X射线探伤机自供电控制器研制

沈阳特种设备检测研究院　马　毅



X射线探伤机自供电控制器研制

沈阳特种设备检测研究院马毅

【摘要】本文针对目前X射线探伤机主要有市网供电和发电机供电两种方式。造成在野外作业时，市电接入点较远，发电机供电，电压不稳需要不断的移动，给探伤机的使用者带来极大的不便的情况，研制出了X射线探伤机自供电控制器，使X射线探伤机的使用不再受用电环境的制约。可完全替代外接电源的工作方式。

【关键词】X射线探伤机；电池供电；控制器

0　引言

现有的X射线探伤机均为外接电源供电,主要有市网供电和发电机供电两种方式[1][2]。在野外作业时，一般距离市电接入点较远，若用市电则需要架设长距离线路，线路越长线上的压降越大，导致供电电压过低，探伤机不能正常工作。若用发电机供电，电压不稳，设置同样参数时射线强度不均。而且野外作业的纵向距离较长，发电机要随着设备的工作地点不断的移动，给探伤机的使用者带来极大的不便。因此研制一种在控制器内自带电源供电的设备，可以极大地提高检测质量和检测效率，同时减少劳动强度。

1　研究的目的及关键技术

为了使X射线探伤机的使用不再受用电环境的制约。控制器既要完成传统控制器的控制功能，同时要为控制器及发生器供电。同时完全替代外接电源的工作方式，供电稳定，便于携带。

解决问题的关键是将由交流电路改为直流升压电路，由可重复充电的电池供电， 控制器内电池部与内部电路分离，避免干扰，保证电压稳定，总体结构简单、便于携带。

2　充电式X射线控制器系统设计

本控制器主要由外部功能器件、电池、内部电路和箱体组成。

2.1外部系统设计

外部系统设计需要解决的关键问题是：

(1)解决供电系统的散热问题。

(2)体积小便于携带。

因此本设计采用电池与内部电路用扇热片隔离，采用风冷方式，让控制器降温。由风扇，散热片与通风口构成控制器的散热系统。及时将供电系统产生的热量排出箱体，保证内部电路的工作环境。

外部功能器件主要有(见图1)箱体1，20A保险丝座2，接地线3，电缆线插座4，准备指示灯5，射线指示灯6，训练指示灯7，高压值显示8，时间显示9，选择按键10，递增按键11，递减按键12，高压锁13，高压开按键14，高压关按键15，电池工作指示灯16，供电开关17，电池充电指示灯18，电池充电插座19，散热片20，与通风口21，风扇22。

图1　控制器结构示意图

2.2内部电路的设计

内部电路的设计需要解决的关键问题是：

(1)控制器内电池部与内部电路分离，避免干扰。

(2)内部电路密封，避免由外界环境引起系统故障。

充电式X射线控制器的内部电路，包括升压电路、逆变电路、输出电路，以及控制电路，其中升压电路、逆变电路、输出电路依次相连；升压电路、逆变电路与控制电路相连。控制电路主要包括升压驱动电路、逆变驱动电路、电池电压反馈、升压后的电压反馈，按键与显示电路。本设计的电路流程图见图2，控制器主电路图见图3。

打开控制器的电源开关，控制电路部分开始工作，通过显示与按键设置所需的电压与时间，按高压开按键，单片机通过驱动电路与电压反馈电路，控制使升压电路输出与设置匹配的电压，在经逆变电路[3]，由单片机控制驱动，最终输出方波交流电压。

通过对控制器外部系统、电池、及内部电路的设计，成功地解决了供电系统的散热问题、控制器内电池部与内部电路干扰问题，以及由外界环境引起的内部电路系统故障，且体积小便于携带。

图2　电路流程图

图3　控制器主电路图

3　应用效果

与现有技术相比的优点[4]，X射线探伤机的控制器自供电电池，给控制部分及发生器供电。电池为锂离子电池组，可充电，可反复使用。超小型充电式X射线探伤机的使用不在受供电环境的制约具有以下三个优点：

一是方便。方便操作，方便携带，射线探伤机的使用不受供电环境制约。

二是抗干扰。将电源与控制部分全密封，减小了外界的干扰，工作性能更稳定。

三是高效性。超小型充电式X射线发生器的工作效率可达85%，高效且节能。

4　结束语

X射线探伤机自供电控制器的研发成功，使X射线探伤机的使用不再受外界用电环境的制约，无需外接电源，方便操作、便于携带、极大地方便了野外作业，同时减小了外界的干扰，性能更稳定提高了检测效率。具有广泛的应用价值。

参考文献

[1]刘德镇主编.现代射线检测技术[M].中国标准出版社,1999,6.

[2]郑世才.射线检测[M].北京:机械工业出版社,2004.

[3]李爱文.现代逆变技术及其应用[M].科学出版社,2000.

[4]吴伟,邬冠华等.国内外变频气冷便携式射线机发展状况[J].无损检测,第27卷.2005,11:589-591．

马毅（1960—），男，现供职于沈阳特种设备检测研究院，高级工程师，从事锅炉压力容器检验研究工作。

作者简介：