Способ и устройство для внешнего осмотра сварных швов трубопроводов



Способ и устройство для внешнего осмотра сварных швов трубопроводов
Способ и устройство для внешнего осмотра сварных швов трубопроводов
Способ и устройство для внешнего осмотра сварных швов трубопроводов

 


Владельцы патента RU 2533757:

ШОУКОР ЛТД. (CA)

Использование: для контроля сварных швов трубопровода посредством проникающего излучения с внешней стороны трубопровода. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для внешнего осмотра кольцевого сварного шва трубопровода включает источник излучения (5) и детектор излучения (3). Оба блока контролируемо движутся вокруг приводной полосы или направляющей (7), которая установлена вокруг кольцевого сварного шва. Для выравнивания источника с детектором их перемещают по отношению друг к другу по часовой стрелке и против часовой стрелки около исходного положения, делая выборку данных по излучению, детектируемому в нескольких положениях. Затем определяют положение максимальной силы детектируемого сигнала излучения, соответствующее месту центральной точки источника излучения. После чего источник и детектор, выровненные относительно друг друга, перемещают по окружности вокруг сварного шва, при этом они остаются в сущности в соосных положениях. Технический результат: обеспечение возможности контроля сварных швов трубопровода посредством проникающего излучения с внешней стороны трубопровода через обе его стенки при сохранении чувствительности, сопоставимой с чувствительностью, получаемой при просвечивании сварного шва на пленку через одну стенку трубопровода. 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для внешнего осмотра сварного шва трубопровода, который может быть выполнен с использованием цифровой рентгеноскопии в реальном времени.

Уровень техники

Трубопроводы типа, используемого для транспортировки материалов, таких как газ, нефть и т.д., на большие расстояния, выполняют из металлических трубопроводных секций. Их соединяют между собой сварными швами. В большинстве ситуаций трубопроводы строят, последовательно добавляя секции, одну за другой. После добавления секции ее сваривают с предыдущей секцией.

Поскольку конец новой добавленной секции открыт, можно осмотреть сварной шов с обеих сторон, и это обычно выполняют, используя проникновение рентгеновских лучей в сварной шов и используя подходящую систему детектирования, такую как пленка, чувствительная к рентгеновским лучам. В некоторых ситуациях внутренний доступ к сварному шву затруднен. Например, если трубопровод должен пройти под дорогой, трубопровод может быть построен обычным образом на каждой стороне дороги и затем под дорогой роют туннель, через который пропускают секцию трубопровода, которую затем соединяют с секциями трубопровода на каждой стороне. После этого часто невозможно получить внутренний доступ к трубопроводу для осмотра сварного шва, использованного для соединений секций трубопровода. Поэтому должна быть предусмотрена система осмотра трубопровода только снаружи.

Обычно такие сварные швы осматривают, используя мощный источник неколлимированного радиоактивного излучения, такого как рентгеновские или гамма-лучи для проникновения в обе стенки трубопровода и для экспонирования чувствительной к рентгеновским/гамма-лучам плоской пленки на стороне трубопровода, противоположной источнику рентгеновского/гамма-излучения.

Для того чтобы получить полное изображение сварного шва потребуется несколько экспозиций, и шесть или больше таких экспозиций является обычной практикой в зависимости от диаметра трубопровода. Это позволяет осмотреть сварной шов во всех положениях по окружности трубопровода. Неколлимирующий характер источника также требует, чтобы экспонирование было относительно долгим, и поэтому область отсутствия излучения, которая должна быть предусмотрена вокруг источника источник рентгеновского/гамма-излучения, большая.

Раскрытие изобретения

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения предлагают в их разных аспектах способ и устройство для внешнего осмотра в реальном времени целостности кольцевых сварных швов в трубопроводах. Необходимость в использовании внутреннего рентгеновского источника или неколлимированного внешнего источника рентгеновского или гамма-излучения отпадает. Варианты осуществления также направлены на устранение использования пленок и пластинок, чувствительных к рентгеновскому/гамма-излучению, и соответствующих химикатов, требующихся для их обработки.

Один аспект настоящего изобретения предлагает устройство для внешнего осмотра кольцевого сварного шва трубопровода, включающее источник излучения и детектор излучения, независимо устанавливаемые на противоположные наружные стороны сварного шва трубопровода и независимо перемещаемые вокруг сварного шва, и средства для перемещения источника и детектора по отношению друг к другу по часовой стрелке и против часовой стрелки вокруг исходного положения с выборкой излучения, детектируемого в нескольких положениях для определения положения максимальной силы детектируемого сигнала излучения, посредством чего может быть определено место центральной точки источника излучения, и источник и детектор могут быть в сущности выровнены друг с другом, и средства для перемещения источника и детектора вокруг сварного шва при том, что они остаются в сущности выровненными друг с другом и установленными на противоположные стороны кольцевого сварного шва трубопровода.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 показан перспективный вид одного варианта осуществления изобретения.

На Фиг.2 показан вид варианта осуществления с Фиг.1, прижатого к кольцевому сварному шву трубопровода и соединенного с постом регистрации.

