、场扰动和位错的磁显示、激光诱导冲击脉冲和正电子湮没等。我们相信，随着计算机科学的不断发展，以微型计算机和计算数学为核心的数值模拟和仿真，将自动、准确、快速地整合被检测对象的信息，进行综合分析，获得动态的、完全实用的检测结果。2.7磁粉检验磁粉探

26、伤是一种基于漏磁原理的磁性探伤方法。磁力线通过铁磁材料及其制品时，在其(磁)间断处会产生漏磁场，形成磁极。此时，在撒干磁粉或倒磁悬液时，磁极会吸附磁粉，产生肉眼可直接观察到的明显磁痕。因此，铁磁性材料及其制品的缺陷可以通过磁性标记显示出来。磁粉探伤可以检测裸露表面上肉眼或借助放大镜无法直接观察到的微小缺陷，也可以检测埋藏在表面以下几毫米的近表面缺陷。虽然这种方法也可以检测体积缺陷，如气孔、夹杂物和未焊透，但它对面积缺陷更敏感，更适合检查由淬火、轧制、锻造、铸造、焊接、电镀、研磨和疲劳引起的裂纹。磁性探伤中缺陷的显示方式有很多种，有些可以用磁粉显示，有些可以不用磁粉显示。磁粉探伤称为磁粉探伤。由

27、于显示直观，操作简单，人们愿意使用，所以是最常用的方法之一。磁粉没有显示出来的，习惯上称为漏磁检测。它常常借助于感应线圈、磁敏管和霍尔元件来反映缺陷。比磁粉探伤更卫生，但不如前者直观。目前的磁粉检测主要是利用磁粉来显示缺陷，所以人们有时直接称之为磁粉检测，其设备称为磁粉检测设备。磁粉检测广泛应用于汽车发动机零部件的检测。第三章X射线探伤仪的结构和工作原理3.1便携式x射线探伤仪的结构探伤仪由四部分组成:电源及控制系统和冷却保护设施。它可以分为便携式和移动X射线。 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/%20%20%20%2071menhu%20%20%20%20/xkdq/ 探伤

28、机透照室X射线探伤显示，其管电压和管电流较高，可达450kv、20mA，最大透射厚度约100 mm，其高压发生器、冷却装置、X射线头独立安装。x射线头通过高压电缆与高压发生器相连。机头可以通过带轮子的支架在小机壳内移动，也可以固定在支架上。便携式x光机主要用于现场射线照相。管电压一般小于320kV，最大穿透厚度约50mm。其高压发生器和射线管 HYPERLINK ./%20%20%20%20:/%20%20%20%20ldndt%20%20%20%20/ 探伤机它们共同组成了一个机头，机头通过低压电缆与控制箱相连。(1)TF3120 x射线探伤仪TF3120 X射线探伤仪是时代集团公司研制生产

29、的工业便携式气体绝缘200kV定向X射线探伤仪。TF3120 X射线探伤仪由TF3120GD X射线发生器、TF3120C控制器和一系列附件组成。该机采用逆变技术和国外最新半导体功率元件(IGBT)设计制造，微电脑控制。它具有国际先进水平。它是集电力电子器件、整流逆变技术、微机控制和模糊技术等高新技术于一体的新型射线探伤仪。1) tf3120 x射线探伤仪适用于造船、石油、化工、机械、航天、交通、建筑等工业部门检查船体、管道、高压容器、锅炉、飞机、车辆、桥梁等材料和零件的加工和焊接质量，以检查各种轻金属、橡胶、瓷器的加工质量。2)由微电脑控制，自动化程度高，功能多，但操作非常简单。具有人工智能

30、功能，简化了训练操作，保证了使用的高效性和设备的安全性。3)高亮度LED显示屏，显示清晰，适合户外使用。4)具有多种故障保护和报警功能，提高了控制器的可靠性。5)电源部分采用IGBT作为主要功率器件，大大减轻了重量和体积，便于携带。6)采用电压宽度，降低了对电源的特殊要求，适应性好。7)发电机主要解决X射线管的散热问题。散热方面有较大突破，提高了X射线管的使用寿命。(2)XXQ-3005 X射线探伤仪XXXQ-3005X射线探伤仪由XXQ-3005X射线发生器XXXQ-3005控制器和一系列附件组成。XXXQ-3005 X射线探伤仪是一台200kV定向气体绝缘X射线发生器。安装x射线管、高压变

