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专利名称：胶带钢丝芯x射线实时检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型胶带钢丝芯X射线实时检测装置，属于皮带钢丝芯检测技术领域。
背景技术：
1895年伦琴首先 发现了 X射线，此后随着人们对X射线的物性研究和应用开发，X射线技术被广泛地应用于无损检测、医疗、军事、エ业探伤、施工、航海等领域；但最初X射线只用于检测静态物体，随着电子技术的不断飞跃，对输送带上运行的物体实时检测技木，取得了一系列成果。1985年德国海曼股份公司发明了ー种行李安检装置，中国专利号85107860，该装置利用X光透射原理和光电技术将被测物体的图像呈现出来，这项技术开创了 X射线用于检测输送带上物品的先河；该装置是在输送带的两侧分布ー个X射线发射源和一个探测器，通过扫描设备和可编程放大器将X光信号处理成电信号，然后通过图像存储器和显示器将电信号处理成图像信号并在显示器上呈现；该装置通过连接输送带的信号发送器控制扫描设备的扫描率和输送速度的系数保持恒定，X光发射器和图像存储器还可以随输送设备的启停而启停，这样得到的图像是连续的，不会因输送带停止而产生无效信号，做到了智能实时检测；随后的输送带钢丝芯X射线检测就是源于此类技术，但由于输送带运行速度比行李快得多，最新的运行速度高达7m/s，所以检测速度一直不能满足输送带运行速度。随后，专利申请号01130952. O就将这项技术应用在了输送带钢丝芯检测上，但受当时的软硬件技术的限制，存在硬件电路落后、成本高、速度慢、精度低等缺陷，且当时的图像识别技术不够成熟，图像呈现效果很不理想，再加上当时的PC机处理速度不够，能够识别的最小断头应该在3厘米以上，远不能满足皮带安全检测的要求，对于现代高速皮带检测没有任何意义。专利申请号200810052416. 2又提供了ー种高速X光强カ输送带检测系统，在信号采集和处理技术上做了改进，但依然存在扫描速度及分辨率不够高，IC芯片处理速度低，信号采集传输速度慢等缺陷，且软件无法自动识别断头、接头抽动等现象，仍然要靠肉眼来判断，另外没有对该系统做防护措施，不能满足现在煤矿安全生产的要求。

实用新型内容本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是提供ー种高速的、灵活的胶带钢丝芯X射线实时检测装置。为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是胶带钢丝芯X射线实时检测装置，包括x射线发射箱、铅防护箱、X射线接收箱和支架；x射线发射箱安装在支架的下支架上，X射线发射箱的上方安装有铅防护箱，X射线接收箱安装在支架的上支架上，所述X射线发射箱和X射线接收箱的位置可以互换；所述X射线发射箱中安装有X射线发射源和控制箱，铅防护箱中安装有X光准直器，X射线接收箱中安装有X射线接收板，所述控制箱中安装有主控板、第一光端机和本安电源；所述X射线发射源、X射线接收板、主控板和第一光端机的电源端ロ均与本安电源的电源输出端ロ相连，X射线发射源的控制端与主控板相连，X射线接收板的通信端与主控板相连，主控板的通信端ロ与第一光端机相连，第一光端机通过光缆与第二光端机相连，所述第二光端机与上位机相连。所述X射线接收板包括X光采集�？�、信号处理�？楹屯ㄐ拍？椋�所述X光采集�？榈男藕攀涑龆擞胄藕糯�理�？榈氖淙攵讼嗔�，所述信号处理�？榈氖涑龆擞胪ㄐ拍？榈氖淙攵讼嗔�，所述通信�？榈氖涑龆宋猉射线接收板的通信端。所述支架包括上支架、主支撑支架和下支架，所述上支架和下支架的固定端均通过螺钉安装固定在主支撑支架上；所述主支撑支架的上部安装上支架的螺钉孔有高低不同的多组，所述下支架的下方安装有支腿，所述支腿的下部安装有万向轮。所述支架还包括有辅助支撑架，所述辅助支撑架的两端与上支架和下支架的非固定端通过螺钉安装一起。与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果本实用新型通过功能強大的中央处理芯片，信号处理速度快，图像分辨率高，光纤传输速度快，智能分析软件功能強大，可以达到高速直观的检测功能，使得皮带受损部位清晰成像，达到最佳的检测效果；上下分离的支架使得整个装置安装灵活，适合煤矿井下特殊地理环境的安装使用；铅防护箱中安装有X光准直器，安全防护措施到位。
以下结合附图
对本实用新型的具体实施方式