На Фиг.3 показан один вариант осуществления детектора рентгеновского излучения для использования в системе с Фиг.2.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

На перспективном виде варианта осуществления изобретения на Фиг.1 показаны следующие элементы. Блок детектирования рентгеновского излучения включает датчик 1 для детектирования рентгеновского излучения, соединенный с оборудованием 2 для получения изображений. Датчик 1 для детектирования рентгеновского излучения и оборудование 2 для получения изображений установлены в защитной трубчатой раме 10. Блок 3 детектирования рентгеновского излучения прикреплен к моторизованной тележке 4, которая контролируемо перемещается по приводной полосе или направляющей 7. Эта приводная полоса или направляющая могут быть прижаты вокруг трубопровода, сварные швы которого требуют осмотра. Прижатие направляющей вокруг трубопровода достигается путем ее выполнения из двух частей, которые шарнирно соединены в месте 12 и закреплены по направляющей 7 крепящими устройствами 14.

Также подвижно установлен на направляющей 7 посредством моторизованной тележки 6 блок 16 источника рентгеновского излучения, включающий источник 5 рентгеновского излучения. Моторизованными тележками 4 и 6 можно управлять синхронно, чтобы перемещать блок детектирования рентгеновского излучения и блок источника рентгеновского излучения по упомянутой направляющей, чтобы осматривать сварной шов. Источник рентгеновского излучения и детектор рентгеновского излучения установлены на их соответствующие блоки в положениях, продольно разнесенных вдоль линий, параллельных оси внешней направляющей 7, так что эта направляющая не находится между источником рентгеновского излучения и детектором рентгеновского излучения.

Направляющая расположена вокруг трубопровода на монтажных опорах 18, которые радиально отделяют ее от трубопровода, этим позволяя надежно крепить блок детектирования рентгеновского излучения и блок источника рентгеновского излучения на направляющей посредством их моторизованных тележек. Блоки источника рентгеновского излучения и детектора рентгеновского излучения затем можно управляемо и синхронно перемещать по направляющей, чтобы осматривать кольцевой сварной шов.

Детектор рентгеновского излучения включает высокочувствительный датчик рентгеновского излучения, и оборудование 2 для получения изображений включает устройство для оцифровки изображений и последовательный коммуникационный конвертер. Предпочтительно, блок детектора рентгеновского излучения охлаждается до постоянной температуры, чтобы обеспечить стабильную эксплуатацию. Это достигается путем использования охлаждающей жидкости, проходящей через трубчатую раму 3.

Используемый детектор рентгеновского излучения имеет разрешающую способность и возможность регулирования контрастности, которые, предпочтительно, в сущности подобны таковым у рентгеновских пленок для средней скорости. В некоторых применениях может потребоваться разная чувствительность. Детектор рентгеновского излучения имеет достаточную чувствительность, чтобы иметь возможность принимать кванты рентгеновского излучения на несколько порядков выше чем у обычных рентгеновских пленок.

Детектор рентгеновского излучения основан на высоко специализированной версии существующего продукта, используемого в стоматологии и разработанного специально для панорамной рентгеновской съемки с низкой дозой на высокой скорости. Этот коммерческий продукт сканирует челюсть пациента на высокой скорости, используя многолинейный прибор с зарядовой связью (ПЗС), который прямо или косвенно преобразует рентгеновское излучение малой энергии в электронный сигнал.

Для примера, одна доступная в продаже система состоит из ПЗС 3072×128 элементов, охватывающего ширину 150 мм. Скорость сканирования этого механизма, движущегося вокруг челюсти пациента, связана со скоростью передачи заряда от линии к линии на ПЗС, давая одиночный ряд выходного сигнала по амплитуде в 128 раз больше амплитуды одиночного ряда детекторов. Этот тип детектора обычно называют устройством "интеграции с временным разделением".

При использовании ПЗС перемещается по его дуге сканирования в направлении, перпендикулярном его 128 рядам ПЗС-элементов. Каждый элемент имеет, например, диаметр 50 мкм. Заряд от 10 элементов в каждом ряду считывается при первом сканировании и хранится в соответствующих регистрах из их некоторого количества, по одному регистру для каждого ряда, и каждый регистр включает элемент хранения для каждого ПЗС-элемента.

ПЗС затем продвигается вперед, и второе сканирование выполняется, когда он прошел расстояние, в сущности равное одному ряду ПЗС-элементов (в данном случае, 50 мкм). Заряд от элементов в каждом ряду считывается при втором сканировании. Этот заряд добавляется к заряду, уже хранящемуся для положения соответствующего ряда по отношению к сканируемому изделию. То есть при первом сканировании заряд ведущего ряда ПЗС-элементов будет храниться в первом регистре, второго ряда - во втором регистре и т.д. При втором сканировании заряд ведущего ряда ПЗС-элементов будет храниться в новом регистре. Заряд второго ряда ПЗС-элементов будет добавлен к заряду в первом регистре, так как сейчас детектирование осуществляется в том же положении, в котором первый регистр был при первом сканировании. Этот процесс ступенчатого перехода через регистры и добавления заряда к каждому из них каждый раз, когда ПЗС-элементы переместились на один ряд для дальнейшего сканирования, продолжается до тех пор, пока заряд от конечного ряда ПЗС-элементов будет записан в первый регистр. Когда это произошло, данные из первого регистра направляются в устройство для оцифровки изображений и последовательный коммуникационный конвертер.