31、压器等元件，并充入SF6绝缘气体。风扇安装在发电机底部，作为强制冷却装置。外形尺寸和辐射场示意图如图3.1所示(供参考)。XXQ-3005X射线探伤仪的主要部件有:1) x射线管(200kV 5mA方向)2)高压变压器3)温度继电器4)行灯插座(双芯)5)冷却风扇6)低压电缆插座7)压力表8)端环图3.1 XXQ-3005X射线探伤仪外形尺寸及辐射场图XXQ-3005 X射线探伤仪的基本参数如下:输出电压(kv): 170-300输入(千瓦):3.0焦点尺寸(毫米):2.3 2.3辐射角度:405最大穿透深度(毫米):50 (A3钢)重量(公斤):发电机44；11.0控制器。尺寸(毫米)发电机

32、340340830；控制器为320280150。绝缘方式:SF6气体冷却模式:强制空气冷却环境:-10 +40相对湿度:85%最大穿透深度:29mm( A3钢)，黑度1.53.2射线探伤仪的工作原理和应用范围由于缺陷的存在，被测物体各部分的厚度或密度是不同的。当X射线或伽马射线穿透时检查对象时，辐射被吸收的程度会有所不同。如果将不同程度吸收的射线投射到x光胶片上，显影后可得到显示物体厚度变化和缺陷的照片(x光底片)。这种方法被称为X射线摄影(见图3.2)。比如用荧光屏代替胶片直接观察被检物体，就叫透视法。如果用光敏元件逐点测量透射光线的强度并记录或显示，则称为仪器测量。图3.2 X射线摄影在高

33、真空状态下，高速电子撞击阳极靶时会产生x射线。伽马射线是放射性同位素在原子解体过程中发出的。两者都是穿透力强，波长短的电磁波。如X射线管发射的X射线(电子加速电压为400 kV时)、放射性同位素60Co产生的射线和20 mev直线加速器产生的X射线，分别能穿透最大约90 mm、230 mm和600 mm的钢材厚度。X射线探伤仪的工作原理图如图3.3所示:图3.3 XXQ-3005 X射线探伤仪工作原理图X射线探伤仪主要用于非金属、轻金属、铸件、各种合金、压力容器等的X射线无损检测。检测主要焊接缺陷(裂纹、气孔、夹渣、未熔合、未焊透等)。).第四章便携式X射线探测仪的工程应用和维护4.1便携式X

34、射线探伤仪的工程应用X射线探伤仪的工作环境复杂多样。在许多情况下，它是在生产现场或在外地。有时，需要对被检件进行多位置、多角度的检测。目前，许多国外X射线探伤仪制造商不提供检测和调整装置。在检测过程中，探伤仪经常通过搭建工作台、捆绑绳索、垫料等临时手段进行调整和固定。调整时间约为检测时间的5 10倍，不仅影响检测进度，还会导致检测结果不佳。4.2便携式X射线探伤仪的使用和维护4.2.1便携式X射线探伤仪的使用在固定的探伤室内，将待射线探伤的工件送入探伤室，摆好合适的位置，在待检部位铺上x光片，并进行编号。检查无误后，工作人员离开探伤室，关闭工件的门。然后，根据探伤工件的材料厚度、被检部位和检查

35、的性质，调整相应的管电压、管电流和曝光时间。检查无误后，曝光。当达到预定曝光时间时，关闭电源，工作人员进入探伤室。4.2.2便携式X射线探伤仪的维护方法1)X射线探伤仪应放置在通风干燥的地方。不要潮湿、淋湿或接近高温，以免绝缘损失。2)避免剧烈振动，以免损坏元件或接头松动和脱焊。3)如发现接头松动或触头接触不良，应及时排除。4)使用中要特别注意各种故障指示。如发现异常，应查明原因，排除后再使用。5)确保外壳接地良好。6)确保风扇工作正常。7)严禁振动发电机。长途运输时，发电机必须直立，散热器朝下，并加防震装置。8)插头和插座应保持清洁，不得受潮。9)当气压低于0.35Mpa，环境温度低于-10

