[发明专利]大型构件无损检测时辐射源与探测器的对中方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及核技术应用领域，特别涉及大型构件无损检测时，辐射源与探测器无刚性连接的情况下，完成辐射源与探测器对中、定位的方法及其装置。 

射线无损检查技术已被广泛应用于机场、铁路、港口的安全检查和工业质量检测等诸多领域；在无损检测应用中，辐射源与探测器对中是完成检测的基本条件。传统的无损检测应用中，或者辐射源与探测器间有刚性连接，或者被检测物体较小，辐射源与探测器可以目视对中。但是在大型构件或特大型构建无损检测时，由于无法刚性连接或目视对中，使辐射源与探测器的对中成为问题。因此，迫切需要一种能保证在大型构件无损检测时能够进行可靠对位的方法和装置。 

针对上述检测方式的缺陷，本发明提供了一种用于大型构件无损检测时以辐射遮挡来实现辐射源与探测器的对中的方法和装置。 

本发明提供的用于大型构件无损检测时辐射源与探测器的对中方法包括以下步骤： 

(a)将辐射源与探测器大致对中； 

(b)将对中遮挡图案旋转至遮挡位置； 

(c)成像后查看遮挡图案的成像位置； 

(d)调整辐射源至遮挡图案的成像位置在一定的误差内，完成对中。 

其中对中遮挡图案为一可旋转移动的重金属矩形遮挡射线图案，其厚度为该金属在使用射线能量下的半值层厚度的1/5～2倍，其图 案中心位于屏蔽准直器的中心。 

在步骤(d)中，如果遮挡图案的位置偏离中心，则可以通过该图案所成图像的大小及偏离值计算出辐射源源点至探测器的距离及二者中心偏离尺度，调整后再成像，直至调整到一定的误差之内，完成对中步骤。 

其中所述辐射源源点至探测器的距离的计算方法如下： 

已知遮挡图案距辐射源源点为L，遮挡图案实际边长A，所成图像边长i，图像每像素代表实际长度U，欲求得辐射源源点距探测器为M，则有几何关系 可得出 即当前摆放位置下辐射源源点距探测器端距离。 

所述偏离尺度的计算方法如下： 

已知遮挡图案所成图像在横向或纵向偏离辐射场中心位h像素，图像每像素代表实际长度U，则实际偏移量H＝hU。 

优选的，所述辐射源采用使用加速器或放射性同位素的便携式高能射线源；所述探测器是DR成像屏、CR影像屏、平板闪烁屏结合CCD相机或充气电离室线阵列探测器、闪烁体线阵列探测器、半导体线阵列探测器配合扫描装置之一。 

本发明的另一方面是提供一种用于大型构件无损检测时辐射源与探测器的对中装置，包括对中定位板、遮挡图案和屏蔽准直器，其中所述遮挡图案通过对中定位板设置于屏蔽准直器前端。 

该对中装置还包括用于将对中定位板固定在屏蔽准直器上的定位螺丝，定位螺丝通过对中定位板四角的定位螺孔将对中定位板固定在屏蔽准直器前端。 

所述遮挡图案为一可旋转移动的金属矩形遮挡射线图案，其厚度为该金属在使用射线能量下的半值层厚度的1/5～2倍，其图案中心位于屏蔽准直器的中心。 

优选的，所述遮挡图案具体表现为某一左右对称或上下对称的图形，如“田”字形，“王”交叉图形、“×”交叉图形等。 

优选的，所述对中定位板的一侧具有旋转轴，遮挡图案通过该旋转轴进行旋转，将遮挡图案旋转至遮挡位置可以用于对中；旋转至外侧用于正常的辐射成像。 

通过本发明，射线在大型、特大型构件的无损检测应用中，可以实现辐射源与探测器准确对中，并计算出辐射源源点距探测器的距离，使之达到辐射成像的基本条件，完成检测。 

本发明的对中方法和对中装置用于大型构件的无损检测领域，如可用于建筑物立面、顶面、楼板、桥梁建筑的柱体、面体、梁体、大型锅炉、核电站大型管道和容器、石油管道、天然气管道和容器、石化加工企业的大型管道和容器等大型、特大型构件的无损检测。此外本发明的对中方法和对中装置也可用于传统的机场、铁路、港口的安全检查和工业质量检测等诸多领域。 

附图说明

图1为王字形遮挡图形处于对中状态下的主视图； 

图2为王字形遮挡图形移出遮挡位置的主视图； 

图3为田字形遮挡图形处于对中状态下的主视图； 

图4为田字形遮挡图形移出遮挡位置的主视图。 

图中：1、对中定位板；2、定位螺丝；3、遮挡图案；4、旋转轴；5、屏蔽准直器；6、定位螺孔。 

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。