X射線探傷機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

近五年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在攜帶式工業(yè)X射線機(jī)的發(fā)展方面均作出了相當(dāng)?shù)呐?，有了較明顯的改進(jìn)和發(fā)展，國(guó)外如比利時(shí)ICM公司的SITE-X系列，原ANDREX的SMART系列，SEIFORT的新產(chǎn)品，理學(xué)機(jī)的新改進(jìn)，國(guó)內(nèi)如沉陽(yáng)探傷機(jī)廠、中南探傷機(jī)廠、大連通海公司等也都推出了新的系列，這些新的發(fā)展都各有特點(diǎn)，但綜合起來(lái)都還是緊緊圍繞著用戶(hù)的要求進(jìn)行的。
按照用戶(hù)對(duì)攜帶式工業(yè)X射線機(jī)的要求，我認(rèn)為主要是：體積小、重量輕；穿透能力強(qiáng)；可靠性高；使用方便。
現(xiàn)就這幾個(gè)方面分析一下X射線探傷機(jī)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
一﹑體積小、重量輕
這指的既是射線管頭，也指控制臺(tái)，先看一下八十年代到九十年代初的狀況

當(dāng)時(shí)300kV管頭為35-38.5公斤，控制臺(tái)為12-25公斤，再比較一下目前的狀況
在同樣的功率條件下管頭重量減輕了20%-23%
控制臺(tái)重量減輕了37%-44%
分析一下重量減輕原因可以看出X射線探傷機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，首先分析一下射線管頭重量減輕的措施：自五十年代到七十年代當(dāng)時(shí)有一個(gè)大的變化，當(dāng)時(shí)比利時(shí)波濤公司從三個(gè)方面進(jìn)行革新：以SF6氣絕緣代替油絕緣，以鋁殼體代替鐵皮殼體；用單端接地，使高壓線包由三個(gè)(正、負(fù)高壓及燈絲)變?yōu)橐粋€(gè)；用逆變變頻技術(shù)減少變壓器體積、重量。以后理學(xué)也采用這一變革，國(guó)產(chǎn)機(jī)也相應(yīng)變更，使定向300kV管頭由50多公斤降到了35-36公斤，這一局面維持了10年左右。
九十年代開(kāi)始，ANDREX及比利時(shí)ICM公司均先后進(jìn)行了改革，他們首先從射線管上進(jìn)行改革，都把棒狀陽(yáng)極X射線管作為改革方向，一方面使射線管更小﹐另一方面由于射線發(fā)射窗口從氣絕緣的筒體內(nèi)移到筒體外，使射線防護(hù)用鉛大為減少，使X射線機(jī)機(jī)頭的重量大大降低﹐以300kV為例，原波濤的GFD306為36公斤，而ICM的D3006僅29公斤，用鉛量的下降是主要原因。國(guó)內(nèi)多家生產(chǎn)企業(yè)也有這方面成功的例子，不一一列舉，其次對(duì)變壓器來(lái)說(shuō),目前主要是提高頻率，可以用變頻也可以用恒頻，甚至通過(guò)倍壓整流成為恒電位的系統(tǒng)，提高ｆ，可使鐵芯體積重量下降，當(dāng)然ｆ↑也使損耗增大，使變壓器發(fā)熱更為突出，于是選擇鐵芯材料以降低鐵損及提高磁通密度就是必須考慮的因素﹐國(guó)內(nèi)外多家廠商均對(duì)此作了研究，ICM 更對(duì)變壓器的散熱冷卻作了專(zhuān)門(mén)的研究和發(fā)展。