После следующего сканирования регистр, соответствующий второму положению первого ряда ПЗС-элементов, закончит накапливать заряд и данные могут быть направлены в устройство для оцифровки изображений. Этот процесс продолжается в течение сканирования всего объекта. Таким образом, для каждого положения при сканировании заряд от 128 рядов ПЗС-элементов накапливается в одном регистре для каждого положения при сканировании, этим производя сигнал, где только значительные изменения будут маскироваться шумом.

Вся система, используемая детектором, описанным в этом варианте осуществления, использует те же принципы, что и коммерческий стоматологический продукт, описанный выше, но она была адаптирована пятью новыми способами.

Во-первых, ширина детектирования уменьшена до 75 мм, что является обычной шириной осмотра сварных швов. В этом примере матрица ПЗС поэтому уменьшена до 1536×128 элементов, но возможны и другие конфигурации.

Во-вторых, ПЗС защищен от более высоких энергий (обычно 300 кВ или больше), используемых для осмотра кольцевых сварных швов, глубоким (обычно глубиной от 50 мм до 100 мм) поглощающим излучение блоком когерентной волоконной оптики, закрывающим входное окно ПЗС.

В-третьих, ПЗС и его электроника экранированы тяжелым металлическим корпусом, поглощающим излучение, для уменьшения рассеяния рентгеновских лучей.

В-четвертых, блок волоконной оптики соединен с рентгеновским сцинтиллятором переменного поля, который состоит из поликристаллического преобразователя рентгеновского излучения в свет, выполненного из миллионов игольчатых кристаллов, связанных с пластиной носителя низкой плотности.

В-пятых, детектор и электроника ПЗС охлаждаются устройствами Пельтье для поддержания низкого темнового тока и высокой стабильности. Это позволяет детектору при необходимости сканировать кольцевой сварной шов на низких скоростях.

Электронные компоненты детектора рентгеновского излучения синхронизированы со сканирующим механизмом через задающий генератор, так что выборка данных от ПЗС происходит каждый раз, когда детектор передвинулся на один ряд ПЗС-элементов. Отношения задающего генератора между механическим перемещением детектора и синхроимпульсами передачи детектора могут быть изменены таким образом, чтобы "сфокусировать" сбор данных рентгеновского излучения в конкретной плоскости в пространстве. В большинстве применений это центр сварного шва, но возможны и другие операции. Эффект этого подхода заключается в фокусировке желательных послойных данных (ламинография) в требуемой области, в то же время представляя области за пределами этой конкретной плоскости как расфокусированные. При использовании этого детектора система способна производить данные от рентгеновского излучения, которое проникло через обе стенки трубопровода, и все же способна развивать чувствительность, которая сравнима с пленкой, экспонированной через одну стенку трубопровода. Это достигается за счет повышенной чувствительности системы детектирования и виртуального устранения эффектов поверхности трубы, ближайшей к источнику рентгеновского излучения многослойные свойства системы.

На Фиг.3 приведена схема детектора рентгеновского излучения. Рентгеновское излучение 40 входит в блок. Оно преобразуется в свет на длине волны, подходяще согласованной с ПЗС 42 рентгеновским сцинтиллятором переменного поля 44, который состоит из поликристаллического преобразователя рентгеновского излучения в свет. Он преобразует рентгеновское излучение в свет и затем пропускает его в блок 46 когерентной волоконной оптики.

ПЗС 42 и электроника 48 интерфейса заключены в тяжелый металлический корпус 50, поглощающий излучение. Устройства Пельтье 52 охлаждают ПЗС 42 посредством пластины теплопередачи 54, установленной между задней стороной ПЗС и печатной платой, на которой размещены электронные компоненты интерфейса. Теплота пропускается через медные пластины 56 на медный блок 58. Жидкая охлаждающая жидкость прокачивается через медный блок через входное и выходное соединения 60. Охлаждение ПЗС позволяет детектору сканировать сварной шов на низких скоростях, когда это необходимо, а также позволяет ему работать при высоких температурах окружающей среды.

Детектор рентгеновского излучения перемещается по кольцевому сварному шву на постоянной скорости первой тележкой 4, которая движется по приводной полосе или направляющей 7. Когда она движется, рентгеновское излучение детектируется датчиком рентгеновского излучения 1, который посылает выходные данные в устройство для оцифровки изображений и последовательный коммуникационный конвертер 2. Они, в свою очередь, соединены с внешним центром управления, таким как компьютер, который также подает сигналы управления на моторизованную тележку, чтобы вести детектор по направляющей, и синхронно с этим считывает данные из устройства для оцифровки изображений и последовательного коммуникационного конвертера 2, так как он соединен датчиком рентгеновского излучения 1.

