专利名称：超小型便携式工业x射线探伤机的x射线发生器及探伤机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种χ射线发生器以及χ射线探伤机，特别是涉及一种用于超小 型便携式工业X射线探伤机的X射线发生器以及包括该X射线发生器的X射线探伤机。
背景技术：
工业X射线探伤机用于检查金属焊接质量和金属内部缺陷等，即工业探伤。而便 携式工业X射线探伤机通常是在现场和野外环境进行探伤，例如用于压力容器(锅炉、储气 罐、油罐等)、压力管道(气管、油管、水管)、船舶、钢铁、机械装备、航天、航空、电力、汽车、 摩托车、石油、化工、铁路、桥梁、电梯、游乐场等的制造、安装、使用过程中。因此，希望这种 X射线探伤机体积小、重量轻、使用方便、可靠且适应野外环境能力强。然而，现有的X射线探伤机普遍存在体积和重量大等弊病，运输和使用很不方便。 现有的极少量小型化便携式X射线探伤机由于只是在原有X射线探伤机的基础上，对其中 的某些器件(比如电容、变压器、铁芯、高压包)、机壳等在外形或安装方式上进行小型化改 造或改装，虽然体积和重量有所减�。煽啃员洳睿收下侍撸捎眯圆�。其中作为X射线探伤机主要部件的X射线发生器，在很大程度上决定着整机的重 量。具体来说，现有的X射线发生器主要存在以下几方面的缺陷。现有X射线发生器采用普通硅钢片铁芯的升压变压器，频率低，损耗大，效率低， 体积大。频率低使得射线管受到的电冲击大，易损坏，寿命短。损耗大导致内部发热量大， 变压器寿命短、易损坏。电缆插头座采用P系列及YD系列插头座，插接费力，不可靠，易损坏电缆。散热器采用砂模铸造或机械加工，笨重，散热效果差。X射线发生器散热风机由控 制箱电源开关控制，工作人员贴片时，习惯关断控制箱电源，导致X射线发生器不能尽快散 热，损伤机器。现有射线指示器采用机械拉杆式，偏差大，范围�。褂寐榉常姿鸹�。现有射线警示灯采用工地灯，体积大，需要装拆，麻烦，易损，导致弃用，造成危险。X射线发生器进出线采用插座机械安装形式，密封受器件质量和人为影响大，效果差。在野外和现场使用的情况下，经常要在几十米的高空、地下、狭小的空间、或者夜 晚的时候进行作业，而且只能靠人工。可是，目前便携式工业X射线探伤机，比如常用的 3005型便携式工业X射线探伤机，X射线发生器近50kg，控制器近20kg，电缆15_30kg。使 用这么笨重的X射线探伤机，可以想象，操作人员是何等艰辛。致使操作人员畏惧情绪严 重，出现大量人员转行。另外，为了解决上述问题，还有一种方式是采用放射源代替X射线探伤机。但是， 由于放射源高�：湍岩怨芾恚怕欧⑸派湓炊鹿屎头涫鹿剩踩戳烁� 大的威胁。因此，急需一种体积小、重量轻的便携式工业X射线探伤机来满足市场需求，为国内几十万以及全世界探伤人员造福。基于强烈的使命感，本发明人经过无数次失败和数年 的努力，终于取得了初步成功，开发出了一种用于便携式工业X射线探伤机的X射线发生 器，其重量仅15kg左右，电缆3. 3-6. 6kg，重量减少了 2/3。而且，体积很�。阅芰己茫δ� 完善、使用非常方便。
