СТАЦИОНАРНАЯ СИСТЕМА ЦИФРОВОЙ РАДИОГРАФИИ

1. Область техники.
Полезная модель относится к рентгеновской технике и может быть использована для неразрушающего контроля и технической диагностики изделий на производстве, а также для досмотра почтовых отправлений и различных бытовых предметов с целью выявления взрывных устройств и других незаконных вложений.
2. Уровень техники.
Известна рентгеновская система, которая может быть выполнена в виде стационарного устройства [1], состоящего из импульсного источника рентгеновского излучения, рентгено-телевизионного преобразователя и блока управления, обработки и отображения (БУ). Использование импульсного рентгеновского источника излучения, который имеет значительный размер фокусного пятна и нерегулируемое анодное напряжение, приводит к увеличению геометрической нерезкости изображения, снижению его контраста и, как следствие, затрудняет выявление мелких деталей.
Более совершенным устройством является стационарная система рентгеновского контроля [2], содержащая источник рентгеновского излучения в виде микрофокусной трубки с регулируемым анодным напряжением, преобразователь рентгеновского излучения в оптическое изображение, включающий в себя экран для приема рентгеновского излучения, прошедшего через контролируемый предмет, и преобразования его в оптическое изображение, и приемник оптического изображения, сформированного на указанном экране, в виде видеокамеры, фотокамеры или телекамеры, информационный выход которой связан с блоком обработки и отображения изображения. При этом система размещена в корпусе параллелепипедной формы, в верхней части которого установлен источник рентгеновского излучения, а в нижней части - приемник оптического изображения с экраном, а между ними регулируемая по высоте площадка для размещения контролируемого объекта.
Недостатками устройства по прототипу являются использование для преобразования рентгеновского излучения в видимое изображение экранов с люминофорным или иным покрытием в сочетании с приёмником оптического изображения в виде видеокамеры, фотокамеры или телекамеры, имеющих определённые ограничения по разрешающей способности, и использование площадки для размещения контролируемого объекта, регулируемой только по высоте, что делает невозможным обеспечение оптимальной схемы контроля для всех участков объекта и в совокупности приводит к снижению чувствительности метода.
3. Раскрытие полезной модели.
2.1. Задача.
Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи по замене преобразователя рентгеновского излучения на основе люминофора или иных покрытий на преобразователь рентгеновского излучения на основе цифровой детекторной системы высокого разрешения, увеличению степеней свободы перемещения площадки для размещения контролируемого объекта с целью повышения чувствительности контроля.
Полезная модель направлена на повышение эффективности неразрушающего контроля и технической диагностики различных промышленных изделий и устройств досмотровой техники.
2.2. Отличительные признаки.
Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эксплуатационных характеристик в части обеспечения высокой чувствительности контроля.
Указанный технический результат достигается тем, что в стационарной системе цифровой радиографии, содержащей размещённые в верхней части вертикально ориентированного корпуса источник рентгеновского излучения, а в нижней части - преобразователь рентгеновского изображения, с размещённой между ними площадкой для размещения контролируемого объекта, выполненной с возможностью перемещения в вертикальном направлении и фиксации в выбранном по высоте положении, блок управления источником рентгеновского излучения и блок обработки и отображения изображения, выполненный с экраном демонстрации оптического изображения, полученного из указанного преобразователя, преобразователь рентгеновского изображения выполнен на основе цифровой детекторной системы, матричной или плоско-панельной, включающей в себя блок цифрового детектора, матричный или плоско-панельный, преобразующий прошедшее через объект контроля излучение в массив аналоговых сигналов с последующей их оцифровкой, и формирующий цифровое изображение блок формирования изображения, информационный выход которого связан с блоком обработки и отображения изображения, а площадка для размещения контролируемого объекта имеет три степени свободы перемещения.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
2.3. Краткое описание чертежей.
На фиг.1 показана блок-схема стационарной системы цифровой радиографии.