在控制臺(tái)方面﹐自從波濤公司將逆變技術(shù)引入X射線機(jī)以后，基本上主導(dǎo)了X射線機(jī)功率電路的設(shè)計(jì)，但當(dāng)時(shí)采用的為可控硅 SCR，使控制臺(tái)重量在20公斤上下，長(zhǎng)期未有變化，直到90年代中期，ICM，ANDREX，BALTEAU的改進(jìn)型定向機(jī)均采用了晶閘管，用了IGBT、MOSFET等器件作為逆變電源的功率器件，使電路簡(jiǎn)化、熱損耗大大降低，繼而使控制臺(tái)重量大幅度下降，如 ICM公司的SITE-X系列控制臺(tái)為14公斤，爬行器用的控制臺(tái)CCU186僅4公斤，國(guó)產(chǎn)的控制臺(tái)也降到7.5-12公斤，當(dāng)然用鋁合金代替鋼板也是一個(gè)因子。
二﹑穿透能力提高（X射線探傷機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)）
X射線機(jī)的穿透能力與kV值密切相關(guān)，因?yàn)閗V值影響了X射線的硬度。但電壓的波形又決定了*硬射線在全部射線劑量中所占的比例，變頻矩形脈沖存在占空比，這就使**kV出現(xiàn)的時(shí)間在總的曝光時(shí)間中只占一部份，要提高在某一kV值下的劑量，可以增長(zhǎng)mA，也可以縮小占空比，直到100%的恒電位。以ICM的SITE-X及ANDREX的SMART為例，前者用加大mA，為6，7，8 mA，同時(shí)主要是延長(zhǎng)曝光時(shí)間，通過(guò)對(duì)管端冷卻系統(tǒng)的改造及對(duì)變壓器冷卻的改造，使一次曝光時(shí)間可以提高，使暫載率達(dá)到100%，比起過(guò)去的50%暫載率有了很大提高，通過(guò)一次曝光20-30%，同時(shí)提高kV值，發(fā)展320kV系列，350-360kV系列，如 320kV**穿透69mmFe，后者則用倍壓整流的方法形成直流高壓，因此在相同的曝光時(shí)間內(nèi)提高射線劑量率，提高穿透能力，但由于倍壓整流方式功率不大，因此管電流在3mA以下，管子及高壓電源的散熱也是一個(gè)問(wèn)題，持續(xù)工作時(shí)間推薦為10分鐘， 300kV的穿透能力在曝光時(shí)間為10分鐘時(shí)可達(dá)60mmFe。在這方面進(jìn)一步的突破則有賴(lài)于新的**意識(shí)。
三﹑可靠性高（X射線探傷機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)）
X射線機(jī)的可靠性由三個(gè)因子組成，即X射線管、高壓變壓器、控制系統(tǒng)的可靠性組成。
X射線機(jī)的可靠性由X射線管的設(shè)計(jì)及工藝決定，保護(hù)可由機(jī)械保護(hù)及電器保護(hù)組成。
以ICM公司的SITE-X系列為例來(lái)進(jìn)行分析，他們?nèi)圆捎貌す埽?長(zhǎng)達(dá)10萬(wàn)小時(shí)，金屬陶瓷管及陶瓷管則發(fā)展歷史較短，壽命提高還有一段路程，從提供文字的參數(shù)看﹐陶瓷管的壽命提出為400小時(shí)，金屬管為600小時(shí)，玻殼管為1000小時(shí)，但普遍認(rèn)為金陶管及陶瓷管機(jī)械性能好一些，因此改進(jìn)管子結(jié)構(gòu)是提高管子可靠性的主要途徑。
四﹑使用方便（X射線探傷機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)）
使用微處理器及各種存貯組件，使目前的X射線機(jī)在使用方便上提高了一大步，由于采用薄膜開(kāi)關(guān)控制，使用鍵盤(pán)操作與熒光數(shù)碼顯示或液晶顯示，這都使操作極大簡(jiǎn)化，如ICM公司的產(chǎn)品只要按鍵操作，輸入?yún)?shù)，**只要按一個(gè)起動(dòng)鍵就完成了曝光操作。kV、mA的調(diào)整可以細(xì)化到1kV及0.1mA，使用戶(hù)可以方便確定需參數(shù)，以獲得*佳的曝光規(guī)范，同時(shí)又可以貯存起來(lái)，將曝光參數(shù)細(xì)化到kV，mA，T、黑度、材料厚度、焦距、膠片規(guī)格、膠片型號(hào)等，形成完全確定的規(guī)范，存貯后可以檢索，可以呼出使用。維修人員可查閱設(shè)備的工作檔案、曝光記錄、自診斷情況使檢修工作更為方便，總之微機(jī)控制引入X射線機(jī)的控制臺(tái)使使用方便上升到一個(gè)全新的水平，當(dāng)然隨著組件的發(fā)展，如微處理器的速度加快，存貯組件容量的加大，用戶(hù)要求更高，使用的方便程度必將會(huì)有一個(gè)新的提高。
綜合起來(lái)看，**意識(shí)就體現(xiàn)在提高科技含量，滿(mǎn)足用戶(hù)需求上?？萍嫉陌l(fā)展是無(wú)止境的，用戶(hù)的需求也是有階段性但又是無(wú)止境的，只有不斷**，才能不斷發(fā)展，而**的關(guān)鍵是人才，從國(guó)內(nèi)外企業(yè)的發(fā)展看，老的企業(yè)走下坡路，就是人才凋零，缺乏**的結(jié)果，新的企業(yè)走上坡路，正是重視人才不斷**的結(jié)果，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)是優(yōu)劣從來(lái)沒(méi)有終身制，失敗是成功之母，愿國(guó)內(nèi)企業(yè)能奮起投入競(jìng)爭(zhēng)與國(guó)內(nèi)科技院、所廣泛合作，一個(gè)新的天地就在前面。