作进ー步详细的说明。图I是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的电路结构示意图； 图3是本实用新型中X光采集�？榈牡缏方峁故疽馔迹煌�4是本实用新型中信号处理�？榈牡缏方峁故疽馔迹煌�5是本实用新型中上位机检测皮带流程图。图中1为X射线发射箱、2为铅防护箱、3为X射线接收箱、4为支架、5为下支架、6为上支架、7为主支撑支架、8为支腿、9为万向轮、10为辅助支撑架、11为被测皮带、12为X射线发射源、13为X射线接收板、14为主控板、15为第一光端机、16为本安电源、17为第ニ光端机、18为上位机、19为X光采集�？�、20为信号处理模块、21为通信�？�。
具体实施方式
如图I至图4所示，本实用新型胶带钢丝芯X射线实时检测装置，包括X射线发射箱I、铅防护箱2、X射线接收箱3和支架4 ；X射线发射箱I安装在支架4的下支架5上，X射线发射箱I的上方安装有铅防护箱2，X射线接收箱3安装在支架4的上支架6上，根据不同需要，X射线发射箱I和X射线接收箱3的位置可以互換。所述X射线发射箱I中安装有X射线发射源12和控制箱，X射线接收箱3中安装有X射线接收板13，x射线发射源12和控制箱的固定可以通过螺钉安装在X射线发射箱I的底部，X射线接收板13也可以通过螺钉安装在X射线接收箱3的顶部，上述螺钉安装的孔为长形孔，方便X射线发射源12和X射线接收板13调整位置。[0023]铅防护箱2中安装有X光准直器，上述X光准直器从源头上减少了 X射线的散射，避免X光激发周围高能级粒子，发生能级跃迁，产生辐射，同时铅防护箱2可以增加铅板及铅帘，更有效地对周围的设备及工作人员进行防护。所述控制箱中安装有主控板14、第一光端机15和本安电源16 ;所述X射线发射源12、X射线接收板13、主控板14和第一光端机15的电源端ロ均与本安电源16的电源输出端ロ相连，X射线发射源12的控制端通过控制线与主控板14相连，X射线接收板13的通信端通过USB通信线与主控板14相连,主控板14的通信端ロ与第一光端机15相连,第一光端机15通过光缆与第二光端机17相连,所述第二光端机17与上位机18相连。所述X射线发射源12和X射线接收板13分别置于被测皮带11的两侧，X射线发射源12发出扇形X光束，X射线穿过被测皮带11后打到对面的X射线接收板13上，X射线接收板13内部由将X光信号转换成逻辑数字信号，通过USB转光纤传至井上上位机18，上位机18通过图像处理软件将皮带钢丝芯图像实时呈现出来，上位机18可以发送命令通过主控板14来控制X射线发射源12的启�：凸庀咔咳酰�本安电源16给整个装置供电。所述X射线接收板13包括X光采集�？�19、信号处理�？�20和通信�？�21，所述X光采集�？�19的信号输出端与信号处理�？�20的输入端相连，所述信号处理�？�20的输出端与通信�？�21的输入端相连，所述通信�？�21的输出端为X射线接收板13的通信端。上述X光采集�？�19将采集到的X光首先进行光电转换，128个采集通道同时采集X光信号，将光转换成电信号，所述采集通道由碘化铯闪烁晶体和光电ニ极管组成，然后将电信号传送到由128个电荷灵敏放大器和I个乘法器组成的大規模集成芯片中进行电荷放大，最后经过I个模拟放大器将模拟信号传送到信号处理�？�20。上述信号处理�？�20接收X光采集�？�19发送的信号，通过本地接ロ进入A/D转换器，将模拟信号经Α/D转换变成数字信号，进入中央控制芯片，中央控制芯片将信号进行逻辑排序，最后经RS485控制接ロ送给通信�？�21，所述中央控制芯片采用功能強大的FPGA芯片，FPGA芯片连接有图像存储器和计算机接ロ，可以存储图像也可以直接与计算机连接。ー个X射线接收板13可以最多级联7个信号处理�？�20，每个信号处理�？�20最多连接两条12个X光采集模块19链接成的通路，理论上可以检测宽度在16. 8米以内的所有皮�。�128路同时采集加上高速处理芯片使每行扫描周期缩短至O. 16ms以下，可识别的最小断头在O. 32mm以下,通讯模块21为USB光端机,传输速度高达480Mbps。所述支架4包括上支架6、主支撑支架7和下支架5，所述上支架6和下支架5的固定端均通过螺钉安装固定在主支撑支架7上，所述主支撑支架7的上部安装上支架6的螺钉孔有高低不同的多组，所述下支架5的下方安装有支腿8，所述支腿8的下部安装有万向轮9 ;所述支架4还包括有辅助支撑架10，所述辅助支撑架10的两端与上支架6和下支架5的非固定端通过螺钉安装一起，当皮带较宽或使用环境复杂时，使用辅助支撑架10固定于上支架6和下支架5之间，达到更好地检测效果；上述支架4各部分可拆卸、组装，可调节纵向高度和横向位置，且方便移动。如图5所示，上位机18的图像智能分析软件检测皮带的流程如下[0032]第一歩，开始，系统初始化，然后进入第二步；第二步，系统获取皮带图像，然后进入第三步；第三歩，进入图像预处理程序，将图像进行排序、降噪等前期处理，然后进入第四
