Радиационный вычислительный томограф для исследования изделий цилиндрической и сферической формы Советский патент 1992 года по МПК G01N23/08 

KOCjViracVr Mej-Gs ч .:;.,--; ;и vi :; ччcтр;;руюи-;ке б.и .1Ку и .,,(;;.. ГДР об;, йДвгс/ ПС зй.Цоi-;-с:--; --J-; оfi гму (:; целуы ;1олуч :нил кг г:.ти;. /.к:; ря;1елй ;л плотности но сечап;- :-, эеру.; число детекторов paKtioo Hec0;; c;iii -oMv кс,г;честзу измерении Б одном i;;ir:pr: :-.: еп1ги L- ц.здеиах пшркпы ;очкг, и сoiiui;;:;::./ трпбye ;oe число r;c75Oi: GTCj:i P0;:jiyr оси (-tHK для 11Ума а1ий по рсем угловым направлениямЭти yCTDri frv ;v;; У:Ч1К ;;т° |ИЗУ {1ГС

CjioKi-CCrbr:: : ,. ,1С; : :,к гГ с г-; HCTO4iiJ4i;a ;i;( npai:riK-i:;GnCn par-se, диня fHjecK;; i ::.;; ,- , ; c;i:cTCN;y кгмеpeHHiVj, что .:г 11-1наат с;;:оросгь сканирования VI BO3Mo;ix locT/, увеличения производительно с Til.,

Наиболее бз изким техютческим решением является радиацио; чь;:т т ычиоп;-тельный томограф; содержатий источник изJ yчeния 5 набор детакто ров , соецинен - ые с ним последовательно по канаигп/ каж; ;ого- детекто ;а блоки усиления и регистр-ации сигналов детекторов подключеуигую к хчо::;: рсгистрадП ЭВМ и средства i:-pe.c iCK;ri: гтздеушй о яосительно иС1-: чника к VD од;овреме1 ноге noBopcii а .хр;,г аоск оси,,

Ие,1:.оста ;ко;ч }.;ласс i ,;vf о -гахни-ческ а решен11я является оп:о;;п а;(Ыло нсв;-сокак фоизБОд;ма;;гьа/с ь,

Ц«ль 1;:зобрегеа;1.г а:.л.: ::о- ас-;-ал ч

том, чтобы ПОПЬЮИГ: ;) роа :R ОЯ ria:,r j,

.ность исследовакк

ejfb достигается там, ь радиационный и:лчислитедьный тт)мограф для ксследоааии;, азделкй ди:7индри гшской и соерг: ecKofi: форпм, содержащий ИСТОЧНИ1С i-iaj:y; :jai;r:,, мабот; етакторов,, сое,:. а ;а« нос гедоаятелько по качалу 1галчото р.г.тектора блоки усиления и аегистратпет сигна-лов дете:;тэров 5 по;к.а0-1енную к блок регистрации ЭВМ и средства перемещения издзлий откосктел/ io ис -очникя и I-TX оггнозрекекного поворота вокруг своей оси, введены средства переключения 6jioKOB ретистраиз-ш и средства управления вводом.сигналов в ЭВМ причем вькодо средств переключения блоков perHCTpaij - H лодклга-гтены к уд-равляющш входам- блокоя регистрадии выходы которых юдкгпочены к ЭВМ через спйцства управления вводом сигналов

iTOii с:п; С гва ,|.;оч{;;ния , 1а; граиии ссаержат установл :. ъ кал:до 1 анале регистрации ра;1|,ирУо цсс злеао с оиарацион-.f-iijn .Tfat.f-, /pyvi KCiopcTo подклго. fijua-ca усиления г;того каК-рс; -те того, р-ад.ианионный вьгчислиreJ;ьн;.;й томотраф содержит протяженны ист.а:яик излугсиз-И, трансиортный кон11ейер с аакочоннык участкг м расположенные; па Трот:ив протяженного ИС;-о-;ил са излучения; и среде.гва табилипадин cjfopoCTii каче1ия исс:ледуемь Х (здслагй ио aaKJioii,- :-У участку конлейапа,

