[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

说明书

本发明涉及一种桶状复杂曲面工件无损检测装置及检测方法，属于射线无损检测领域，解决了现有检测装置和方法无法实现对工件表面任意位置的垂直透照检测，因此不适用于复杂曲面检测的问题。本申请将工件表面划分为多个区域，确定每个区域的中心点位置和方向，并根据中心点位置和方向确定出探测器和射线源的位置及方向，实现对大尺寸筒状复杂曲面工件进行全覆盖低冗余、单壁垂直透照检测。可广泛应用于射线无损检测领域。

本发明涉及射线无损检测领域，尤其涉及一种桶状复杂曲面工件无损检测装置及检测方法。

背景技术

无损检测是工业发展中必不可少的工具，在一定程度上反映了一个国家工业发展水平。X射线检测技术作为一种常规的无损检测方法，其应用于工业领域已有近百年的历史。在早期以及现在的一些工业领域(如军工制造领域)，X射线检测通常以胶片照相为主要检测方法，这种检测方法存在检测周期长、检测效率低、检测费用高、暗室处理废液污染环境等问题，已不适应信息化时代的无损检测发展趋势。目前，数字射线无损检测技术在工业领域已经得到了广泛应用。在确保产品检测质量的前提下，数字射线无损检测技术具有检测速度快、检测成本低、图像易保存、易实现远程分析和诊断等特点，是射线检测发展的方向。采用数字射线无损检测技术可以通过灰度调节、增强、锐化等数字图像处理方法提高图像对比度，提高缺陷的辨识力，进一步采用缺陷识别算法实现缺陷自动筛选、定位、分类，从而实现智能化评片，大大提高了缺陷识别的准确性和评片效率。

本发明检测的对象可描述为大尺寸筒状复杂曲面工件。筒状复杂曲面工件可以理解为工件中空且为圆周对称形状，复杂曲面是相对于简单的圆柱面定义的，可以理解为沿轴向方向，工件表面的法向不一致，如火箭发动机推力室，火箭贮箱端面等。

对于工件复杂曲面的特点，现有的数字射线检测装置和方法无法实现对工件表面任意位置的垂直透照，而倾斜透照增加了射线的穿透壁厚，同样影响成像灵敏度和成像质量，并且无法定位缺陷所在工件表面的具体位置。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种桶状复杂曲面工件无损检测装置及检测方法，用以解决现有无损检测装置和方法无法实现对复杂曲面工件任意表面位置垂直透照的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种桶状复杂曲面工件无损检测装置，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。

进一步，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。

一方面，本发明实施例提供了一种桶状复杂曲面工件无损检测方法，包括如下步骤：

将待测工件表面划分为多个区域；

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。