В то же время центр управления управляет блоком источника рентгеновского излучения, чтобы перемещать этот блок по направляющей синхронно с блоком детектора рентгеновского излучения, но на противоположной стороне направляющей, приблизительно на 180° от детектора рентгеновского излучения. Это обеспечивает, что источник направлен в сущности на детектор рентгеновского излучения, когда они оба движутся по направляющей 7.

Скорость, на которой детектор и связанные с ним электронные компоненты передают данные в центр управления, синхронизирована с движением блока детектора по направляющей 7 таким образом, чтобы "сфокусировать" сбор рентгеновских данных на конкретной плоскости в пространстве. Использование ПЗС в режиме "интеграции с задержкой во времени", как описано выше, означает, что набор данных будет "в фокусе" только в узком диапазоне мест между источником и детектором рентгеновского излучения. Путем выбора механической скорости движения и синхроимпульса ряда детектора, который представляет данные по осматриваемой поверхности сварного шва таким образом, что они стационарны по всем рядам ПЗС детектора, любые данные, полученные в других местах между источником и детектором (т.е. сварной шов, ближайший к источнику рентгеновского излучения), будут расфокусированы. В большинстве применений это будет в центре сварного шва, но возможны и другие схемы. Эффектом этого является фокусировка детектирования данных в требуемой области, предпочтительно в точке на кольцевом сварном шве, ближайшей к детектору, в то же время представляя другие области за пределами этой как расфокусированные. Из-за синхронизации синхроимпульсов передачи, которые посылают данные в центр управления, создается набор послойных данных, когда детектор сканирует кольцевой сварной шов, т.е., данные сканирования накапливаются последовательно при движении детектора, по одному ряду за один раз, и посылаются в устройство для оцифровки изображений и затем далее для анализа.

Источник рентгеновского излучения коллимирован в узкий веерный пучок. Это обеспечивает, что он направлен в сущности в области кольцевого сварного шва, этим уменьшая рассеяние неиспользуемого рентгеновского излучения. Сигналы от центра управления управляют двумя моторизованными тележками 4 и 6. Тележки движутся синхронно по направляющей 7. Предпочтительно, каждая из них имеет собственный приводной двигатель. Они могут, однако, быть соединены между собой для движения в режиме "главный-подчиненный".

Тележки находятся с зацеплении на приводной полосе или направляющей 7, что позволяет двигателям перемещать их по окружности трубопровода. На приводную полосу может быть установлена зубчатая рейка для зацепления тележек, чтобы обеспечить плавное и надежное сканирование окружности трубопровода. В еще одном варианте осуществления механизм приводной полосы может быть заменен шарнирным поворотным устройством типа кольца с захватом, подвешенным над трубопроводом, для размещения источника рентгеновского излучения и детектора рентгеновского излучения. Кабели от блока источника рентгеновского излучения и блока детектора рентгеновского излучения проведены в центр управления или пост осмотра, который выполняет функции управления и получения/хранения изображений.

Система сканирует всю окружность кольцевого сварного шва трубопровода, используя радиографический способ, известный как "двойная стенка - одно изображение" (DWSI). Система конфигурируется центром управления на выдачу рентгеновского изображения, которое имеет вид непрерывной длинной полосы сварного шва. Оно получается из последовательности изображений от сфокусированного детектора рентгеновского излучения. В нем не используются расфокусированные данные. Таким образом, с точки зрения изображения тип отображаемого изображения будет подобен тому, который был бы получен при использовании системы одного изображения (SWSI), которую используют, когда возможен доступ внутрь трубопровода.

Альтернативно, источник рентгеновского излучения может перемещаться по часовой стрелке и против часовой стрелки по отношению к детектору, и детектор может перемещаться по часовой стрелке и против часовой стрелки по отношению к источнику.

Для обеспечения правильного выравнивания детектора рентгеновского излучения с источником рентгеновского излучения перед началом детектирования рентгеновского изображения, систему располагают для выполнения начального рентгеновского поиска. В этом режиме рентгеновское излучение сначала активируется, и затем осуществляется управление системой детектирования рентгеновского излучения, чтобы перейти в эксплуатационный режим поиска рентгеновского излучения. В этом режиме она движется относительно своего исходного положения по кольцевой направляющей 7 в направлениях по часовой стрелке и против часовой стрелки. Когда она движется, выборки детектируемых данных рентгеновского излучения передаются в центр управления, который определяет минимальную и максимальную силу сигналов рентгеновского излучения, детектированных на дуге, по которой она движется. По ним центр управления способен вычислить положение, в котором детектирован сигнал рентгеновского излучения максимальной силы, и этим в сущности определить центр пучка рентгеновского излучения. После того как эта центральная точка определена, блок детектора рентгеновского излучения перемещается в это положение без перемещения тележки источника рентгеновского излучения.

Затем система переходит в режим сканирования, в котором блок детектора рентгеновского излучения и блок источника рентгеновского излучения синхронно перемещаются по направляющей на одинаковой скорости и поддерживают одинаковой круговое смещение, выбранное в режиме поиска рентгеновского излучения, чтобы выполнить сканирование кольцевого сварного шва.