36、时，禁止使用。10)低压电缆应每半年清洗一次，确保接触良好。第五章测试调整装置的设计方案和功能5.1检测调节装置设计方案当X射线探伤仪没有调整装置时，使用起来很不方便。本设计要实现X射线探伤仪的六自由度调节，实现高度调节、张角调节和角度调节。三大功能全部完成后，结构简单，伸缩自如的光机就可以灵活使用了。5.2检测和调节装置的主要功能X射线探伤仪通过连接板与机身支架连接，转轴的一端穿过机身支架侧面的通孔并夹紧机身支架，转轴的另一端支撑在轴座上并可在轴座上转动。将探伤仪旋转到需要的角度，通过锁紧手柄和固定旋钮拧紧机身支架和转轴，通过轴座外表面的刻度直接读出探伤仪的旋转角度，实现探伤仪旋转角度的调整

37、。轴座和轴座支架通过焊接固定，轴座支架下方设有上下支撑杆，下支撑杆可以在上支撑杆上自由伸缩，并通过固定旋钮拧紧，实现探伤仪的高度调节。轴支架下方设有上、下支柱的张开角度调节机构。当滑套沿导杆上下滑动时，连杆带动上下撑杆绕长销转动，从而实现上下撑杆的张开角度调节。图5.1射线探伤仪检测调整装置结构图5.3检测调整装置的角度调整机构和锁定机构的技术设计如图5.1所示，该装置包括:锁紧手柄1、固定旋钮2、本体支架3、转轴4、轴座5、轴座支架6、长销7、上支撑杆8、下支撑杆9、连接板10、滑套11、导杆12和连杆13。四个相同的连接板10通过螺栓固定在探伤仪的两端，两个相同的机体支架3的两端也通过螺栓

38、紧固在连接板上。转轴4上有槽的一端穿入机身支架侧面的异形通孔，转轴平行上移，使转轴上的槽与机身支架相贴合(避免机身支架与转轴之间滑动)，使探伤仪通过连接板和机身支架与转轴连接成一体。转轴的另一端安装在轴座5上，并可在轴座内转动。检测和调整时，将探伤仪旋转到所需角度，然后分别用锁紧手柄1和固定旋钮2拧紧机身支架和转轴。轴的外表面有角度刻线，通过框架上的指示标记所指示的角度可以知道探伤仪的旋转角度，从而实现探伤仪旋转角度的调整。5.4检测调节装置高度调节机构的技术设计轴座焊接在轴座支架6上，两个上支柱8和两个下支柱9通过两个长销7安装在每个轴座支架的下方。下支杆套在上支杆上，可以任意伸缩。检测和调

39、整时，先将下支柱调整到合适的位置，然后用固定旋钮拧紧下支柱，实现探伤仪的高度调整。5.5检测调节装置开度调节机构的技术设计每个底座支架的下方还安装有上、下支柱的张开角度调节机构，该机构由滑套11、导杆12、连杆13、上、下支柱和固定旋钮等组成。导杆通过螺栓固定在底座支架上。当滑套沿导杆上下滑动时，连杆带动上下撑杆绕长销转动，当上下撑杆的张开角度调整到合适位置时，固定旋钮将滑套固定。上下撑杆的张角调节功能主要是为了使测试工作适应现场的环境条件，同时还具有一定的高度调节功能。第六章:设计中压强的计算与设计。支架由上支撑杆和下支撑杆组成。由于上支杆的长度等于下支杆的长度，下支杆的横截面小于上支杆的横

40、截面，所以只需计算和校核下支杆的稳定性。6.1下支柱最大压力P的计算四个下支柱的应力图如下:图6.1下支柱应力图其中包括:=30=42G为四个撑杆的最大载荷，G=490N。p是每个支柱上的最大压力。经过计算，P和N的关系如下:6.2下支柱临界压力Plj的计算下支柱材料为:无缝钢管 30 26bk/20长度l=595mm。根据表格，=350MN/m2， = 28mn/m2，e = 210gn/m2，a = 461mn/m2，b = 2.568mn/m2。下撑杆可以简化为一端固定，另一端自由，所以=2。下支杆截面为圆管形，故临界压力适用欧拉公式计算6.3 下支杆的工作稳定性系数n的计算下支杆的工作

