[实用新型]大厚度比复杂构件透照设备

说明书

技术领域

本实用新型属于透照设备技术领域，具体涉及一种适用于大厚度比复杂构件的X射线透照设备。

背景技术

X射线成像检测系统在对具有大厚度的复杂结构件进行X射线透照成像时，传统的固定电压成像模式易出现过曝光和欠曝光现象，导致构件结构信息缺失严重。另外，变电压X射线成像技术，通过X射线检测系统的自适应控制、有效信息的提取、信息融合等过程，但是，由于X射线的多能性，其融合权值不准确，需要人工进行调整，实施复杂，对材料和系统物理条件的依赖性严重，这些实验室的设备限制了在现实工程上的应用。

X射线数字成像已成为航空、航天、车辆、仪器仪表等领域内产品关键部件检测的主要技术和必不可少的工具。随着装备技术的发展，一些直接影响系统性能的关键部件呈现结构复杂化、材料多组化的趋势，例如航空发动机的叶片组、发动机增压器叶轮、大马力的柴油机缸盖等，这些复杂结构件均关系着整个工程系统试验、运行的成败，必须对其质量进行无损检测，将安全隐患消灭在萌芽之中。但是此类复杂结构件在X射线成像时，由于在射线透照方向上的有效厚度变化率较大，受射线转换效率、光电转换效率及系统动态范围的限制，传统固定电压成像模式无法在单一透照电压下对整个构件同时曝光成像，易出现过曝光或欠曝光的现象，信息缺失严重，从而影响成像图像质量和检测灵敏度。

例如，发动机缸盖外部分布着很多深浅不一的孔洞，因而对其进行X射线检测时，射线透照方向上厚度差异比较大，导致单一固定电压成像模式无法一次对整个构件有效曝光成像。

为了构件较薄部分能清晰成像，采用较低的透照电压对缸盖进行透照，但此时在缸盖厚度较厚的地方，由于到达探测器的光子数过少，该区域的信息淹没在噪声中无法正常显示出现了欠曝光的现象，左右两端红色方框内的孔洞信息完全不可见。为了使这些区域能清晰成像，需要提高X射线检测系统的透照电压，而随着透照电压的升高，缸盖较厚区域的孔洞等信息逐渐清晰，但在缸盖厚度较薄的地方，由于到达探测器的光子能量过高，图像的灰度趋于饱和而出现过曝光的现象，此时如右上方红色方框内的孔洞信息等丢失。因而常规固定电压成像模式对这类大厚度比复杂构件进行X射线透照时，易出现过曝光或欠曝光的现象，导致投影信息缺失严重，透照构件的部分结构信息无法识别。

目前针对大厚度比复杂构件的X射线检测，主要采用具有高动态范围的成像器件、补偿法、分区域进行局部透照等方法。采用高动态范围的成像器件可以提升X射线图像的动态范围，增加图像的对比度，但高动态范围器件价格昂贵，大大增加了系统的成本，且高动态范围的成像系统也存在一个动态范围，能检测的透照物体的有效厚度也是一定的，不能从根本上解决透照物体有效厚度比大的问题；采用厚度或密度补偿的方法，实施困难，且相应增加了X射线的透射剂量；根据构件不同的检测部位设置不同的透照参数，分区域局部透照的方法，需要人工参与，且不能在一幅图像中显示构件的完整结构信息，从而影响对构件信息的有效识别，检测效率低。因此，从检测效率、检测质量、系统适应性、系统成本以及实现自动检测等角度考虑，迫切需要一种新的X射线成像设备，在不改变X射线系统硬件组成的情况下，实现复杂结构件的X射线质量检测。

实用新型内容

为解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种针对大厚度比复杂构件的X射线成像设备，检测效率高，检测质量好。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：大厚度比复杂构件透照设备，包括包括置于工作台上的工件，工件的一侧布置有发射器，发射器的X射线发射端口朝向工件布置，工件的另一侧依次布置有低电压管成像装置、中电压管成像装置、高电压管成像装置、信息提取器和图形展示装置，低电压管成像装置、中电压管成像装置和高电压管成像装置均竖直布置，低电压管成像装置与中电压管成像装置之间留有第一间隙，中电压管成像装置与高电压管成像装置之间留有第二间隙，第一间隙与第二间隙宽度相同。

工件分为上部结构件、置于上部结构件下方的中部结构件、置于中部结构件下方的下部结构件，上部结构件的厚度大于中部结构件的厚度，中部结构件的厚度大于下部结构件的厚度，下部结构件的底部固定在底座上，上部结构件、中部结构件与下部结构件呈阶梯状布置。

低电压管成像装置的上部为低压欠曝光区域，低电压管成像装置的下部为低压正常曝光区域，中电压管成像装置的上部为中压欠曝光区域，中电压管成像装置的中部为中压正常曝光区域，中电压管成像装置的下部为中压过曝光区域，高电压管成像装置的上部为高压正常曝光区域，高电压管成像装置的下部为高压过曝光区域。