发明内容本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺陷，提供一种体积小、重量轻的 用于便携式工业X射线探伤机的X射线发生器以及包括该X射线发生器的X射线探伤机。 为了实现这一目的，本实用新型所采取的技术方案如下。按照本实用新型实施例的第一方面，提供一种用于超小型便携式工业X射线探伤 机的X射线发生器。按照一个实施例的X射线发生器，包括高压发生器和X射线管，还包括 X射线指示器，该X射线指示器进一步包括设置在X射线发生器机壳上的射线指示窗口， 位于X射线出射窗口旁；位于所述射线指示窗口内、用于发射指示光束的发光器；以及用于 给所述发光器供电并控制所述发光器的工作的电源与控制电路。按照一个实施例的X射线发生器，所述发光器优选地为激光器或发光二极管。按照另一个实施例的X射线发生器，所述高压发生器铁芯由坡莫合金或非晶软磁 合金薄带制成。按照再一个实施例的X射线发生器，所述铁芯为优选地为C形。按照又一个实施例的X射线发生器，还包括X射线警示器，该X射线警示器进一步 包括LED灯带式射线警示灯，设置成环绕X射线发生器的机壳且在所述X射线发生器工作 时被点亮；以及电源与控制电路，对X射线机电流进行变流和稳压以给LED灯带供电。按照再另一个实施例的X射线发生器，还包括散热风机，其供电线连接在X射线探 伤机的控制器的电源开关前。按照再又一个实施例的X射线发生器，其连接线直接进入机壳桶体，并在机壳桶 体上用高强度树脂密封。按照再另一个实施例的X射线发生器，还包括采用超大压力挤压工艺制造的多叶 片柱状散热器。按照再另一个实施例，所述X射线发生器通过高纯度超柔精绞裸铜丝、PETC混合 材料绝缘、PUR混合材料护套、小节距绞合成缆工艺制造的控制电缆，以及通过带有爪式渐 进箍紧装置和橡胶保护层的钢套、头部设有快速插拔自锁装置的电缆插接头与X射线探伤 机的控制器相连接。按照本实用新型实施例的第二方面，提供一种超小型便携式工业X射线探伤机， 包括按照实用新型第一方面的X射线发生器。按照本实用新型实施例的X射线发生器，相对于现有X射线探伤机的X射线发生 器重量可以减少三分之二左右，高压发生器损耗降低90%左右，并且更加安全、方便，可靠 性更高。下面将结合附图并通过具体的实施例对本实用新型进行进一步说明。
图1是按照一个实施例的X射线发生器的结构示意图；图2是按照一个实施例的射线指示器示意性结构框图；图3是按照一个实施例的射线指示器示意性原理图；图4是按照一个实施例的射线警示器示意性框图；图5是按照一个实施例的射线警示器示意性原理图；图6a和6b是按照一个实施例的连接控制器与X射线发生器的接插头示意图。
具体实施方式
如图1所示，是按照一个实施例的X射线发生器100的结构示意图，包括机壳 102，高压发生器104，X射线管106，散热器108，风扇110，射线指示器112，射线警示器114寸。机壳102例如由铝合金制作，将高压发生器104和X射线管106密封安装在 内。其中高压发生器的铁芯116采用坡莫合金或非晶软磁合金薄带制作，线圈采用 0. 09mm的漆包线制作。在一个实施例中，铁芯116为C型，铁芯规格为30 X 30 X 90 X 110、 26X30X86X104、或者 25 X 23 X 76 X 90 ；线圈的匝数比为 40000/30、30000/23、或者 20000/16。采用非晶合金超薄片作为高压发生器的铁芯，由于其磁导率为硅钢片的 20-40倍，矫顽力为硅钢片的1/10-1/15，电阻率为硅钢片的3-5倍，所以提高了高压 发生器工作频率，减小了铁心的体积，减少了匝数。采用C型铁芯，高压发生器的大小 为122X140-150X170，高压发生器次级线圈匝数为2万匝-4万匝，次级线圈电阻为 16ΚΩ-40ΚΩ，工作频率为500-1000HZ，占空比为1/10 ；初级最大平均电流为10A，脉冲电流 为80A ；次级最大平均电流为5mA，脉冲电流为60mA，高压发生器铜损为6-15W。而非晶合金 的高电阻率及超薄片加工，以及很小的磁化电流，使得高压发生器的铁损也较小。X射线管 受到的脉冲电冲击为500-1000Hz、60mA。