X射線實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)常見(jiàn)故障及檢修方法

巫偉

摘 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)于X射線的開(kāi)發(fā)研究也越來(lái)越成熟。它被廣泛的運(yùn)用到醫(yī)療，工業(yè)，航空以及無(wú)損檢測(cè)當(dāng)中。但是，目前來(lái)說(shuō)，X射線在實(shí)時(shí)成像方面還存在著一定的缺陷。本文主要介紹了X射線實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)常常會(huì)遇到的故障以及解決的方法，給以后X射線技術(shù)的發(fā)展提供了寶貴的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：X射線；實(shí)時(shí)成像；常見(jiàn)故障；檢修

X射線成像具有操作簡(jiǎn)單和結(jié)果直觀優(yōu)勢(shì)，是企業(yè)中最常用的無(wú)損檢測(cè)方法。但是，X射線實(shí)時(shí)成像技術(shù)的應(yīng)用在國(guó)外已經(jīng)比較成熟，在中國(guó)近幾年才開(kāi)始應(yīng)用，相關(guān)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)還不是很成熟，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)仍然缺乏，而且使用X射線檢測(cè)成本高，而且檢測(cè)的圖像不能進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，這些因素也嚴(yán)重影響著該系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。與傳統(tǒng)攝影比較，X射線實(shí)時(shí)成像的探測(cè)原理發(fā)生了很大的變化。傳統(tǒng)的照相方法是通過(guò)處理膠片上的X射線敏感部分，根據(jù)膠片的灰度來(lái)確定零件的質(zhì)量，形成的圖像是靜態(tài)的且不可調(diào)整的。但是X射線實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)主要是X射線通過(guò)穿越零件內(nèi)部再由圖像增強(qiáng)器、電荷耦合器件攝像系統(tǒng)和電腦轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像，這樣形成的圖像是動(dòng)態(tài)可調(diào)的，如電壓和電流都是實(shí)時(shí)可調(diào)的參數(shù)，同時(shí)計(jì)算機(jī)可以改變動(dòng)態(tài)圖像的對(duì)比度等，以獲得最佳的靜態(tài)圖像。所以說(shuō)，X射線實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)有著自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，值得我們繼續(xù)研究推廣。

1 X射線實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)原理

X射線實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)是由三大部分組成，分別是X射線源（X射線機(jī)），圖像處理與分析系統(tǒng)以及X射線接收轉(zhuǎn)換裝置，與其他的檢測(cè)技術(shù)相同，X射線實(shí)時(shí)成像技術(shù)需要硬件和軟件設(shè)備作為支撐，形成完整的檢測(cè)系統(tǒng)，稱為X射線實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用X射線機(jī)或者加速器等當(dāng)作射線源，X射線通過(guò)被檢測(cè)物體之后發(fā)生衰減，通過(guò)接收/轉(zhuǎn)換裝置來(lái)接收和轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)或模擬信號(hào)，利用半導(dǎo)體的傳感器技術(shù)、信息處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖像的處理技術(shù)將圖像顯示在顯示屏幕上，依靠計(jì)算機(jī)程序來(lái)進(jìn)行評(píng)估，最后將圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中。X射線實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)主要用于金屬焊縫、非金屬或金屬器件無(wú)損檢測(cè)等。

2 X射線實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)常出現(xiàn)的故障

2.1 高壓發(fā)生器及控制器出現(xiàn)故障

如果這一部分出現(xiàn)問(wèn)題，最簡(jiǎn)單的解決方法是利用新的電路板，然后用示波器和萬(wàn)用表進(jìn)行檢查。如果安全電路發(fā)生報(bào)警，首先需要確定外圍線路是否存在問(wèn)題（如報(bào)警電路、門回路、冷卻水電路、電壓以及電流等），然后檢測(cè)高壓發(fā)生器的繼電器回路，將蛤蜊，放大以及控制板上信號(hào)都進(jìn)行檢測(cè)是否正常，利用所檢測(cè)的信號(hào)情況來(lái)確定故障位置，然后將出現(xiàn)問(wèn)題的控制板單獨(dú)檢測(cè)。例如，德國(guó)有一家設(shè)備的X射線無(wú)法正常啟動(dòng)，檢查顯示射線的管頭、高壓電纜、高壓發(fā)生器和安全電路都處于正常狀態(tài)，6塊控制板可以正常工作，最終檢查出是在控制板前端有一個(gè)二極管被燒毀。但是如果故障發(fā)生在高壓發(fā)生器處，盡量不要自己處理，因?yàn)楦邏喊l(fā)生器對(duì)裝配環(huán)境要求比較高，所用的絕緣材料以及真空條件也比較特殊，一般情況下在工廠是沒(méi)有辦法處理的。

