[发明专利]一种桶状复杂曲面工件无损检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种基于桶状复杂曲面工件无损检测装置的检测方法，其特征在于，该装置包括工件转盘，为圆环结构，用于放置待测工件，并用于带动所述待测工件转动；

射线源，位于待测工件的内侧，安装在第一运动机构上；

探测器，位于待测工件的外侧，安装在第二运动机构上；

控制器，用于控制所述第一运动机构、第二运动机构以及所述工件转盘运动，以使射线源发出的中心射束始终垂直于探测器表面并过探测器中心点，并使探测器法向与待测工件表面法向重合；

所述方法包括如下步骤：

将待测工件表面从下至上依次分成多个环形区域；对每一个环形区域，沿圆周方向进行分区，将待测工件表面划分成一系列四边形网格区域，并基于下式确定网格区域的尺寸，使得相邻网格区域在探测器中的像存在一定的重叠：

网格区域的宽度为：

网格区域的高度为：

其中，w为探测器宽度，h为探测器高度，d为相邻区域在探测器中所成像的重叠宽度，s为成像放大比；

获得每个区域中心点位置及法向；

根据上述各个区域中心点位置和法向，确定与每一个区域相对应的探测器和射线源位置及方向；其中，对每一个待测区域，射线源中心射束与待测区域的法向重合，探测器法向与待测区域法向重合；

控制第一运动机构、第二运动机构以及所述工件转盘运动，以使探测器和射线源依次到达每个区域对应的位置和方向，实现对各个区域的扫描。

2.根据权利要求1所述的桶状复杂曲面工件无损检测装置的检测方法，其特征在于，扫描时，从下至上或者从上至下逐层对每一个环形区域进行扫描，在对某一个环形区域扫描时，沿圆周方向依次对每一个四边形网格区域进行扫描。

3.根据权利要求2所述的桶状复杂曲面工件无损检测装置的检测方法，其特征在于，在对某一个环形区域扫描时，保持探测器和射线源位置和方向不动，工件转盘带动工件旋转步进角度，依次实现对每一个四边形网格区域的检测。

4.根据权利要求3所述的桶状复杂曲面工件无损检测装置的检测方法，其特征在于，步进角度计算方法具体为：

其中，m为待检测区域宽度，r为待检测区域中心点到射线源焦点的距离。

5.一种权利要求1-4中任一项所述的桶状复杂曲面工件无损检测装置的检测方法，其特征在于，探测器和射线源位置计算方法具体为：

探测器中心点D的X、Z坐标分别为：

D_x＝P_x-v·sin(α) (4)

D_z＝P_z+v·cos(α) (5)；

射线源焦点的X、Z坐标分别为：

R_x＝P_x+(f-v)·sin(α) (6)

R_z＝P_z-(f-v)·cos(α) (7)

其中，以工件底面中心为原点，水平向右为X轴，竖直向上为Z轴，建立直角坐标系，P为某一区域中心点，P_x为中心点P在X方向的分量，P_z为中心点P在Z方向的分量，v为探测器与工件表面之间的距离，f为射线源焦点到探测器的距离，α为该区域的法向与竖直方向的夹角。

6.根据权利要求1所述的一种桶状复杂曲面工件无损检测装置的检测方法，其特征在于，所述控制器，

将待测工件表面划分为多个区域；

根据上述各个区域的中心点位置和法向，确定与每一区域相对应的探测器和射线源位置和方向；其中，对每一个待测区域，射线源中心射束与待测区域的法向重合，探测器法向与待测区域法向重合；

控制第一运动机构、第二运动机构以及所述工件转盘运动，以使探测器和射线源依次到达每个区域对应的位置和方向，实现对各个区域的扫描。