41、稳定性系数所以下支杆满足稳定性要求。第七章X射线对人体的危害及防护措施7.1污染因素X射线:根据X射线探伤仪的工作原理，X射线随着机器的开启和关闭而产生和消失。本项目所用的X射线探伤仪只有在开机且处于出线状态(曝光状态)时才会发射X射线。因此，在开机曝光过程中，X射线成为污染环境的主要污染因素。废气:X射线探伤仪最大管电压为250kV，管电流为5mA。工作时，室内空气会被电离产生少量臭氧和氮氧化物。废液:X射线探伤作业完成后，需要对拍摄的X射线胶片进行显影(定影)。在这个过程中，会产生一定量的废显影液、定影液和胶片。根据国家危险废物名录，该废液属于编号为HW16的感光材料废物，不具有放射性。正

42、常工作状态:X射线探伤仪在对工件进行拍照时，X射线被透射和反射，会对工作场所和周围环境产生辐射影响。7.2辐射损伤概述辐射损伤是一定量的电离辐射作用于机体后，受照体引起的病理反应。急性辐射损伤是由一次或短时间的高剂量照射引起的，主要发生在意外照射中。在慢性低剂量连续照射的情况下，慢性辐射损伤值得重视，主要是X射线专业人员平日不注意防护，长期服用超允许剂量所致。电离辐射不仅可引起全身急性和慢性辐射损伤，还可引起局部皮肤损伤。X射线发现后的第二年，X射线管的制造者格鲁伯手上出现了特异性皮炎。史蒂文斯在1899年首次报道了X射线对皮肤的损害。人类的经验证明，X射线的应用可以给人类带来巨大的好处(如放

43、射诊断、放射治疗等。)，但是如果我们在应用中不注意保护或者使用不当。也会造成一定的危害(如个体伤害或人群癌症发病率增加)。因此，本章从辐射防护的需要出发，介绍辐射损伤的基本知识，从而深刻理解制定辐射防护标准的依据和做好防护工作的必要性。1.辐射损伤机制X射线照射生物体时，与生物体细胞、组织、体液等物质相互作用，引起物质的原子或分子电离，可直接损伤生物体的一些大分子结构，如断裂蛋白质分子链、断裂核糖核酸或脱氧核糖核酸、破坏一些对物质生成有重要意义的酶，甚至直接损伤细胞结构。此外，射线还能电离体内广泛存在的水分子，形成一些自由基，间接损伤身体。辐射损伤的发病机制与其他疾病相同。致病因素作用于机体后

44、，不仅引起分子水平和细胞水平的变化，还会产生一系列的继发性效应，最终导致器官水平的障碍，甚至整体水平的变化。临床上可能出现辐射损伤的迹象和症状。对人体细胞的伤害仅限于个体本身，造成躯体效应。但是，生殖细胞的损伤会影响受照射个体的后代，产生遗传效应。单个或少量细胞受到辐射损伤(主要是染色体畸变、基因突变等。)和随机效应。照射大量细胞或破坏它们会导致非随机效应。在辐射损伤的发展过程中，机体的反应进一步起主要作用，首先取决于神经系统特别是高级神经活动的作用，其次取决于体液的调节。因此，高等动物的疾病不能仅仅归结于简单的或孤立的细胞中产生的过程，而是包含了非常复杂的过程。二、影响辐射损伤的因素辐射对机

45、体造成的生物效应与多种因素有关。例如射线的性质和强度；个人特征，如敏感程度、年龄、性别、既往病史和健康状况、工作环境等。(a)辐射的性质辐射属性包括射线的类型和能量。不同的定性射线在介质中的线性能量转移不同，导致电离密度不同，因此相对生物效应也不同。x光和x光的生物效应基本是一样的。中子的LET要大得多，1-10 MeV的快中子的生物效应比X射线和R射线大10倍。由于射线的能量不同，同一种射线具有不同的生物效应。例如，低能量X射线比高能量X射线需要更少的皮肤红斑暴露。这是因为低能X射线主要被皮肤吸收，而高能X射线照射时，能量可以到达深部组织，不仅对放射治疗有价值，对辐射防护也有重大意义。X射线

46、剂量辐射作用于机体后，机体的损伤与X射线剂量直接相关。当动物受到不同剂量的辐射时，可以发现当剂量达到一定量时，急性放射病的体征开始出现。当剂量继续增加时，动物就会死亡。剂量越高，死亡率越高。当剂量增加到一定量时，100%的动物都会死亡。(3)剂量率剂量率是单位时间内吸收的剂量。一般来说，总剂量相同时，剂量率越高，生物效应越大。但当剂量率达到一定值时，生物效应就失去了与剂量率的正比关系。在剂量率很小的情况下，当机体损伤与其修复达到平衡时，机体可以长时间受照而不损伤。长期低剂量照射，累积剂量很大时可引起慢性辐射损伤。(4)辐照方式总剂量相同，单向照射和多向照射的效果不同。一次照射和多次照射的效果因