На Фиг.2 показана схема рентгеновской системы осмотра, установленной на трубопровод. Приводная полоса или направляющая 7 прижата к окружности 20 трубопровода. Блок детектора рентгеновского излучения 3 затем прижимается к направляющей 7, и блок источника рентгеновского излучения 16 - к месту, приблизительно диаметрально противоположному блоку детектора рентгеновского излучения. Кабели управления 22 подсоединены к этим двум блокам и связывают их с источником электропитания низкого напряжения 24, ноутбуком 26 и контроллером рентгеновского излучения 28. Они расположены в автомобиле 30, который может быть установлен на безопасном расстоянии от рентгеновской системы осмотра. Переносной генератор 32 подает электропитание на всю систему, хотя в некоторых вариантах осуществления в качестве источника электропитания может быть использован автомобиль.

При эксплуатации на систему подают электропитание и сначала включают рентгеновское излучение, чтобы можно было войти в режим поиска рентгеновского излучения и найти центр пучка рентгеновского излучения. После того как он найден, выполняют полное сканирование кольцевого сварного шва. Результаты затем интерпретируют и сохраняют в памяти. Система осмотра затем может быть перемещена на следующий сварной шов, который необходимо осмотреть.

В альтернативном варианте осуществления несколько детекторов могут быть предусмотрены по окружности на каждой стороне от детектора в проиллюстрированном варианте осуществления на той же движущейся тележке, чтобы их можно было перемещать по окружности вокруг сварного шва одновременно с основными детекторами.

Например, два дополнительных детектора могут быть установлены на каждой стороне от основного детектора на той же движущейся тележке. Ширину веерного пучка источника рентгеновского излучения, вероятно, придется увеличить, чтобы обеспечить попадание излучения на все три детектора. Обработка получаемых данных включает перекрывание детектируемых данных по излучению от каждого дополнительного детектора с данными от основного детектора для каждого положения, которое проходят детекторы. Детекторы будут идентичными и, предпочтительно, ПЗС-устройствами, описанными выше. Данные от трех детекторов для каждого положения на окружности затем суммируются, что дает улучшенное отношение сигнал-шум для полученных данных, этим позволяя увеличить скорость перемещения по сравнению с одним детектором.

Необходимо понять, что варианты осуществления изобретения могут быть использованы для осмотра кольцевых сварных швов на трубопроводах, доступ к внутренней поверхности которых невозможен. Еще одним применением для вариантов осуществления изобретения является осмотр кольцевых сварных швов на трубопроводах малого диаметра, где внутренний диаметр слишком мал, чтобы удобно разместить источник излучения.

Настоящая система также может быть модифицирована для осмотра сварных швов на трубопроводах и кабелепроводах, которые не имеют круглой формы.

1. Устройство для внешнего осмотра кольцевого сварного шва трубопровода, включающее направляющую для прижатия вокруг трубопровода и источник излучения и детектор излучения, независимо установленные на противоположных внешних сторонах сварного шва трубопровода и независимо движущиеся по окружности по направляющей, средства для перемещения источника и детектора по отношению друг к другу по часовой стрелке и против часовой стрелки вокруг исходного положения с выборкой излучения, детектируемого в нескольких положениях для определения положения максимальной силы детектируемого сигнала излучения, посредством чего может быть определено место центральной точки источника излучения и источник и детектор могут быть в сущности выровнены друг с другом, причем источник радиации коллимирован в узкий веерный пучок, освещающий детектор рентгеновского излучения, и детектор экранирован корпусом, поглощающим излучение, для уменьшения рассеяния рентгеновского излучения, и, кроме того, включающее средства для перемещения таким образом выровненных источника и детектора по окружности вокруг сварного шва при том, что они остаются в сущности в соосных положениях.

2. Устройство по п.1, в котором источник излучения и детектор излучения перемещаются на соответственных моторизованных тележках, которые контролируемо движутся по направляющей, которая установлена вокруг кольцевого сварного шва трубопровода.

3. Устройство по п.2, в котором направляющая смонтирована съемно вокруг кольцевого сварного шва трубопровода.

4. Устройство по п.2, в котором направляющая отделена от трубопровода несколькими монтажными опорами.

5. Устройство по п.2, в котором источник излучения и детектор излучения контролируемо и синхронно движутся по направляющей.

6. Устройство по п.2, в котором направляющая включает две шарнирно соединенные части, посредством чего направляющую можно расположить вокруг трубопровода и прикрепить к нему.

7. Устройство по п.1, в котором детектор излучения сфокусирован на узкой секции кольцевого сварного шва трубопровода и детектор считывает данные с секции кольцевого сварного шва трубопровода, на которой он сфокусирован, когда он движется вокруг сварного шва, этим создавая линейный набор данных детектирования, относящихся к целостности сварного шва.

8. Устройство по п.7, в котором источник излучения включает источник рентгеновского излучения и детектор излучения включает преобразователь рентгеновского излучения в свет, на который падает рентгеновское излучение и который передает свет через поглощающий излучение блок волоконной оптики на прибор с зарядовой связью (ПЗС), который детектирует интенсивность света.

