具有铰接悬臂和可旋转C臂的移动射线照相设备制造技术

一种用于检查管道等的移动射线照相设备包括连接至移动运输车辆的铰接空中悬臂。枢轴支架被可旋转地连接至空中悬臂的远端。具有滑轨的平台被可操作地连接至枢轴支架。安装夹具被可旋转地安装在支架上，该支架又被连接至平台的滑轨。辐射源和辐射探测器被安装在夹具的正好相对的侧上，以便利用辐射来照射管道或其它对象的外表面。第一定位装置被提供以用于相对于管道粗略定位扫描装置。第二定位装置被提供以用于相对管道精确定位扫描装置。当辐射源利用辐射来照射管道时，可从远程位置操作第二定位装置。第一和第二定位装置为定位扫描装置提供多个自由度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般而言涉及一种用于采用贯穿辐射来非接触无损检查对象的系统，特别涉及一种用于当固定部件在使用中时无损测量和检查这些部件以便确定老化和状态的移动扫描装置和方法，这些固定部件例如是运行设施、工厂或系统的管道、弯头、泵和扩散器。
技术介绍
管道是工业的组成部分，并广泛用于炼油厂、发电厂和其它工业应用。管道、特别是用于这些应用的管道随着时间老化，从而造成管壁变薄。机械应力、流动加速的腐蚀或侵蚀、化学侵蚀、水或电化学过程可以造成内管壁变薄。另外，例如来自降雨和降雪的湿气可被夹在位于管子边缘周围的绝缘体和管子的外表面之间。收集的湿气可以腐蚀在绝缘条件下的管道，从而使外管壁变薄。管壁变薄可以使管道容易泄漏或破裂，特别是在加压时。管壁的损坏以及所产生的泄漏会引起设施的停工期，需要昂贵的修理，并对工人和环境造成严重伤害。数字射线照相术广泛应用于工业中以用于无损检验对象，这些对象例如是管道、焊缝、飞行器机身、涡轮叶片、火箭发动机、以及其它复合结构。我们在先的美国专利No.6,925,145描述了一个示例性系统，其公开由此作为参考被结合于此。在一些情况下，扫描装置被放在固定位置，并且待检验的对象移向扫描器并旋转以提供必要的扫描视图。这种系统的一个缺点在于常常必须拆开在检验中的对象，以使各部分可以移向固定的设施来进行检查。在其它实例中，提供移动扫描器来对现场的大结构进行成像，但是这种系统由于其大的尺寸和重的重量而往往使用不便，并且通常不能提供用于将扫描装置精确地定位在对象的特定部分上的简单、可靠和灵敏的驱动和控制系统。而且，这种已知的移动系统通常需要辅助支承结构例如脚手架以支持人员接近。因此，强烈需要提供一种可靠且可操纵的移动扫描装置，该装置能够在使用不便、难于到达的位置周围进行操纵以提供必要的扫描视图，并且该装置能够将成像有效载荷精确地定位在检验中的对象上。还期望提供一种扫描装置，该装置可以被远程操作以便消除在进行成像的特定位置处对于辅助支承基础结构的需要，并允许在辐射源产生辐射时从远程离开位置精确地定位该装置。因此，如果配置的辐射探测器能够经由通信网络系统在远离检验中的对象的距离上传输数字图像，那么这将是期望的。本专利技术的这些和其它优点在阅读后面的详细描述、附图和所附权利要求书后将变得显而易见。专利技术概要一种用于检查管道等的移动射线照相设备包括连接至移动运输车辆的铰接空中悬臂(articulating aerial boom)。枢轴支架被可旋转地连接至空中悬臂的远端。具有滑轨的平台被可操作地连接至枢轴支架。安装夹具例如C环夹具被可旋转地安装在支架上，该支架又被连接至平台的滑轨。该夹具定位辐射源和辐射探测器以将辐射引导至管道或其它对象并从那里收集成像辐射。第一定位装置被提供以用于相对于管道粗略地定位扫描装置。第二定位装置被提供以用于相对于管道精确地定位扫描装置。当辐射源用辐射来照射管道时，可从远程位置操作第二定位装置。第一和第二定位装置为定位该扫描装置提供多个自由度。这些自由度允许与待成像的对象的最佳对准，并简化对象的配准或映射，以及允许精确的移动以对管道、容器和弯头执行轴向、周向或其它扫描。该机构因此适于利用不同的辐射组件(即X射线和伽马)、成像器(线阵、平板)和成像协议来成像。附图简述附图说明图1是说明商用移动空中铰接悬臂的和相关枢轴支架的多轴运动的该悬臂的透视图；图2是连接至悬臂的远端上的枢轴支架的扫描装置的透视图；图3-5是主要说明安装夹具以及相关辐射源和探测器的旋转运动的扫描装置的透视图；图6是说明便于装置的不同部件之间的控制和通信的系统的客户机-服务器架构的图；图7A是说明用于粗略定位扫描装置的示例性运动控制系统的通信通道的示意图；图7B是说明用于精确定位扫描装置的示例性运动控制系统的通信通道的示意图；图8是说明用于粗略和精确定位扫描装置的示例性运动控制系统的通信通道的示意图，其中基于计算机的控制系统与图像采集系统连接。