使用放射性同位素的用于管道和其他结构的射线照相检查系统技术方案

一些实施方案包括一种射线照相检查系统，所述射线照相检查系统包括：检测器；支撑件，所述支撑件被配置为将所述检测器附接到某个结构，使得所述检测器能够围绕所述结构移动；放射性同位素准直器；以及准直器支撑臂，所述准直器支撑臂将所述检测器联接到所述放射性同位素准直器，使得所述放射性同位素准直器与所述检测器一起移动。

【技术实现步骤摘要】
使用放射性同位素的用于管道和其他结构的射线照相检查系统射线照相检查系统可生成对象(诸如管道和管道焊缝)的图像。例如，射线照相检查系统可附接到管道以生成焊缝的多个图像。可暴露放射性同位素，并且可捕获图像，可使放射性同位素缩回，并且技术人员可将射线照相检查系统移动到另一个位置。该过程可重复，直到生成期望数量的图像为止。附图说明图1A至图1B是根据一些实施方案的使用放射性同位素的射线照相检查系统的框图。图2A至图2E是根据一些实施方案的射线照相检查系统的操作的框图。图3至图4B是根据一些实施方案的使用放射性同位素的射线照相检查系统的框图。图5A和图5B是根据一些其他实施方案的对来自射线照相检查系统的图像执行的操作的框图。图6是根据一些实施方案的射线照相检查系统的一部分的框图。图7是根据一些实施方案的使用放射性同位素的射线照相检查系统的框图。图8是根据一些实施方案的射线照相检查系统的操作的流程图。具体实施方式一些实施方案涉及射线照相检查系统，并且尤其涉及使用放射性同位素的用于管道和其他结构的射线照相检查系统。可使用射线照相测试(RT)来检查关于多种不同管道直径的管道焊缝。这种管道的实例包括约1.5英寸(in.)至约12英寸(约3.81至30.5厘米(cm))直径管道。该管道最初可在诸如精炼厂或化工厂的设施的建造期间焊接。可在初始焊接之后和/或以定期检查间隔检查焊缝，诸如当根据法规或质保要求可能所要求的检查管道的腐蚀时检查焊缝。常规地，一些RT方法使用诸如Ir-192的放射性同位素作为射线照相源和胶片来执行双壁单图像(DWSI)过程，其中放射性同位素源在管道的一侧上，而胶片在另一侧上。双壁是指在获取图像之前来自射线照相源的辐射穿透管道的两个壁(例如，最靠近射线照相源的管道壁和最靠近胶片的管道壁)。焊缝的被检查的部分是最靠近胶片的一侧。用于这种类型的成像的时间包括技术人员将源准直器和胶片放置在管道周围，后退到安全距离以最小化辐射曝光，然后暴露源，基于管道直径和壁厚来将管道暴露正确的时间，使源缩回，取出曝光胶片进行显影，并且然后移动源和检测器以得到焊缝的整个覆盖范围内的附加的DWSI图像。该过程可能需要拍摄3到6张胶片才能实现全面覆盖，并且花费约15到20分钟的时间。因此，每一小时可完成约3至4个完整焊缝的图像。此外，之后每张胶片都必须在现场进行审查并存储在胶片库中或转换为数字格式以进行数字存储。一些过程使用暴露的柔性磷光体成像板。对暴露的板进行扫描并将其数字化。这些技术可能是劳动密集型的，并且可能会限制在设施建造期间尤其重要的生产量。设计用于焊缝检查的其他系统可包括用于DWSI以及单壁单图像(SWSI)的X射线管。SWSI是以下这样的技术：通过某种合适的机构将射线照相源放置在管道内部并且将胶片缠绕在管道(或管道的一部分)外部周围，并且来自射线照相源的辐射会穿透管道的一个壁来获取图像。胶片缠绕在管道整个外部周围的SWSI可被称为全景曝光或成像。然而，包括x射线管的系统将是较大的系统以适应功率和重量两者，这可能会限制对大直径管道的适用性。放射性同位素源可能比生成类似x射线或γ射线能量的x射线管轻得多。另外，将这种系统移动到另一个焊缝位置可能需要设置时间较长的升降装置，诸如起重机。图1A至图1B是根据一些实施方案的使用放射性同位素作为射线照相源的射线照相检查系统的框图。图1A是剖视图，并且图1B是沿着平面1B的截面图。参考图1A和图1B，在一些实施方案中，射线照相检查系统100包括检测器102、支撑件104、放射性同位素准直器106和准直器支撑臂(CSA)108。放射性同位素118、曝光装置116、曝光管道114等可为系统100的一部分和/或与该系统一起使用，以基于管道110或其他对象来生成图像。检测器102包括传感器的二维成像阵列111，该阵列被配置为当设置在放射性同位素准直器106中时感测来自放射性同位素118的辐射112。检测器102可包括非晶硅(a-Si)、铟镓锌氧化物(IGZO)或互补金属-氧化物-半导体(CMOS)平板检测器等。在其他实施方案中，检测器102可包括弯曲检测器。在其他实施方案中，检测器102可包括柔性检测器102，其可与管道110的曲率相符合。在一些实施方案中，柔性检测器102的曲率可不同于管道110的曲率，以适应检测器102从管道110径向地偏移。在其他实施方案中，检测器102可包括线扫描器，相对于沿着长度的像素的数量，该线扫描器沿着宽度具有少量像素。线扫描器在连续扫描应用或检测器102的连续均匀移动的应用中很有效。检测器102中可包括转换屏、闪烁体等，以将辐射112转换为检测器102的成像阵列111可检测的波长。例如，闪烁体可包括硫氧化钆(Gd2O2S；GOS；Gadox)、掺杂有铽的硫氧化钆(Gd2O2S:Tb)、碘化铯(CsI)等。尽管已使用闪烁体的一些材料作为实例，但在其他实施方案中，该材料可根据特定放射性同位素118而有所不同。在其他实施方案中，成像阵列111可包括被配置为将辐射112直接地转换为信号的直接转换传感器，该直接转换传感器包括碲化镉(CdTe)、碲化镉锌(CdZnTe或CZT)、硒等。在一些实施方案中，检测器102的成像阵列111的像素区域可为约14.6×14.6cm(或5.8×5.8英寸)。成像阵列111可包括1152×1152的像素阵列。像素间距可为约127微米(μm)。检测器102可被配置为以至少16位精度将像素的输出数字化。检测器102可包括通信接口，诸如通用串行总线(USB)接口、以太网接口等。尽管已使用检测器102、成像阵列111等的特定部件和参数作为实例，但在其他实施方案中，参数可有所不同。检测器102可包括控制逻辑109。控制逻辑109可包括通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路、微控制器、可编程逻辑装置、离散电路、此类装置的组合等。控制逻辑109可包括外部接口，诸如地址和数据总线接口、中断接口等。控制逻辑109可包括其他接口装置，诸如逻辑芯片组、集线器、存储器控制器、通信接口等，以将控制逻辑109连接到内部和外部部件。控制逻辑109可被配置为控制本文中描述的多种操作。系统100可被配置为与直径为约2in.至约12in.(约5cm至30.5cm)的管道110一起操作。在一些实施方案中，管道110直径的范围可有所不同。在一些实施方案中，系统100可被配置用于单个管道110直径。在其他实施方案中，系统100可为可调整的，使得系统100可与一定直径范围的管道110一起使用。管道110可为铁质的或非铁质的。在一些实施方案中，由于来自某些管道中的合金元素的折射，使用X射线源可能存在困难。放射性同位素118的使用可降低此类合金的影响。在一些实施方案中，系统100的重量可小于约30磅(lbs.；约13.6千克(kg))、约55磅(约25kg)等。重量可能是足够低的，以至于单个人可附接、操作系统100并且将其从管道110拆卸。例如，检测器102可重约6lbs.或2.7k本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射线照相检查系统，所述射线照相检查系统包括：/n检测器；/n支撑件，所述支撑件被配置为将所述检测器附接到某个结构，使得所述检测器能够围绕所述结构移动；/n放射性同位素准直器；以及/n准直器支撑臂，所述准直器支撑臂将所述检测器联接到所述放射性同位素准直器，使得所述放射性同位素准直器与所述检测器一起移动。/n