47、多次照射的时间间隔不同而不同。(5)照射位置和周长身体不同部位对辐射的辐射敏感度不同。所谓辐射敏感度，是指机体对电离辐射的抵抗能力，即辐射反应的程度或时间的快慢。辐射敏感性高的组织容易受损。细胞辐射的一般规律是，正常分裂状态的细胞对辐射敏感，不正常分裂的细胞对辐射有抵抗力。人体组织对辐射的敏感度大致如下:1.高度敏感的组织淋巴组织(淋巴细胞和幼稚淋巴细胞)；胸腺(胸腺细胞)；骨髓(未成熟的红细胞、颗粒细胞和巨核细胞)；胃肠上皮，尤其是小肠隐窝上皮细胞；性腺(精原细胞、卵细胞)；胚胎组织。2.中度敏感的组织感觉器官(角膜、晶状体和结膜)；皮肤细胞(主要是血管、血窦和淋巴管皮肤细胞)；皮肤上皮(包

48、括毛囊上皮细胞)；唾液腺；肾、肝和肺组织的上皮细胞。3.轻微敏感组织中枢神经系统；分泌物(生殖腺除外)；心。4.不敏感的组织肌肉组织；以及软骨和骨组织；结缔组织。在相同剂量下，生物效应随照射范围的扩大而增大，全身照射比局部照射危害更大。(6)环境因素在低温缺氧的情况下，可以延缓和降低辐射效应。此外，不同年龄、性别、健康状况、精神状态和营养状况的暴露者有不同的影响。因此，人体对辐射的反应受多种因素的影响。7.3射线探伤过程中的防护在固定探伤作业时，射线探伤仪和被检对象在固定的房间或墙壁内，可以为停留或穿过墙壁的辐射工作人员提供足够的屏蔽保护，防止探伤作业时无关人员进入或停留在辐照室。设置合理的探

49、伤场所并有足够的屏蔽是固定探伤安全防护的基本原则。探伤地点的选择尤为重要，必须充分考虑周围环境的安全因素。探伤室应设在工厂或车间的一角，并应设有探伤室、操作室和显影室。操作室、显影室和探伤室用防护墙隔开，大型探伤室和操作室之间应设置迷宫墙和防护墙。规划新设施时，应考虑辐射优化，使探伤室屏蔽墙厚度满足屏蔽要求。探伤室内屏蔽墙的厚度应根据公众中探伤人员或个人的剂量限值和所用探伤仪的工作数据进行计算。但按剂量限值设计时，X射线探伤仪的普通管电压一般低于400KV，比高能射线更容易屏蔽。如果剂量限值降低到1/10，防护建筑的额外费用只占防护建筑总费用的一小部分。因此，在设计屏蔽厚度时可以考虑这个因素。

50、同时，探伤室防护门、窗的射线屏蔽性能应与同一侧墙相同，防护门与探伤仪之间应安装联锁装置，使防护门关闭后才能进行射线探伤。探伤室也要配警铃，开机前三分钟和照射过程中会提醒你，防止辐射事故。由于探伤作业在探伤室外进行，防护条件不足，且该处剂量差异较大，因此需要在探伤作业现场明确划分控制区和管理区。控制区边界必须悬挂清晰可见的禁止进入放炮区的标志，探伤人员应在控制区边界操作，否则必须采取相应的防护措施。管理区边界应设四个报警器，即更换灯、警铃、更换绳、更换环牌。贴片和暴露人员应携带个人剂量报告仪器，两者之间应有接触装置，避免意外暴露。警铃会在启动前三分钟发出预报警，启动时发出警告。控制区和管理区的围栏随着所使用的X射线探伤仪的类型、工作中使用的管电压和管电流值的照射方向和时间、操作位置与X射线管的距离、被检物体的类别和规格、现场的屏蔽等工作条件而变化。因此，当上述任一条件发生变化时，应重新定义控制区和管理区的圈地。只有做好以上工作，才能有效预防或减少X射线工作者在工业X射线检查中受到的辐射剂量，避免其他公众受到意外照射。总结随着毕业日的到来，毕业设计也接近尾声。经过几周的努力