示例性实施例的详细描述以下将参考附图来描述用于描述本专利技术的示例性实施例和实例。参考图1，用数字10总的表示移动X射线传送系统。虽然在此所述的示例性实施例与产生X射线的X射线源22的使用相关，但是应当理解可以采用其它类型的辐射源例如伽马射线源而不背离本专利技术的较宽范围。如图1所示，本专利技术的自动X射线传送系统基于市场上可买到的载人升降机(man-lift)，其包括由多个轮子14从地上支撑的移动运输车辆12。转动架16被安装在车辆12的上表面以用于支撑主铰接悬臂18。用数字20总的表示的射线照相扫描系统被安装在主悬臂18的远端。在图1和图2的示例性实施例中，扫描系统20的特征是安装在C型安装夹具25的正好相对两侧的X射线源22和辐射探测器24。应当注意，在本专利技术的一个示例性实施例中采用C环安装夹具，尽管当然可以采用许多不同形状的安装夹具，例如U型、蛤壳等等，以实现相同的结果和/或优化对于特定应用的接近。在本实施例中，C环25被可旋转地安装到支架26，该支架又被可滑动地安装到平台28。该平台28又被旋转(pivotally)连接至与主悬臂18的远端连接的枢轴支架30。枢轴支架30代替有效载荷吊篮。添加了例如可以以Helac L20-15旋转致动器的形式来实施的枢轴支架30，以允许扫描装置20相对于悬臂18旋转360°。由于明显的安全原因，不允许对人员输送车进行这种360°旋转。附加的液压轴和相关的控制硬件可以被连接至OEM控制器以控制旋转的枢轴支架。扫描系统20由粗略定位系统和精确定位系统来控制，并参考图7A、7B、8被更详细地讨论。一般而言，粗略定位系统由商用载人升降机的OEM液压系统组成。可从连接至运输车辆的操作员平台来操作粗略定位系统，并将其用于粗略定位和操纵运输车辆12的主铰接悬臂18。在本实施例中，该示例性主悬臂18一直向空中伸出大约40英尺。该结构被限定以处理在悬臂端部处大约500磅材料的最大额定载荷。如图2最佳所示，扫描装置20的精确定位系统包括连接至悬臂18D的端部的具有滑轨29的平台28。C环25通过支架26被可旋转地连接至滑轨29，该滑轨例如由电动机来驱动以在检验中围绕管道(未示出)周向和纵向地旋转C环。C环25围绕管的外径周向地旋转该源22和探测器24，以便围绕管道的方位提供完全覆盖。滑轨29允许支架26的线性运动，该支架26又允许C环25和相关的辐射源22与探测器24沿管道的纵轴提供线性覆盖。例如可以由蜗杆与滚轮式机构和相关的电动机以本领域已知的方式来驱动精确定位控制系统。还可在操作平台上配置具有定位反馈传感器的独立控制箱。采用商用载人升降机平台解决了对安全的担心。用于提升人类乘客的经过检验的车辆具有确保有效载荷安全的故障保险和冗余的机构，例如正压双液压和棘轮锁机构。因此，大大降低了会对工厂产生破坏的机械/液压故障的危险。利用OEM液压系统来操纵主悬臂18以便相对于检验中的管道粗略定位扫描系统20。可专门从载人升降机上的操作员平台来操作粗略定位系统。比较起来，扫描装置20的精确定位系统的控制可以从操作员平台和远程离开位置二者来操作。因为可在X射线源产生辐射时操作精确定位控制，所以这种冗余控制系统提高了操作员的安全。这允许真正的实时射线照相。精确定位系统由液压和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从对象收集成像信息的移动射线照相检查设备，包括：　　　　辐射源，用于利用辐射来照射对象；　　　　辐射探测器，用于探测透射通过所述对象的辐射；　　　　定位夹具，包括：　　　　第一定位装置，用于相对于所述对象粗略定位所述源和探测器；　　　　第二定位装置，用于相对于所述对象精确定位所述源和探测器，所述第二定位装置可以从远程位置来操作，以当所述源利用辐射来照射所述对象时以协调的方式相对于所述对象来移动所述源和探测器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：BW拉休克，WB格里芬，PS阿利森，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]