【技术特征摘要】
20191220 US 62/952,057;20200417 US 16/852,2791.一种射线照相检查系统，所述射线照相检查系统包括：
检测器；
支撑件，所述支撑件被配置为将所述检测器附接到某个结构，使得所述检测器能够围绕所述结构移动；
放射性同位素准直器；以及
准直器支撑臂，所述准直器支撑臂将所述检测器联接到所述放射性同位素准直器，使得所述放射性同位素准直器与所述检测器一起移动。


2.如权利要求1所述的系统，所述系统还包括：
控制逻辑，所述控制逻辑被配置为使所述检测器和所述放射性同位素准直器围绕所述结构旋转。


3.如权利要求2所述的系统，其中所述控制逻辑还被配置为在所述检测器旋转时连续地从所述检测器获取数据。


4.如权利要求2所述的系统，其中所述控制逻辑还被配置为从所述检测器获取多个图像，并且每个图像在不同的旋转位置处获取。


5.如权利要求4所述的系统，其中所述控制逻辑还被配置为将所述图像组合为合成图像。


6.如权利要求4所述的系统，其中所述控制逻辑还被配置为确定所述图像的停留时间和数量中的至少一者。


7.如权利要求2所述的系统，所述系统还包括：
无线通信系统；
其中所述控制逻辑还被配置为通过所述无线通信系统从所述检测器传达数据。


8.如权利要求4所述的系统，其中所述控制逻辑还被配置为选择所述检测器的比所述检测器的整个有源区域小的有源区域来用于进行对所述图像的所述获取。


9.如权利要求2所述的系统，其中所述控制逻辑还被配置为基于所述结构和放射性同位素中的至少一者来生成扫描参数。


10.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·梅，D·T·尼西犹司，R·文卡塔卡拉姆，
申请(专利权)人：万睿视影像有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US