專利名稱：智能化便攜式變頻充氣x射線探傷機(jī)控制臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及便攜式變頻充氣X射線探傷機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域。
眾所同知，無損檢測(cè)在保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低材料能源消耗，促進(jìn)工藝改革等方面具有重大意義。在石油化工、航空航天、機(jī)械制造、鍋爐、壓力容器、造船、國(guó)防工業(yè)等部門都需要進(jìn)行無損檢測(cè)。無損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用程度已成為工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志之一。目前國(guó)產(chǎn)便攜式變頻充氣X射線探傷機(jī)的控制臺(tái)一直是采用模擬控制方式，其控制效果差、可靠性低、故障率高，控制臺(tái)只要接通低壓，即便是在操作人員關(guān)斷高壓，接近管頭安裝膠片時(shí)，機(jī)器內(nèi)部整流電路至少有100伏的直流電壓，如果機(jī)內(nèi)的瓊斯斬波器產(chǎn)生誤動(dòng)作會(huì)使管頭產(chǎn)生很大劑量的X射線，對(duì)操作人員危害極大，這在微電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，已顯得落后。
本實(shí)用新型的目的是鑒于便攜式變頻充氣X射線探傷機(jī)的發(fā)展超勢(shì)及目前國(guó)產(chǎn)控制臺(tái)所存在的上述問題，大膽采用新技術(shù)，新器件，設(shè)計(jì)一種功能強(qiáng)，可靠性高，適用范圍廣，安全耐用及智能化的便攜式變頻充氣X射線探傷機(jī)控制臺(tái)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的如

圖1所示，本實(shí)用新型是由8254計(jì)時(shí)器，過零檢測(cè)電路，時(shí)鐘輸入電路，管電壓控制觸發(fā)整形，放大隔離，整流可控硅，濾波，管電流控制觸發(fā)整形，放大驅(qū)動(dòng)隔離部分，斬波電路構(gòu)成。8254的GATE2與過零檢測(cè)電路相連，8254的CLK2與時(shí)鐘輸入電路相連，8254的OUT2與觸發(fā)整形部份相連，該觸發(fā)整形部份與放大隔離部分相連，放大隔離電路與整流可控硅相連，整流可控硅與濾波部分相連，濾波部分又與斬波電路相連。8254的CLK1與時(shí)鐘輸入電路相連，8254的GATE1與CPU相連，8254的OUT1與觸發(fā)整形部分相連，該觸發(fā)整形部分與放大、驅(qū)動(dòng)、隔離部分相連，放大驅(qū)動(dòng)隔離部分再與斬波電路相連，斬波電路最終輸出脈沖電壓。
管電壓控制利用8254可編程計(jì)時(shí)器的通道2進(jìn)行，冷通道2工作在外部信號(hào)觸發(fā)方式，計(jì)數(shù)初值可由CPU設(shè)置。過零檢則電路每當(dāng)交流電過零是產(chǎn)生一個(gè)正脈沖，該脈沖觸發(fā)8254的GATE2，用來啟動(dòng)計(jì)時(shí)器工作，以保證計(jì)時(shí)器的啟動(dòng)與交流電同步，當(dāng)計(jì)時(shí)器計(jì)數(shù)到零后將通過OUT2產(chǎn)生一個(gè)脈沖，此脈沖經(jīng)過整形、放大、隔離后作為整流可控硅的觸發(fā)信號(hào)，控制整流可控硅的導(dǎo)通角度，將單相220V交流電整流，獲得脈動(dòng)直流，該脈動(dòng)直流由LC組成的濾波電路變成較穩(wěn)定的直流初壓Vp。
管電流控制利用8254可編程計(jì)時(shí)器的通道1進(jìn)行，令通道1工作在方波發(fā)生器方式，計(jì)數(shù)初值可由CPU設(shè)置，門控信號(hào)GATE1由CPU控制，使CPU可以關(guān)閉通道1。每當(dāng)計(jì)時(shí)器計(jì)數(shù)到零時(shí)將通過OUT1產(chǎn)生輸出脈沖，此脈沖經(jīng)整形、放大、隔離后驅(qū)動(dòng)斬波電路工作，為管頭提供脈沖電壓。
圖中時(shí)鐘輸入電路用來產(chǎn)生可編程計(jì)時(shí)器8254的工作時(shí)鐘信號(hào)。