由此可将X射线发生器体积制做成<2 186 X 500左 右,重量15kg左右。X射线管106可以采用工业X射线探伤管、陶瓷X射线管、玻璃壳体气绝缘工业X 射线管等。在一个实例中，散热器108采用超大压力(例如2500t)挤压工艺制造。由此制 作的铝质多叶片柱状散热器叶片薄、片数多、散热面积大、密度高，散热器重量轻、散热效果 好。其重量仅为现有散热器重量的1/2-1/3，而散热面积则大3-5倍。既增大了散热能力更 好的保护了 X射线管，又为减轻整机重量做出了贡献，方便了使用。另外，采用150X 172交流轴流风机作为冷却风扇110，与散热器108相配合对X射 线管106进行降温。而且，通过将风机的供电线接在控制器电源开关前，避免了工作人员贴 片时关掉电源开关，导致X射线发生器散热风机停止，进而导致X射线发生器不能散热，对 机器造成巨大损伤的情况。在一个实施例中，在X射线发生器100的机壳上设置有射线指示窗口 118，该射线 指示窗口 118设置在X射线出射窗口 120旁。射线指示窗口 118与设置在其内部的发光器 122以及电源与控制电路一起构成射线指示器112，其中发光器122用于发射指示光束，优选地是发光器122包括但不限于激光器或发光二极管，电源与控制电路用于给所述发光器 122供电并控制所述发光器的工作。如图2所示，是按照一个实施例的射线指示器112示意性结构框图，包括激光器 122和电源与控制电路124。如图3所示，是按照一个实施例的射线指示器112示意性原理 图。连接电缆后，由电池BAT给激光器122供电，发出激光。射线机工作时，5V电源通过充 电电阻R2、二极管D3给电池BAT充电。由于激光束的发散性小，方向性强，光点明显，指示 范围大，而且本实施例中的激光器可自动工作，非常方便、实用、精确、耐用，能提高曝光的 成功率和工作效率。X射线对人有极大伤害，为此需要设置射线警示器，以便射线机工作时，提醒人们 不要靠近。如图4所示，是按照一个实施例的射线警示器114示意性框图，包括LED灯带式 射线警示灯126和电源与控制电路128。如图5所示，是按照一个实施例的射线警示器114 的示意性原理图，工作时，射线机电流X-RAY-MA+经过Rl、D2、Cl进行变流、稳压，得到6-12V 电压，给LED灯带供电使其发光。通过采用红色LED灯带绕在X射线发生器上作为射线警 示灯，任何角度、任何天气情况下都能看到。而且，按照该实施例的射线警示器供电电路，只 有在射线机工作时警示灯才点亮，真正起到了警示作用，射线警示及时、准确、方便、耐用。按照一个实施例的X射线发生器100的连接线，采取直接进入机壳桶体，在桶体上 用高强度树脂130密封的方式，如图1所示。从而，避免了插头连接因器件的质量和安装不 精细造成泄漏，提高了密封效果，节省了体积。按照上述实施例制作的X射线发生器体积小、重量轻，其重量为10_15kg左右，而 现有的同类型便携式工业X射线探伤机重量为23-48kg的范围。而且，性能稳定，适应范围 大，使用方便。另外，在一个实施例中，采用高纯度超柔精绞裸铜丝、PETC混合材料绝缘、PUR 混合材料护套、小节距绞合成缆工艺制造的控制电缆，来连接控制器与X射线发生器，以 将控制器的信号传输给X射线发生器。该电缆抗撕裂、抗切割、无粘连，温度范围宽，可 在-30°c -80°C范围移动使用，电缆细�。亓壳幔�25-50m长度电缆仅3. 3-6. 6kg，而且柔软、 好拉、好收，特别适合野外现场使用。此外，采用的电缆插接头带有爪式渐进箍紧装置及橡 胶保护层的钢套，头部设有快速插拔自锁装置，具有箍紧电缆、防水、插接自锁的功能，有效 的保护了电缆、方便了使用，如图6a和6b所示。