фкг.; : изображена приндиг иаль 1ая схема рад атионного тo ioгnaфa д.;к ni-ijiFадрических i-:jiii маровьх из-д. J фйП , / - процесс (|д;:рмиро-

U па -;;г1ау ЗВ)ч /ДЛЯ каждого издeJfия ьа ФИГ о 3 - ;хонлретг и{ вариант радиат.,ионного з о вейерного томографа изделий,

Радигнгиси:; ; -; томограь с о/д; ржи т

ора i-j cpR.iiCTBa уо.аеаня J и реi iEC;y r:jp--;a а )/аа :; j r-rCov) дат :;торов 2 установ-ai: - ta .асасТ - переме :,(екр:Л издеомй .: ;аапайера 6 а г .ч:А.:аляа. блоус уси. и реги.. ipara;r 3,. - aaeyaucj apr::.TriCi .:., / алска parviCTpai,a,. ;-j каж,:1,11й ка кат .аэьо года.аючен а Э:а р ч.ерез Сре.аствс о у1,ра1-ле;1ия laajyvj -; с.игна-лоп

Mjania аабора д,етектороа 2 выбрана j aiaaai д1-1аметру изделия с добавлени еа; .дайны дуги окружности изделия закаа;;-:е5- яой в пределах заданного уг- an поворота ;:13де,1;ия вокруг собстБе1гаай оси, угаюжеп шгх да отНошсние ра- даусоа установки детек- 2 транспортного конвейера 6, Средство перекл;зченд т 7 томографа Быполнеь о в виде дифферендиругощего звена а 1между усилителем 3 и блоком регис традии i может быть доиооишгально ус;а 5овлена ли1И1Я задержки 10

В одном ия вариантов конкретного ньлтолнения источник 1 и детекторы 2 установленЕ, на наклонном участке 1 1 трааспортного конвейера. дополнительно снабженного стабилизатором 12 скорости качения изделий. Томограф с абжен коллиматора -и 13 и 4 KSjiyчения бункерно д,озиру1ощ}Ш устройством Ibj, бункером -р.азбраковщиком 16 5 . Радиационный томограф работает образом. Поток нзогучения от источника 1 падает на набор детек торов 2, С каждого детектора сигнал характеризукщий поток излучения, усиливается усилителем 3 и передается через средство переключения 7 в блок регистрации 4, откуда сформированный цифровой сигнал поступает в средство управления вводом, которое производит пересьшку данного конкрет ного сигнала в соответстБую1Чую ячейек памяти ЭВМ 5 В процессе измерени изделия катятся по транспортному конвейеру 6, При появлении изделия между источником излучения и любым детектором 2 происходит изменение сигналш детектора, которое фиксируется средством переключения 7 и по его команде включается блок регистрации 4, Весь канал регистрации рабо тает до момента удаления изделия из ;пучка, который также фиксируется средством переключения. Средство переключения 7 выполнено в виде дифференцирующего звена 9 с опера|ЦИОнным усилителем При измерении знака производной сигнала усилителя 3 происходит переключение операцибнного усилителя. Для измерений интенсивности излучения при отсутствии -изде;шй межд.у источником и детекторо необходимого для алгоритма обработки в ЭВМ, сигнал на блок регистрации приходит с задержкой, для чего установлена дополнительно линия задержки 10. Сформированные таким образом сигналы каждого детектора поступают в средство управления вводом 8, например коммутатор, который распределяет информацию по зонам памяти ЭВМ 5 (фиг, 2), Зоны памяти могут формироваться программно, В простейшем случае можно коммутировать сигналы от каналов детектирования текущими пачками, используя в качестве синхронизирующего сигнала сигнал средства переключения 7. В ЭВМ 5 происхо дит обработка сигналов каждой зоны памяти, и в результате получают томо граммы каждого изделия. Длина набора детекторов выбрана, исходя из диаметра и заданного угла поворота изделия вокруг собственной оси. При томографии наиболее часто задают угол 180°. В этом случае при 6 перемещении вдоль всего набора детекторов каждое изделие измеряется по всем необходимым траекториям. Источник 1 и детекторы 2 можно расположить непосредственно на наклонном участке конвейера 6. Тогда изделия будут катиться по нему из бункера-дозатора 15, равномерность скорости их качения обеспечивается стабилизатором 12. Параллельный поток излучения, формируемый коллиматорами 13 и 14, и равномерное качение изделий позволяет проводить измерения по параллельным траекториям, что значительно упрощает алгоритм математической обработки. По сигналу ЭВМ 5 производится включение бункера-разбраковщика 16 и удаление брака, Рассмотрим, например, радиационный томограф для шаровьрс твэлов с диаметром d 100 мм. Заданный угол поворота изделия - ( i. Требуемое число измерений для 1 изделия Н 2-10 . Заданное соотношение числа измерений по углу и строке 2:1, т,е. числа измерений п 100 по строке, m 200 - числе строк. Число торов для измерений по строке 100 (т.ео в пределах дийметра издел.чя) , Расстояние между двумя детекторами Д 1 мм. L d 257 мм Таким образом, в наборе установлено число детекторов М г 257 Одновременно все детекторы участвуют в процессе измерения 3-4 катящихся изделий в отличие от прототипа, в котором из 600 установленных детекторов одновременно используют для измерений около 165 штук. Использование предлагаемого радиационного томографа обеспечивает повьшхение производительности исследований изделий цилиндрической и сферической формы, например твэлов за счет совмещения функций транспортирования и томографического исследования, что дало возможность создать радиационный конвейерный томограф за счет одновременного измерения и ввода пачек сигналов от текущих наборов детекторов и их параллельной обработки.

1 . РАДИАЦИОННЫЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ТОМ01ТАФ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ И СФЕРИЧЕСКОЙ , содержащий источник излучения, набор детекторов, соединенные с ним последовательно по каналу каждого детектора блоки усиления и регистрации сигналов детекторов, подключенную к блокам регистрации ЭВМ и средства перемещения изделий относительно источника и их одновременного поворота вокруг своей оси, отличающийся тем, .что, с целью повьшения производительности исследований, в томограф введены Изобретение относится к области вычислительной радиационной томографии и может применяться для неразрушающего контроля внутренней структуры изделий щишндрической или сферической формы, например, ТВЭЛов энергетических ядерных реакторов, Известны устройства вычислительной томографии для получения изобрасредства пepeкJПoчeния блоков регистрации и средства управления вводом сигналов в ЭВМ, причем выходы средств переключения блоков регистрации подключены к управляющим входам блоков регистрации, выходы которых подключены к ЭВМ через средства управления вводом сигналов. 2.Томограф по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что средства переключения блоков регистрации содержат установленные в каждом канале регист-рации дифференцирующее звено с операционным усилителем, вход которого подключен к выходу блока усиления этого канала, 3.Томограф по пп. 1, 2, о т л и(Л чающийся тем, что он содержит протяженный источник излучения, транспортный конвейер с наклонным участком, расположенным напротив протяженного источника излучения, и средства стабилизации скорости качения исследуемых изделий по наклонному участку конвейера. 00 Ф СП сд 00 -vl I . жения поперечного сечения исследуемого объекта, применяемые в медицине, В таких томографах объект контроля помещается между источником излучения и набором детекторов. Источник и детекторы укреплены на раме таким образом, что могут перемещаться относительно объекта в плоскости исследования. Измерения проводятся

Фиг.1

f издел. 2издгл. .

9иг. а

- Фиг. J