由于采用了上述方案，使本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、可靠性和安全性提高本實(shí)用新型采用先進(jìn)和微處理器技術(shù)和數(shù)控技術(shù)，用大規(guī)模集成電路代替經(jīng)典的分立元件，用集成型大功率晶體管代替?zhèn)鹘y(tǒng)的復(fù)雜的瓊斯斬波電路。選用高性能微處理器和高效專用集成電路及進(jìn)口工業(yè)級(jí)元器件構(gòu)成專用控制系統(tǒng)，適應(yīng)性更強(qiáng)，集成度大大提高，可靠性也隨之提高。
在控制臺(tái)前面板(操作面板)上設(shè)計(jì)有可靠的安全鎖，只要將安全鎖旋至關(guān)斷位置便會(huì)自動(dòng)切斷高壓。此時(shí)，操作人員若將鑰匙拔出，可以放心地接近管頭安裝膠片，其他任何人都無法啟動(dòng)升高壓。確保操作人員的安全。
特別是在主回路的設(shè)計(jì)中，采用了先進(jìn)的集成型大功率晶體管代替?zhèn)鹘y(tǒng)的瓊斯斬波器，在操作人員關(guān)斷高壓接近管頭安裝膠片時(shí)，機(jī)器內(nèi)部整流電路直流電壓接近為0伏，即使斬波器電路誤動(dòng)作時(shí)也絕不會(huì)使管頭產(chǎn)生X射線，完全保證操作人員不被意外射線所傷害。
2、增強(qiáng)功能并實(shí)現(xiàn)智能化本實(shí)用新型由于選用高性能微處理器和高效專用集成電路及進(jìn)口工業(yè)級(jí)元器件構(gòu)成微機(jī)系統(tǒng)，不僅使系統(tǒng)更加安全可靠，而且通過軟硬件的精心設(shè)計(jì)，提高了自動(dòng)化程度，控制更精確，功能也大大增強(qiáng)。
(1)開機(jī)進(jìn)行全面的軟硬件自診斷，可診斷出有故障的器件。
(2)利用鍵盤和顯示器進(jìn)行入機(jī)對(duì)話，操作更加簡(jiǎn)便靈活。系統(tǒng)可自動(dòng)選取最佳曝光參數(shù)，以獲得最佳的照片效果。
(3)具有延時(shí)啟動(dòng)升高壓的功能，便于操作者撤離危險(xiǎn)區(qū)域；高壓的緩升緩降，可有效地保擴(kuò)管頭；自動(dòng)控制管頭按11方式工作與休息；連續(xù)曝光時(shí)間最長(zhǎng)為5分鐘。
(4)保護(hù)措施齊全，具有過壓、欠壓、過流、欠流、超溫以及鉛門開保護(hù)及聲光報(bào)警，防止機(jī)器意外損壞。管電壓和管電流以設(shè)定值為基準(zhǔn)進(jìn)行保護(hù)。
(5)具有自動(dòng)記憶功能可記憶上次選定的曝光參數(shù)，便于連續(xù)化作業(yè)；可記憶管頭停機(jī)時(shí)間，自動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的訓(xùn)機(jī)操作；自動(dòng)記錄X光管的累計(jì)使用時(shí)間及使用強(qiáng)度，便于用戶維護(hù)及更新設(shè)備；能識(shí)別出非法關(guān)機(jī)，進(jìn)行強(qiáng)制休息，防止各種違章操作，有利于延長(zhǎng)管頭的壽命。
3、更易維護(hù)由于采用了大替模集成電路和微計(jì)算機(jī)技術(shù)，在使整個(gè)系統(tǒng)的功能、可靠性比原來的模擬式控制臺(tái)大大提高的同時(shí)，所用器件卻比原來的模擬式控制臺(tái)少，這樣就減少了故障點(diǎn)，使維護(hù)工作變得相對(duì)容易。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
圖1為本實(shí)用新型管電壓控制、管電流控制電路框圖。
圖2為過零檢測(cè)電路。
其中電阻R117分別與電阻R116和運(yùn)算放大器LM324的二腳及5腳相連，運(yùn)算放大器LM324的3腳分別與電阻R118和電容C120以及二極管V106的正極端相連，二極管V106的負(fù)極端分別與二極管V107之正極端和電阻R116相連，二極管V107的負(fù)極端分別與電容C121和運(yùn)算放大器LM324的6腳相連，運(yùn)算放大器LM324的7腳分別與電阻R120和LM324的1腳以及電容C115、電阻R122相連，電阻R120的一端與LM324的11腳相連，電阻R122的一端與R121及反相器4504的5腳相連，4504的6腳最終與8254的16腳相連。
圖3為管電壓控制的觸發(fā)整形放大隔離部分。
其中電阻R111分別與電阻R110和電容C112及74LS123的2腳相連，電阻R110的一端分別連至電容C111及74LS123的15腳，電容C111的一端連到74LS123的14腳，74LS123的1腳與8254的17腳相連，74LS123的13腳連至電容C403，電容C403與R410及三極管V405的基極相連，電阻R410的一端與三極管V405的發(fā)射極相連，三極管V405的集電極與二極管V406的正極相連，二極管V406的負(fù)極端與電阻R411相連，二極管V406的正極端連至變壓器T401的2腳，二極管V406的負(fù)極端連至變壓器T401的1腳，變壓器T401的3腳與電阻R412相連，變壓器T401的4腳5腳連至二極管V406和V407的負(fù)極端，二極管V406和V407的正極端同時(shí)連至二極管V409和V410的正極端，二極管V409負(fù)極端與電阻R412相連，變壓器T401的6腳與電阻R413相連，電阻R413的另一端與二極管V410的負(fù)極端相連，二極管V409和V410的正極端同時(shí)連至電容C404和C405的負(fù)極端，電容C405的另一端與二極管V410的負(fù)極端相連。
在圖中A，BD，C端連到圖4的A，BD，C端。
圖4為整流可控硅、濾波部分。
其中電阻R02分別連至電容C02及二極管V01的負(fù)極端，電阻R03分別連至電容C03及二極管V02的負(fù)極端，電容C02與電容C03相連，同時(shí)又連至可控硅SCR01和SCR02的負(fù)極端，可控硅SCR的正極端與二極管V01的負(fù)極端相連，SCR02的正極端與二極管V02的負(fù)極端相連，二極管V01和V02的正極端連在一起后又分別連至二極管V03的正極和電容C04，C05，C06，電阻R04，二極管V03的負(fù)極與電容C04的另一端相連，電容C04與電感L01相連，電感L01與電容C05，C06及電阻R04相連。
圖5為管電流控制的觸發(fā)整形放大驅(qū)動(dòng)隔離部分。
其中電阻R113的兩端分別與74LS123的10腳和電阻R112相連，電阻R112分別連至電容C113和74LS123的7腳，電容C113與74LS123的6腳相連，74LS123的9腳與8254的13腳相連，74LS123的12腳與EXB840的14腳相連，EXB840的15腳經(jīng)電阻R414接地，是時(shí)又與安全鎖KS01相連，EXB840的6腳與二極管V411的正極端相連，EXB840的3腳與電阻R416相連，EXB840的2腳與電阻R415和電容C406相連，EXB840的1腳與電容C407的正極相連，EXB840的9腳與電容C407的負(fù)極相連，在圖中E，F(xiàn)，G端與圖6相應(yīng)端相連。
圖6為斬波電路。
其中電阻R01分別與電容C010，C09，電阻R06相連，電阻R06與電容C010，C09相連后再與二極管V06的負(fù)極端相連，二極管V06的負(fù)極端又與電阻AR03相連，二有管V06的正極端與電阻AR03的另一端相連，晶體管V04的發(fā)射極和集電極分別與電阻AR02的兩端相連，電阻AR02的一端與電容C07，C08的一端連在一起，電容C07，C08的另一端連在一起后與二極管V05的負(fù)極端相連，二極管V05的負(fù)極端還連到電阻R05的一端，二極管V05的正極端與電阻R05，AR02的一端相連。
權(quán)利要求1.一種智能化便攜式變頻充氣X射線探傷機(jī)控制臺(tái)，其特征是由8254計(jì)時(shí)器，過零檢測(cè)電路，時(shí)鐘輸入電路，管電壓控制觸發(fā)整型，放大隔離，整流可控硅，濾波，管電流控制觸發(fā)整形，放大驅(qū)動(dòng)隔離部分，斬波電路構(gòu)成；8254的GATE2與過零檢測(cè)電路相連，8254的CLK2與時(shí)鐘輸入電路相連，8254的OUT2與觸發(fā)整形部份相連，該觸發(fā)整形部份與放大隔離部分相連，放大隔離電路與整流可控硅相連，整流可控硅與濾波部分相連，濾波部分又與斬波電路相連，8254的CLK1與時(shí)鐘輸入電路相連，8254的GATE1與CPU相連，8254的OUT1與觸發(fā)整形部分相連，該觸發(fā)整形部分與放大、驅(qū)動(dòng)、隔離部分相連，放大驅(qū)動(dòng)隔離部分再與斬波電路相連，斬波電路最終輸出脈沖電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是過零檢測(cè)電路構(gòu)成如下其中電阻R117分別與電阻R116和運(yùn)算放大器LM324的二腳及5腳相連，運(yùn)算放大器LM324的3腳分別與電阻R118和電容C120以及二極管V106的正極端相連，二極管V106的負(fù)極端分別與二極管V107之正極端和電阻R116相連，二極管V107的負(fù)極端分別與電容C121和運(yùn)算放大器LM324的6腳相連，運(yùn)算放大器LM324的7腳分別與電阻R120和LM324的1腳以及電容C115、電阻R122相連，電阻R120的一端與LM324的11腳相連，電阻R122的一端與R121及反相器4504的5腳相連，4504的6腳最終與8254的16腳相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的述的裝置，其特征是管電壓控制觸發(fā)整型、放大隔離部分的構(gòu)成如下其中電阻R111分別與電阻R110和電容C112及74LS123的2腳相連，電阻R110的一端分別連至電容C111及74LS123的15腳，電容C111的一端連到74LS123的14腳，74LS123的1腳與8254的17腳相連，74LS123的13腳連至電容C403，電容C403與R410及三極管V405的基極相連，電阻R410的一端與三極管V405的發(fā)射極相連，三極管V405的集電極與二極管V406的正極相連，二極管V406的負(fù)極端與電阻R411相連，二極管V406的正極端連至變壓器T401的2腳，二極管V406的負(fù)極端連至變壓器T401的1腳，變壓器T401的3腳與電阻R412相連，變壓器T401的4腳5腳連至二極管V406和V407的負(fù)極端，二極管V406和V407的正極端同時(shí)連至二極管V409和V410的正極端，二極管V409負(fù)極端與電阻R412相連，變壓器T401的6腳與電阻R413相連，電阻R413的另一端與二極管V410的負(fù)極端相連，二極管V409和V410的正極端同時(shí)連至電容C404和C405的負(fù)極端，電容C405的另一端與二極管V410的負(fù)極端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是整流可控硅、濾波部分構(gòu)成如下其中電阻R02分別連至電容C02及二極管V01的負(fù)極端，電阻R03分別連至電容C03及二極管V02的負(fù)極端，電容C02與電容C03相連，同時(shí)又連至可控硅SCR01和SCR02的負(fù)極端，可控硅SCR的正極端與二極管V01的負(fù)極端相連，SCR02的正極端與二極管V02的負(fù)極端相連，二極管V01和V02的正極端連在一起后又分別連至二極管V03的正極和電容C04，C05，C06，電阻R04，二極管V03的負(fù)極與電容C04的另一端相連，電容C04與電感L01相連，電感L01與電容C05，C06及電阻R04相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是管電流控制觸發(fā)整形、放大驅(qū)動(dòng)隔離部分構(gòu)成如下其中電阻R113的兩端分別與74LS123的10腳和電阻R112相連，電阻R112分別連至電容C113和74LS123的7腳，電容C113與74LS123的6腳相連，74LS123的9腳與8254的13腳相連，74LS123的12腳與EXB840的14腳相連，EXB840的15腳經(jīng)電阻R414接地，是時(shí)又與安全鎖KS01相連，EXB840的6腳與二極管V411的正極端相連，EXB840的3腳與電阻R416相連，EXB840的2腳與電阻R415和電容C406相連，EXB840的1腳與電容C407的正極相連，EXB840的9腳與電容C407的負(fù)極相連，在圖中E，F(xiàn)，G端與圖6相應(yīng)端相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是斬波電路構(gòu)成如下其中電阻R01分別與電容C010，C09，電阻R06相連，電阻R06與電容C010，C09相連后再與二極管V06的負(fù)極端相連，二極管V06的負(fù)極端又與電阻AR03相連，二有管V06的正極端與電阻AR03的另一端相連，晶體管V04的發(fā)射極和集電極分別與電阻AR02的兩端相連，電阻AR02的一端與電容C07，C08的一端連在一起，電容C07，C08的另一端連在一起后與二極管V05的負(fù)極端相連，二極管V05的負(fù)極端還連到電阻R05的一端，二極管V05的正極端與電阻R05，AR02的一端相連。
專利摘要一種智能化便攜式變頻充氣X射線探傷機(jī)控制臺(tái)，其特征是由8254計(jì)時(shí)器，過零檢測(cè)電路，時(shí)鐘輸入電路，管電壓控制觸發(fā)整形，放大隔離，整流可控硅，濾波，管電流控制觸發(fā)整形，放大驅(qū)動(dòng)隔離部分，斬波電路構(gòu)成。8254的GATE
文檔編號(hào)G01N23/02GK2153058SQ9321831
公開日1994年1月12日 申請(qǐng)日期1993年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月13日
發(fā)明者金文仁, 李義彬, 閻錫昆 申請(qǐng)人:丹東射線儀器集團(tuán)公司