3. Осуществление изобретения.
Стационарная система цифровой радиографии (фиг.1) состоит из источника рентгеновского излучения 1, выполненного в виде моноблочного микрофокусного или сильноточного рентгеновского аппарата с изменяемым анодным напряжением микрофокусные аппараты РИ-100М и РИ-150М для варианта с аккумуляторным питанием и любой из сильноточных аппаратов РИ-160, РАП 90-5, РАП160-5, РАП220-5 или РАП300-5 с сетевым блоком питания 2, преобразователя рентгеновского изображения в виде цифровой детекторной системы, включающей в себя блок цифрового детектора 3 для преобразования прошедшего через объект контроля 4 излучения в массив аналоговых сигналов, с последующей их оцифровкой, блок 3 может быть выполнен на основе детектора высокого разрешения, преобразующего рентгеновские лучи, падающие на поверхность детектора в массив цифровых сигналов, блок формирования изображения 5, формирующий теневое цифровое изображение с высоким разрешением, блок управления источником рентгеновского излучения 6 и блок 7 обработки и отображения изображения, выполненный с экраном демонстрации оптического изображения, полученного из указанного преобразователя, блок 7 выполнен на базе ЭВМ или представляет собой процессорную систему с алгоритмом функционирования, построенным на программном обеспечении, позволяющем демонстрировать цифровые, или преобразованные из аналогового сигнала в цифровые, изображения и обрабатывать их по известным правилам.
При этом информационный выход 8 блока формирования изображения 5 связан с блоком 7 обработки и отображения изображения.
Система размещена в стационарно устанавливаемом корпусе 9, выполненном из рентгенонепрозрачного материала. Корпус выполнен в виде вертикально ориентированного короба, имеющего в центральной части фронтально открываемую дверцу 10. В верхней части корпуса установлен источник 1 рентгеновского излучения для направления пучка рентгеновского излучения в сторону блока цифрового детектора 3, размещённого в нижней части корпуса, при этом между источником рентгеновского излучения и детектором размещена площадка 11 для размещения контролируемого объекта 4, имеющая три фиксируемые степени свободы перемещения.
Применение цифровой детекторной системы на основе блока цифрового детектора высокого разрешения 3 и площадки 11 для размещения контролируемого объекта 4 с тремя фиксируемыми степенями свободы перемещения позволило повысить чувствительность контроля.
Контроль объекта осуществляется следующим образом. Объект 4 устанавливается на площадку 11 между источником рентгеновского излучения 1 и блоком цифрового детектором 3 преобразователя так, чтобы поверхность контролируемого участка была перпендикулярна центральной оси пучка излучения. Через блок 7 управления подается питание к источнику рентгеновского излучения, в результате чего он включается, после переходного периода роста напряжения источник выходит на постоянный режим рентгеновского излучения 12 для данного уровня напряжения на аноде. Рентгеновское излучение 12 проходит через контролируемый объект 4 и попадает на блок цифрового детектора 3, преобразующий это излучение в массив аналоговых сигналов, с последующей их оцифровкой, и передающий сигналы в блок формирования изображения
5, формирующий теневое цифровое изображение, и информационный выход 8 которого связан с блоком обработки и отображения изображения 7, где видимое изображение выводится на демонстрационный экран.
Стационарная система может быть размещена как в вертикально ориентированном, так и в горизонтально ориентированном корпусе 9 в зависимости от решаемых задач.
Настоящая полезная модель промышленно применима, так как может быть изготовлена из известных узлов, проверена в лабораторных и производственных условиях и показала высокую эффективность в получении оперативной информации о качестве и структуре объекта контроля в реальном масштабе времени и с высоким разрешением.
Источники информации:
1. Патент Соединенных Штатов Америки US 005909478А, МПК Н05G 1/64,
01.06.1999г
2. Патент Российской Федерации RU93154 U1, МПК G01N 23/02, 20.04.2010г