X射线探伤机检定平台的研究与建立
X射线探伤机检定平台的研究与建立摘要
X射线探伤机广泛应用于各行业的工业探伤，但因长期频繁的现场作业，致使很多射线探伤机的辐射角发生偏移，遗留安全隐患。本文设计的X射线探伤机检定平台配合0.6cm³电离室，能完成X射线束（-400～400）mm的扫描范围，实现辐射角、辐射束重复性等参数的自动测量，为X射线探伤机的量值传递提供了技术支持，奠定了工业探伤的计量基础。
一、研究背景
X射线探伤机是用于工业产品部件无损检测的关键装置。目前市场上生产厂家众多，计量性能各异。由于在用设备器件老化及长期现场作业，普遍存在穿透力不足、辐射束偏移、漏射线超标等质量问题，严重威胁产品质量及安全。为保证技术性能、降低事故隐患，研制一种高准确度的计量性能检定平台显得尤为迫切。
二、检定平台的系统构成
该平台主要由三部分组成：
[*]剂量测量单元： 包含剂量计及0.6cm³电离室、防护用X射线测量仪。
[*]驱动单元： 系统导轨及步进驱动装置，可实现x、y方向及360°旋转测量。
[*]测量控制数据处理系统： 上位机自动化控制软件，负责数据采集、处理及图形绘制。
该系统能够形象绘制出被测对象实际的辐射角分布，并自动完成相关参数测量。
三、辐射角的自动测量原理与方法
[*]测量原理
采用定向测量法，在聚焦点600mm处，分别沿轴向（平行于射线管轴线）和径向（垂直于射线管轴线）测出空气比释动能率的最大值（D₀点）和50%点（D₁、D₂、D₃、D₄）。通过公式计算轴向和径向辐射角，并取较大者作为最终结果。
[*]测量步骤
为避免回程差引入误差，采用单向一次性准确测量：
定位： 将电离室探测器中心定位至射线束轴线高度。
轴向扫描： 探测器从一端连续扫描测量800mm行程（可根据经验设定），软件自动寻找最大值点并计算轴向辐射角。
径向扫描： 探测器返回至最大值点，以此为参考进行径向移动，完成径向辐射角测量。
数据处理： 系统自动采集空气比释动能率值，寻找最大值M及其半值点M/2，自动计算并绘制辐射角分布曲线。
[*]实验结果
以XXQ-2505定向探伤机为例，采用5mm扫描间隔进行测试：
聚焦点600mm处最大剂量率为5.72 cGy/min。
中心右侧辐射区域为20.97°，左侧为18.86°。
总体辐射角大小为39.83°。
测试结果表明，该平台能精确捕捉辐射束分布特征，数据可靠。
四、总结
本文设计的X射线探伤机检定平台具有显著优势：
高效便捷： 仅需一次定位便能完成轴向、径向辐射角的自动测量。
智能控制： 上位机软件操作简单，能有效控制多方向扫描。
功能全面： 可自动绘制射线束分布曲线，准确计算辐射角大小及重复性等参数。
该平台的建立为客户提供了有力的探伤技术支持，有效解决了传统测量中的难点，提升了计量检定的准确性与效率。
作者单位：河南省计量科学研究院
文章作者：王双玲 王攀峰 高颖 李静
文章原名：X射线探伤机检定平台的研究与建立
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