9. Устройство по п.8, в котором ПЗС включает двухмерную матрицу детекторных элементов, и выборка заряда, которую осуществляет ПЗС, осуществляется синхронно, ряд за рядом при механическом перемещении ПЗС по заданному количеству рядов матрицы, и заряд, выборка которого осуществляется в каждом положении каждого ряда, накапливается в некотором количестве соответствующих регистров.

10. Устройство по п.9, в котором полученный выход сигнала от накапливания заряда по заданному количеству рядов в ПЗС является одним выходным рядом, содержащим совокупно накопившийся заряд от этого заданного количества рядов, выбранных для осмотра сварного шва.

11. Устройство по п.8, включающее средства для охлаждения детектора излучения.

12. Устройство по п.1, включающее по меньшей мере еще два детектора излучения, расположенные на каждой стороне от первого детектора излучения и перемещаемые по окружности вокруг сварного шва с первым детектором излучения.

13. Устройство по п.12, в котором данные, выборка которых осуществлена каждым из детекторов излучения в каждом из некоторого количества положений вокруг кольцевого сварного шва трубопровода, суммируются для каждого положения.



 

Похожие патенты:

Использование: для проверки объектов посредством проникающего излучения. Сущность: заключается в том, что установка для проверки объектов посредством электромагнитных лучей содержит по меньшей мере два расположенных рядом друг с другом проверочных блока, содержащих по меньшей мере один источник излучения для формирования электромагнитного излучения и по меньшей мере одно соотнесенное с источником излучения детекторное устройство, расположенные в переносном корпусе контейнерного типа, при этом проверочные блоки расположены так, что объект облучается с различных направлений.

Использование: для формирования рентгеновских изображений. Сущность изобретения заключается в том, что устройство формирования рентгеновских изображений согласно настоящему изобретению включает фазовую решетку 130, поглощательную решетку 150, детектор 170 и арифметический блок 180.

Использование: для рентгеновской томографии. Сущность способа: заключается в том, что облучают и воспринимают массив изображения энергетического спектра рентгеновского излучения, проходящего через объект, при этом восстанавливают изображения по теневым проекциям объекта, затем формируют, сравнивают и анализируют текущие и эталонные интегральные характеристики изображения объекта, определяют дефекты объекта и отображают результаты анализа объекта.

Использование: для определения теплопроводности керна. Сущность: заключается в том, что подготавливают образец керна и рентгеновский микрокомпьютерный томограф для сканирования указанного образца керна и получения изображения для каждого сканирования, сканируют указанный образец керна, передают для обработки трехмерное сканированное изображение с томографа на компьютер, предназначенный для анализа изображений, задают толщину слоя внутри полученного трехмерного сканированного изображения для анализа, определяют слой с максимальной теплостойкостью внутри полученного трехмерного сканированного изображения и определяют эффективную теплопроводность образца керна.

Использование: для томографии целевого объекта. Сущность изобретения заключается в том, что измеряют потерю энергии заряженных частиц, которые входят и проникают сквозь объем или останавливаются внутри объема без проникновения сквозь объем; на основании измеряемой потери энергии определяют пространственное распределение заряженных частиц, которые входят и проникают сквозь объем или останавливаются внутри объема без проникновения сквозь объем; и используют пространственное распределение потери энергии заряженных частиц для восстановления трехмерного распределения материалов в досматриваемом объеме.

Использование: для осмотра объектов путем их одновременного обследования в проходящем и рассеянном свете. Сущность заключается в том, что выполняют облучение объекта первым лучом проникающего излучения, генерирование сигнала пропускания на основе проникающего излучения, пропущенного через объект и зарегистрированного датчиком регистрации пропускания, сканирование объекта вторым лучом проникающего излучения, генерирование сигнала рассеивания на основе проникающего излучения, рассеянного объектом и зарегистрированного датчиком регистрации рассеивания, корректирование любой помехи в сигнале рассеивания, возникающей вследствие первого луча проникающего излучения при наличии объекта, и отображение изображения, видимого оператору и включающего информацию по меньшей мере от сигнала рассеивания.

Использование: для бесконтактного рентгеновского контроля. Сущность: заключается в том, что в досмотровом комплексе применяется один источник рентгеновского веерообразного пучка лучей, который может перемещаться по дуге, длиной, равной четверти окружности, с изменяющимся шагом в диапазоне 0°…90°.
Использование: для получения трехмерного образа пробы планктона. Сущность: заключается в том, что выполняют проведение рентгеновской микрокомпьютерной томографии пробы, причем процессу томографии одновременно подвергается вся совокупность объектов, содержащихся в пробе, в которой к фиксирующему раствору добавляется рентгеноконтрастная жидкость.

Изобретение относится к области исследования образцов неконсолидированных пористых сред и может быть использовано для изучения открытой или закрытой пористости, распределения пор по размерам, удельной поверхности, пространственного распределения и концентрации ледяных и/или газогидратных включений в поровом пространстве образцов, определения размера включений и т.д.