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少；第四步，系统进入钢丝芯特征与分析程序，将上传的钢丝芯数据同正常数据进行对比，分析钢丝芯特性，然后进入第五步；第五歩，图像记录与回放，系统保存图像记录，并根据第四步分析结果回放图像，然后进入第六步；第六步，显示与缺陷记录标记，系统将有缺陷的皮带图像显示出来，并且对该缺陷进行记录和标记，如果皮带检测未结束，则返回第二歩，如果皮带检测结束，则进入第七
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少；第七步,系统日志存盘,然后退出系统。上述图像智能分析软件采用先进的指纹识别技术，将被测皮带11内部钢丝芯直观形象地呈现出来，该软件能自动识别接头、断头、锈蚀、劈丝、皮带橡胶破损、修补痕迹、皮带抽动等状况，且能够存储、回放、对比筛选、定位，操作人员可以直接查看皮带损伤的部位。上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
权利要求1.胶带钢丝芯X射线实时检测装置，包括X射线发射箱(I)、铅防护箱(2)、X射线接收箱(3)和支架(4);其特征在于X射线发射箱(I)安装在支架(4)的下支架(5)上，X射线发射箱(I)的上方安装有铅防护箱(2)，X射线接收箱(3)安装在支架(4)的上支架(6)上，所述X射线发射箱(I)和X射线接收箱(3)的位置可以互换； 所述X射线发射箱(I)中安装有X射线发射源(12)和控制箱，铅防护箱(2)中安装有X光准直器，X射线接收箱(3)中安装有X射线接收板(13)，所述控制箱中安装有主控板(14)、第一光端机(15)和本安电源(16)； 所述X射线发射源(12)、X射线接收板(13)、主控板(14)和第一光端机(15)的电源端 ロ均与本安电源(16)的电源输出端ロ相连，X射线发射源(12)的控制端与主控板(14)相连，X射线接收板(13)的通信端与主控板(14)相连，主控板(14)的通信端ロ与第一光端机(15)相连,第一光端机(15)通过光缆与第二光端机(17)相连,所述第二光端机(17)与上位机(18)相连。
2.根据权利要求I所述的胶带钢丝芯X射线实时检测装置，其特征在于所述X射线接收板(13)包括X光采集�？�(19)、信号处理�？�(20)和通信�？�(21)，所述X光采集�？�(19)的信号输出端与信号处理�？�(20)的输入端相连,所述信号处理�？�(20)的输出端与通信�？�(21)的输入端相连，所述通信模块(21)的输出端为X射线接收板(13)的通信端。
3.根据权利要求I所述的胶带钢丝芯X射线实时检测装置，其特征在于所述支架(4)包括上支架(6 )、主支撑支架(7 )和下支架(5 )，所述上支架(6 )和下支架(5 )的固定端均通过螺钉安装固定在主支撑支架(7)上；所述主支撑支架(7)的上部安装上支架(6)的螺钉孔有高低不同的多组，所述下支架(5)的下方安装有支腿(8)，所述支腿(8)的下部安装有万向轮(9)。
4.根据权利要求3所述的胶带钢丝芯X射线实时检测装置，其特征在于所述支架(4)还包括有辅助支撑架(10)，所述辅助支撑架(10)的两端与上支架(6)和下支架(5)的非固定端通过螺钉安装一起。
专利摘要胶带钢丝芯X射线实时检测装置，属于皮带钢丝芯检测技术领域；解决的技术问题是提供一种高速的、灵活的胶带钢丝芯X射线实时检测装置；采用的技术方案是X射线发射箱安装在支架的下支架上，X射线发射箱的上方安装有铅防护箱，X射线接收箱安装在支架的上支架上，X射线发射箱中安装有X射线发射源和控制箱，铅防护箱中安装有X光准直器，X射线接收箱中安装有X射线接收板，控制箱中安装有主控板、第一光端机和本安电源，X射线发射源的控制端与主控板相连，X射线接收板的通信端与主控板相连，主控板的通信端口与第一光端机相连，第一光端机通过光缆与第二光端机相连，第二光端机与上位机相连，本实用新型适用于现代高速皮带检测行业。
文档编号G01N23/04GK202404043SQ20112055838
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者张海涛, 李建平, 王波, 申向东 申请人:山西慧达感测技术有限公司