利用模塊化傳送鏈來操作射線照相檢查系統(tǒng)的方法
【專利說明】利用模塊化傳送鏈來操作射線照相檢查系統(tǒng)的方法
[0001]發(fā)明背景和有關(guān)現(xiàn)有技術(shù)
[0002]本發(fā)明涉及其中被檢查的物品在穿過X光機或者其他射線照相掃描系統(tǒng)的無端環(huán)形傳送機上行進的射線照相檢查系統(tǒng)領(lǐng)域。特別是，本發(fā)明涉及一種操作其中無端環(huán)形傳送機是模塊化傳送鏈的射線照相檢查系統(tǒng)的方法，并且本發(fā)明的具體主題是一種消除傳送鏈的透過率變化在由掃描系統(tǒng)所產(chǎn)生的射線照相圖像上的影響的方法。另外，本發(fā)明還涉及一種具有執(zhí)行上述方法的必要特征的射線照相檢查系統(tǒng)。
[0003]本文中的術(shù)語“傳送鏈”是指類似于傳送帶的無端環(huán)形傳送機裝置，但是具有傳送鏈是由相互按閉合環(huán)路連接的許多剛性區(qū)段或者鏈節(jié)組成的差異，在該閉合環(huán)路中每個鏈節(jié)被活節(jié)地鉸接到后一鏈節(jié)和前一鏈節(jié)上。所述區(qū)段可能是相互完全一致的，或者可圍繞傳送鏈相同地自我重復(fù)的一組不相似的區(qū)段。單獨的區(qū)段或者相同地自我重復(fù)的區(qū)段組在本文中被稱為模塊或者模塊化區(qū)段，并且因此，所述傳送鏈被稱為模塊化傳送鏈。
[0004]無端環(huán)形傳送機的輻射透過率在檢查系統(tǒng)中開始起作用，其幾何設(shè)置是如此的，即至少部分掃描輻射線不但穿過被檢查的產(chǎn)品及圍繞其的空間而且橫穿無端環(huán)形傳送機。該類檢查系統(tǒng)用于例如檢測瓶裝或罐裝食品和飲料產(chǎn)品中的異物。特別關(guān)注的是液態(tài)產(chǎn)品中的金屬和玻璃碎片。因其相對于液體的高密度，所述異物將聚集在容器底部。此外，如果容器具有穹形底部，則異物趨向于沉淀在其中底部與容器側(cè)壁相交的周邊處。因此，對于射線照相掃描系統(tǒng)來說非常重要的是相對于無端環(huán)形傳送機按如此方式配置和布置，即，使每個容器的整個內(nèi)側(cè)底面都被掃描覆蓋。因此，必須使用一種其中至少部分輻射線通過容器的底部并因此也通過其上定位被檢查的容器或任何其他物品的無端環(huán)形傳送機的區(qū)域的掃描儀配置。
[0005]在典型配置中，用來檢查的輻射線可能例如來源于位于傳送路徑上方的輻射源、以偏斜角度穿過側(cè)壁進入容器、通過容器底部射出并穿過傳送機以被連接至圖像處理系統(tǒng)的檢測系統(tǒng)接收。備選是，例如當檢查既非瓶裝亦非罐裝的物品時，可以將輻射源豎直地設(shè)置在傳送機的上方并且將輻射探測器豎直地設(shè)置在所述傳送機的下面。
[0006]如果射線照相檢查系統(tǒng)是X射線系統(tǒng)，則射線可以例如由X射線圖像增強器和照相機接收或者由X射線線性陣列傳感器接收或者由X射線區(qū)域陣列傳感器接收，其中兩者則都將信號傳遞給圖像處理系統(tǒng)。一般地，成像輻射線成扇形平面射線束地來源于局部輻射源，即斑點形輻射源并且由光電二極管的線性陣列接收，所述光電二極管共同被稱作輻射探測器，其中扇形輻射線束和光電二極管的線性陣列處于一公共平面中，也被稱為掃描平面，其基本上正交于支承被檢查的物品的傳送機的移動方向地延伸。當待檢查的物品穿過掃描平面時，光電二極管的線性陣列被不連續(xù)脈沖的連續(xù)序列觸發(fā)，并且脈沖頻率與傳送機的速度協(xié)調(diào)以使由輻射探測器陣列所接收的信號序列可以被轉(zhuǎn)換為具有不同亮度值的光柵點的圖案，該亮度值例如根據(jù)亮度標度以零至255來表示，代表材料體在輻射源與輻射探測器之間的透明影像。如果被掃描的物品包含例如金屬碎片的異物，則射線照相圖像在所掃描物品的透明影像內(nèi)將所述異物顯示為較暗區(qū)域，所述異物與被掃描物品相比對掃描射線具有更低的透過率。
[0007]在現(xiàn)階段的技術(shù)狀態(tài)下，被用作射線照相檢查系統(tǒng)中的傳送裝置的無端環(huán)形傳送機在大多數(shù)情況下為聚合物織物帶。該類傳送機具有以下優(yōu)點，由于帶的恒定厚度與均一性，X射線圖像的質(zhì)量很少受其影響。然而，對于聚合物織物帶和模塊化傳送鏈的優(yōu)點存在許多強烈爭論，具體地說:
[0008]-特別是在瓶裝和罐裝工業(yè)中對于使用織物帶存在較強阻力，因為其易于受損并且迅速磨損掉。比較起來，由以無端環(huán)聯(lián)接到一起的剛性塑料(典型地為縮醛樹脂或者聚丙烯)元件構(gòu)成的傳送鏈更堅固并且更不易于被堅硬的金屬或者玻璃容器損壞。
[0009]-因為可能利用直接嚙合鏈條輪廓的鏈輪來驅(qū)動傳送鏈，所以傳送鏈更適用于例如乳酪塊的重量大的物品。
[0010]-傳送鏈的區(qū)段可以按如此方式鉸接到一起，S卩，使鏈條對于圍繞驅(qū)動鏈輪的環(huán)具有單向撓性而對相反方向的彎曲是剛性的。該后種特性消除了對導(dǎo)向裝置的需求，該導(dǎo)向裝置在連續(xù)運行應(yīng)用中可能是不可靠的。
[0011]-傳送鏈與帶相比更易于替換或者修理，因為可以通過移除一個鉸鏈銷而打開鏈條，鏈條的模塊化元件通過鉸鏈銷聯(lián)接到一起。
[0012]-傳送鏈可以設(shè)計成是自跟蹤的并且與傳送機的支承結(jié)構(gòu)的側(cè)部齊平地延伸。該最后特征是重要的，因為其允許產(chǎn)品在橫向相鄰的傳送機之間被輕易地側(cè)向傳送。
[0013]然而，在射線照相檢查系統(tǒng)中使用具有塑料鏈節(jié)的慣用的鏈式傳送機是有問題的，因為鏈節(jié)可能妨礙X射線圖像。直到現(xiàn)在，如果人們希望用X射線檢查在傳送鏈上移動的產(chǎn)品，則合成的圖像因疊覆在產(chǎn)品上的傳送鏈的透過率(例如由于鏈節(jié)之間的鉸鏈或其他連接件或者設(shè)計來加強鏈段的輪廓特征)的變化而降質(zhì)。如果可以解決該圖像干擾問題，則如上所列舉的模塊化傳送鏈的優(yōu)點可應(yīng)用于射線照相檢查系統(tǒng)。
[0014]在本發(fā)明的相同受讓人擁有的US 2012/0128133A1中，通過其中鏈節(jié)被實質(zhì)上配置成在傳送鏈寬度上延伸的均勻厚度和密度的剛性板的傳送鏈來解決透過率變化的問題，其中區(qū)段相互重疊以作為均勻透過率的基本上無間隙的帶來呈現(xiàn)給掃描輻射線，并且其中將區(qū)段聯(lián)接到一起的連接件或者鉸鏈(且其具有比區(qū)段的平面區(qū)域更低的透過率)位于被掃描輻射線穿過的帶的外側(cè)。因此，區(qū)段之間的連接件優(yōu)選位于傳送鏈的兩個外側(cè)邊緣區(qū)域中。
[0015]在根據(jù)前述方案的傳送鏈中，中央均勻帶區(qū)域中鉸鏈或者任何其他加強特征的存在就橫向彎曲而論減小了鏈節(jié)的剛度并且因此限制了在實際設(shè)計中可實現(xiàn)的傳送機的寬度。對現(xiàn)有技術(shù)的檢查系統(tǒng)的射線照相圖像中背景影響的處理已知到以下程度，所述背景影響是由組成線性陣列的輻射探測器的單獨的光電二極管之間的暗信號和增益的變化所引起的。該變化的一部分是由于二極管自身的性能上的隨機差異，而其他部分是由于從固定的輻射源向單獨的光電二極管扇狀地發(fā)射的射線路徑的不同長度。根據(jù)平方反比定律，從輻射源至給定的傳感器二極管的射線路徑越短，則由二極管接收到的輻射線越強。為了橫跨掃描區(qū)域產(chǎn)生均勻的圖像，通過所謂的輻射探測器校準或者輻射探測器歸一化來消除所述變化的影響。
[0016]在輻射探測器校準的兩步的第一步中，通過當關(guān)掉輻射源時測量其相應(yīng)二極管的電流來確定輻射探測器陣列的單獨的光電二極管的暗信號。將各二極管的暗信號的相應(yīng)亮度值存儲到存儲器中。隨后，在檢查系統(tǒng)的工作模式中，從各二極管的信號中減去所存儲的暗水平值，以使各二極管的暗水平相當于零值的凈信號。
[0017]在輻射探測器校準的第二步中，利用打開輻射源并且在輻射源與輻射探測器之間的射線路徑中僅設(shè)置空的傳送帶來確定輻射探測器陣列的單獨的二極管的信號。所述信號表示各單獨的二極管的相應(yīng)最高亮度水平。將每個信號數(shù)字化、減去相應(yīng)的暗水平值，并且使用結(jié)果得到的凈信號值來計算并存儲單獨二極管的歸一化因子。由于校準的結(jié)果，所有二極管的歸一化的暗水平信號值為零，并且所有光電二極管的最大亮度水平都相當于相同的標準值，如果按照8位的二進制數(shù)來表示，例如255。