Использование: для рентгеноскопического контроля кольцевого сварного шва трубопровода. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для рентгеноскопического контроля кольцевого сварного шва трубопровода включает направленный источник рентгеновского излучения, который вводят в секцию трубопровода и который может вращаться в трубопроводе, средство для выравнивания направленного источника рентгеновского излучения с внешним детектором рентгеновского излучения таким образом, чтобы они оба могли вращаться на 360°, в сущности, соосно секции трубопровода, а также средство для выборки данных, детектируемых детектором рентгеновского излучения, для последующего анализа. Технический результат: повышение качества рентгеноскопического контроля кольцевого сварного шва трубопровода. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к обработке медицинских изображений. Техническим результатом является повышение точности оценки движения интересующей ткани. Способ содержит: задание набора опорных местоположений около интересующей области субъекта или объекта, которую идентифицируют на, по меньшей мере, одном изображении из временной последовательности изображений; применение модели движения к опорному местоположению упомянутого набора, причем модель движения указывает траекторию через последовательность изображений; формирование набора записанных изображений из временной последовательности изображений, посредством одновременной записи временной последовательности изображений на основе модели, примененной к опорному местоположению упомянутого набора. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: для неразрушающего контроля материалов и изделий методом рентгеновской компьютерной томографии. Сущность изобретения заключается в том, что промышленный томограф содержит источник жесткого тормозного излучения, расположенный от объекта на расстоянии, обеспечивающем перекрытие веерным пучком излучения части сечения объекта, сканер, обеспечивающий только вращательное движение, неподвижный детекторный блок, управляющий компьютер, программное обеспечение, при этом источник излучения выполнен с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной плоскости томограммы и проходящей через фокус пучка излучения, и расположен от объекта на расстоянии, обеспечивающем перекрытие веерным пучком излучения менее половины сечения объекта и перекрытие веерными пучками половины сечения объекта за цикл поворотов. Технический результат: обеспечение возможности сканирования крупногабаритных изделий при высоком качестве получаемой томограммы за достаточно короткий промежуток времени без увеличения габаритов томографа. 3 ил.

Настоящее изобретение относится к формированию фазово-контрастного изображения, которым визуализируют фазовую информацию когерентного излучения, проходящего через сканируемый объект. Указанное изображение формируется при помощи фокусирующей дифракционной решётки, канавки которой имеют гладкие стенки и наклонены по отношению друг к другу. Для создания указанных канавок фокусирующих дифракционных решеток используют электромагнитное излучение лазера, которое направляется под углом к поверхности обрабатываемой решётки. После обработки лазером канавки подвергаются травлению для сглаживания их поверхностей. Технический результат - уменьшение образование трапециевидного профиля при проецировании под конкретным углом к оптической оси. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 17 ил.