2.2 外圍回路出現(xiàn)故障

外圍回路中常見(jiàn)故障主要有水循環(huán)故障、電源故障、外圍報(bào)警燈以及安全門連鎖故障。出現(xiàn)這種故障時(shí)，往往只需根據(jù)報(bào)警信號(hào)對(duì)相關(guān)電路進(jìn)行維修即可。但是有時(shí)候開(kāi)機(jī)不能發(fā)出射線，造成安全回路指示燈不亮。這時(shí)候，要先檢查電路是否按要求進(jìn)行了閉合，限位開(kāi)關(guān)壓合是否到位，然后檢查照明報(bào)警電路是否正常，冷卻水循環(huán)是否運(yùn)行，以及水流是否充足等。例如，一個(gè)YXLON設(shè)備射線無(wú)法啟動(dòng)，安全回路指示燈熄滅，檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)燈光報(bào)警系統(tǒng)中有一個(gè)燈泡被燒壞，這也是造成這次故障的原因。電源出現(xiàn)故障通常是比較罕見(jiàn)的，但如果發(fā)生之后它們可能很難修復(fù)或造成嚴(yán)重的后果。比如說(shuō)電源電壓過(guò)高，就有可能燒壞線路，而電壓過(guò)低又可能會(huì)導(dǎo)致斷路器、繼電器等線圈不能吸合，導(dǎo)致射線機(jī)不能夠正常啟動(dòng)。比如說(shuō)，一個(gè)YXLON射線機(jī)，報(bào)警信號(hào)顯示安全電路出現(xiàn)故障，檢查所有回路發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有故障存在，但是射線卻無(wú)法正常啟動(dòng)，最終檢測(cè)設(shè)備輸入電壓時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓太低，當(dāng)配入一個(gè)穩(wěn)壓器之后射線正常啟動(dòng)。

2.3 X 射線管頭故障

X射線管頭的故障主要有燈絲發(fā)生短路，射線管頭漏電等。比如說(shuō)射線機(jī)開(kāi)啟之后沒(méi)有管頭電流或者高壓，應(yīng)該將射線機(jī)的高壓電纜從高壓發(fā)生器上拆卸下來(lái)，然后利用萬(wàn)用表測(cè)量出兩個(gè)焦點(diǎn)和公共底線間的電阻值，在正常運(yùn)行情況下這兩者間是通的（大約有1歐姆的電阻），如果是電纜出現(xiàn)了故障，那么萬(wàn)用表是顯示不出阻值的。但檢測(cè)出電纜正常時(shí)，那么可以考慮故障點(diǎn)發(fā)生在射線管頭處，比如說(shuō)燈絲發(fā)生斷路等。如果發(fā)生爬電現(xiàn)象，控制器會(huì)出現(xiàn)射線高壓瞬時(shí)下降的情況，電壓在控制器作用下再次升高。這時(shí)，射線機(jī)需要立即停止射線的發(fā)射，然后拆除射線機(jī)高壓電纜，檢查爬電狀態(tài)。如果絕緣體出現(xiàn)輕微的碳化，可以使用細(xì)砂紙進(jìn)行打磨，重新涂抹絕緣硅脂，然后將其安裝壓緊，但是當(dāng)炭化情況比較嚴(yán)重時(shí)，需要重新更換絕緣體。當(dāng)出現(xiàn)低電壓爬電時(shí)，很難檢查出所出現(xiàn)的問(wèn)題，可以利用示波器來(lái)監(jiān)測(cè)X射線的管電流。如果x射線機(jī)的電流突然增加，說(shuō)明高壓電纜或高壓管頭燈絲電路連接有問(wèn)題。例如：飛利浦公司在2001年初曾出現(xiàn)設(shè)備高壓升不上去的故障，檢查控制系統(tǒng)以及射線管頭等一些外圍部分并未檢測(cè)出故障，最后驗(yàn)證事高壓發(fā)生器與高壓電纜護(hù)套的連接出現(xiàn)問(wèn)題，該情況可能是由于絕緣體的老化。

3 部分重要部件維護(hù)

X射線實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)的關(guān)鍵部件包括了電纜高壓、高壓發(fā)生器、圖像增強(qiáng)器以及射線管頭。其中，圖像增強(qiáng)器以及高壓發(fā)生器主要是靠除塵來(lái)進(jìn)行維護(hù)的，射線管頭主要是依靠定期的更換高壓絕緣脂維護(hù)。高壓電纜的連接有兩種：普通法蘭螺釘連接和快速安裝法蘭連接。法蘭向高壓電纜施加一定壓力，使得絕緣體間無(wú)縫隙，不會(huì)發(fā)生漏電現(xiàn)象。絕緣體間表面涂抹上高壓硅脂能夠起到更好的絕緣性。法蘭向電纜提供壓力，一個(gè)是直接依靠法蘭連接，另外一個(gè)是利用彈簧傳到絕緣體上。如果采用直接連接的方式，需要每次進(jìn)行拆卸重安裝時(shí)，根據(jù)廠家提供數(shù)據(jù)，重新調(diào)整好壓力間隙，達(dá)到密封的目的，這樣會(huì)需要大量的硅脂。一般帶有彈簧的高壓電纜變形比較小，所以不需要太多的硅脂。目前來(lái)看，X射線機(jī)都需要定期更換硅脂，以免因硅脂缺少造成絕緣性能下降，從而造成漏電設(shè)備事故。當(dāng)更換高壓硅脂需要拆卸螺絲的時(shí)候，在保證不觸碰到絕緣體情況下再將電纜頭取出來(lái)，同時(shí)要注意避免損壞絕緣體。另外，電纜頭處的金屬環(huán)需要用無(wú)塵紙將其擦凈，從絕緣體由上向下擦掉原來(lái)的硅脂。然后均勻地涂上硅脂，清洗后再次擦拭。帶有彈簧的電纜，在硅脂的管口擠出大約5厘米左右的量從縱向和橫向方向均勻的涂在絕緣體上，當(dāng)手指無(wú)明顯凹凸感的時(shí)候涂抹停止；無(wú)調(diào)壓彈簧的電纜，約多出1 / 3量即可。更換硅脂后，將電纜頭安到X射線的管頭上，然后將螺釘擰緊。在更換硅脂時(shí)需要注意：不要觸碰高壓電纜觸頭，否則會(huì)出現(xiàn)射線機(jī)不能發(fā)射的現(xiàn)象。不得使用有機(jī)溶劑清洗電纜，以免腐蝕到絕緣體。拆卸前，請(qǐng)確保高壓發(fā)生器的電已經(jīng)完全放電。我們都知道，X射線機(jī)的使用對(duì)環(huán)境有著極高的要求，所以需要及時(shí)的清除粉塵，減少靜電對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響，從而提高系統(tǒng)的使用壽命。

4 結(jié)論

目前，X射線實(shí)時(shí)成像技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)成為很多領(lǐng)域不可缺少的一部分，受到了很多企業(yè)的歡迎。但是相比于國(guó)外，我國(guó)的X射線技術(shù)還相對(duì)有些落后，在運(yùn)用的過(guò)程當(dāng)中還存在著一些問(wèn)題。因此，我們需要重點(diǎn)分析X射線實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的故障，在使用前認(rèn)真檢查排除故障，及時(shí)遇到故障時(shí)也能夠及時(shí)的解決問(wèn)題。這有這樣才能夠充分的發(fā)揮X射線實(shí)時(shí)成像技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

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