按照上述实施例的X射线发生器可以实现在任何便携式工业X射线探伤机中，用 于生成X射线。这对于本领域普通技术人员来说是容易做到的，在此不做详述。以上通过具体的实施例对本实用新型进行了说明，但本实用新型并不限于这些具 体的实施例。本领域技术人员应该明白，还可以对本实用新型做各种修改、等同替换、变化 等等。但是，这些变换只要未背离本实用新型的精神，都应在本实用新型的保护范围之内。 另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。此 外，以上多处所述的“一个实施例”、“另一个实施例”等表示不同的实施例，当然也可以将其 全部或部分结合在一个实施例中。
权利要求一种用于超小型便携式工业X射线探伤机的X射线发生器，包括高压发生器和X射线管，其特征在于，还包括X射线指示器，该X射线指示器进一步包括设置在X射线发生器机壳上的射线指示窗口，位于X射线出射窗口旁；位于所述射线指示窗口内、用于发射指示光束的发光器；以及用于给所述发光器供电并控制所述发光器的工作的电源与控制电路。
2.如权利要求1所述的X射线发生器，其特征在于所述发光器为激光器或发光二极管。
3.如权利要求1所述的X射线发生器，其特征在于所述高压发生器铁芯由坡莫合金 或非晶软磁合金薄带制成。
4.如权利要求3所述的X射线发生器，其特征在于所述铁芯为C形。
5.如权利要求1所述的X射线发生器，其特征在于，还包括X射线警示器，该X射线警 示器进一步包括LED灯带式射线警示灯，设置成环绕X射线发生器的机壳；以及 对X射线机电流进行变流和稳压以给LED灯带供电且控制LED灯带在所述X射线发生 器工作时被点亮的电源与控制电路。
6.如权利要求1所述的X射线发生器，其特征在于，所述X射线发生器还包括 散热风机，其供电线连接在X射线探伤机的控制器的电源开关前。
7.如权利要求1所述的X射线发生器，其特征在于X射线发生器连接线直接进入机壳 桶体，并在机壳桶体上用高强度树脂密封。
8.如权利要求1所述的X射线发生器，其特征在于，还包括 采用超大压力挤压工艺制造的多叶片柱状散热器。
9.如权利要求1至8其中之一所述的X射线发生器，其特征在于所述X射线发生器 通过高纯度超柔精绞裸铜丝、PETC混合材料绝缘、PUR混合材料护套、小节距绞合成缆工艺 制造的控制电缆，以及通过带有爪式渐进箍紧装置和橡胶保护层的钢套、头部设有快速插 拔自锁装置的电缆插接头与X射线探伤机的控制器相连接。
10.一种超小型便携式工业X射线探伤机，其特征在于，包括按照权利要求1至9任一 项所述的X射线发生器。
专利摘要本实用新型公开了一种用于超小型便携式工业X射线探伤机的X射线发生器，包括高压发生器和X射线管，还包括X射线指示器，该X射线指示器进一步包括设置在X射线发生器机壳上的射线指示窗口，位于X射线出射窗口旁；位于所述射线指示窗口内、用于发射指示光束的发光器；以及电源与控制电路。本实用新型还公开了一种超小型便携式工业X射线探伤机，包括X射线发生器。按照本实用新型实施例的X射线发生器，相对于现有的X射线发生器重量可以减少三分之二左右，高压发生器损耗降低90％左右，并且更加安全、方便，可靠性更高。
文档编号G01N23/18GK201666884SQ201020131108
公开日2010年12月8日 申请日期2010年2月5日 优先权日2010年2月5日
发明者李博 申请人:李博
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