Использование: для определения геометрических смещений сенсоров в плоскопанельном детекторе рентгеновского изображения. Сущность изобретения заключается в том, что на рабочей поверхности детектора размещают тест-объект, включающий по меньшей мере два объекта «острый край», соответствующих положению технологического зазора между указанными сенсорами, поток рентгеновского излучения направляют на тест-объект, получают его рентгеновское изображение, на полученном изображении идентифицируют пиксели, соответствующие изображению острого края каждого объекта «острый край», по которым определяют геометрические смещения сенсоров из условия минимума целевого функционала с ограничениями на указанные смещения, причем ограничения включают линейные ограничения, соответствующие геометрическим смещениям сенсоров, расположенных рядом друг с другом по горизонтали или вертикали, и нелинейные ограничения, соответствующие геометрическим смещениям сенсоров, расположенных рядом друг с другом по диагонали. Технический результат: расширение арсенала технических средств определения геометрических смещений сенсоров в плоскопанельном детекторе рентгеновского излучения и возможность определения смещения сенсоров с высокой точностью. 3 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к устройствам для компьютерной томографии без гентри. Установка КТ содержит туннель сканирования, стационарный источник рентгеновских лучей, расположенный вокруг туннеля сканирования и содержащий множество фокусных пятен, испускающих излучение, и множество стационарных модулей детектора, расположенных вокруг туннеля сканирования напротив источника рентгеновского излучения. Одна часть модулей из множества модулей детектора расположена в первом направлении, а вторая часть модулей из множества модулей детектора расположена во втором направлении, и схема расположения этих частей модулей детектора имеет L-образную форму. Первое направление образует прямую линию, формируемую путем соединения центральных точек поверхностей приема пучков излучения одной части модулей детектора. Второе направление образует вторую прямую линию, формируемую путем соединения центральных точек поверхностей приема пучков излучения другой части модулей детектора, которые пересекаются в некоторой точке, если рассматривать в плоскости, пересекающей туннель сканирования. Поверхности приема пучков излучения одной части модулей детектора наклонены относительно первого направления и обращены в сторону источника рентгеновского излучения, а поверхности приема пучков излучения другой части модулей детектора наклонены относительно второго направления и обращены в сторону источника рентгеновского излучения. Стационарная установка КТ без гентри по настоящему изобретению имеет небольшие размеры и высокую точность идентификации данных. 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: для осмотра тела человека на основе обратного рассеяния излучения. Сущность изобретения заключается в том, что используют блок формирования бегущих пятен, имеющий распределенные по спирали бегущие пятна, с чередованием пиков и спадов рентгеновского излучения на облучаемой поверхности. Таким образом, можно точно управлять временем начала сканирования, чтобы побуждать два устройства иметь время начала сканирования, которое отличается на половину цикла. То есть лучи, выводимые из одного устройства, находятся на максимуме, когда лучи, выводимые из другого устройства, находятся на минимуме. Другими словами, даже если источник излучения одного устройства излучает лучи, он не будет существенно влиять на результат визуализации другого устройства. Таким образом, два устройства могут излучать лучи и выполнять сканирование одновременно. Технический результат: сокращение времени сканирования при сохранении высокого качества результатов сканирования. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Использование: для радиографического неразрушающего контроля. Сущность изобретения заключается в том, что производят ряд снимков при разных значениях анодного напряжения, разные значения анодного напряжения достигаются путем регистрации снимков в разные моменты времени действия переменного или пульсирующего анодного напряжения, питающего рентгеновскую трубку, при этом также производят ряд снимков при разных значениях анодного тока, разные значения анодного тока достигаются путем регистрации снимков в разные моменты времени действия переменного или пульсирующего анодного тока, протекающего через рентгеновскую трубку, обработкой снимков получают изображение, на котором для всех функциональных элементов (узлов) изделия микроэлектроники с неоднородной структурой обеспечен заданный контраст. Технический результат: обеспечение возможности создания способа мультиэнергетической рентгенографии, позволяющего расширить возможности цифровой рентгенографии на изделия микроэлектроники с неоднородной структурой, повысив достоверность и оперативность радиографического неразрушающего контроля. 4 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к рентгеновским комплексам для проведения широкого спектра различных рентгеновских исследований пациентов. Комплекс содержит стол пациента, установленный на неподвижном основании, и колонну, установленную с возможностью перемещения вдоль стола пациента, стол пациента включает в себя раму, соединенную с одной стороны с неподвижным основанием, а с противоположной стороны имеет две параллельные опоры, на которых установлена рентгенопрозрачная дека. На колонне с возможностью вертикального перемещения по ней и вращения вокруг нее смонтирована каретка, на которой установлен кронштейн с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной оси колонны. Кронштейн содержит на одном конце рентгеновский излучатель, а на другом - рентгеновский детектор, установленные напротив друг друга. В столе пациента имеется проем между рамой стола и рентгенопрозрачной декой, выполненный с возможностью захода и выхода рентгеновского детектора при повороте каретки вокруг колонны, границами проема служат параллельные опоры. Колонна установлена на независимой от основания стола пациента направляющей, кронштейн выполнен в виде U-дуги, рентгенопрозрачная дека выполнена с возможностью перемещения перпендикулярно направлению перемещения колонны, вдоль параллельных опор, а рама стола соединена с неподвижным основанием посредством подъемно-поворотного механизма и выполнена с возможностью поворота на заданный угол относительно плоскости основания стола. Использование изобретения обеспечивает свободный доступ к пациенту и выполнение всех основных видов рентгеновских исследований. 7 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к технологии получения рентгеновского изображения. Устройство для фазоконтрастного формирования изображений содержит источник рентгеновского излучения, элемент детектора рентгеновского излучения, первый и второй элементы решетки, причем объект может быть расположен между источником рентгеновского излучения и элементом детектора рентгеновского излучения, причем первый элемент решетки и второй элемент решетки могут быть расположены между источником рентгеновского излучения и элементом детектора рентгеновского излучения, а источник рентгеновского излучения, первый и второй элементы решетки и элемент детектора рентгеновского излучения соединены с возможностью получения фазоконтрастного изображения объекта, имеющего поле обзора, большее чем размер детектора. Элемент детектора рентгеновского излучения может перемещаться и выполнен с возможностью получения подобласти поля обзора. При этом когда элемент детектора рентгеновского излучения перемещается из первого положения для получения первой подобласти поля обзора ко второму положению для получения второй подобласти поля обзора, первый элемент решетки и второй элемент решетки перемещаются относительно друг друга на дополнительное значение Δ для обеспечения первого состояния пошагового изменения фазы в первом положении и второго состояния пошагового изменения фазы во втором положении. Рентгеновская система содержит устройство для фазоконтрастного формирования изображений. Способ получения информации фазоконтрастного изображения состоит в том, что получают первую информацию фазоконтрастного изображения в первом состоянии пошагового изменения фазы, перемещают, наклоняют и/или вращают элемент детектора рентгеновского излучения относительно по меньшей мере одного из объекта и источника рентгеновского излучения, перемещают первый элемент решетки и второй элемент решетки относительно друг друга на дополнительное значение Δ и получают вторую информацию фазоконтрастного изображения во втором состоянии пошагового изменения фазы. Устройство для фазоконтрастного формирования изображений применяют в одном из рентгеновской системы, системы CT и системы томографической реконструкции. Использование изобретения позволяет улучшить качественное и информационное содержание получаемых изображений. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх