国内外变频气冷便携式射线机发展状况

　　X射线检测技术作为常规无损检测技术之一,一直以来都发挥着巨大作用。X射线检测设备可分为便携式和移动式两类^[1~3]。由于射线检测大部分是现场作业,要求检测设备体积小、重量轻,所以大部分使用便携式射线机。变频气冷便携式X射线机采用变频技术和SF6气体冷却方式,使变压器的铁心重量和线圈匝数大为减少;SF6气体绝缘性能好,沸点较低,具有很高的灭弧性能、良好的电气绝缘性能和长期使用不老化的特点,代替变压器油作为X射线探伤机机头中的绝缘介质,大大减轻了机头的重量^[4]。

　　1　变频气冷便携式射线机的发展历史

　　早在1922年,美国第一个工业用射线实验室在HH Lester博士领导下创建于水城兵工厂,旨在发展军械零件的铸钢生产。1927年,几乎所有兵工厂都应用了射线照相技术,用于改善熔焊技术^[5]。此后X射线才在工业领域里逐渐应用起来。

　　起初的X射线检测设备十分笨重和简陋,其操纵部分和高压发生部分占了整整一车厢,两条裸导线组成的高压电缆很长,相互分开用杆子支撑着连接到X射线管上,而X射线管也裸露在外,没有任何防护装置。二次世界大站期间,由于军事上的需要,X射线检测发展很快,1946年,美国制造出了携带式X射线机,结束了X射线设备用火车或汽车运载的历史^[5]。

　　运用电子技术的充气式X射线探伤机在国外发展很快。20世纪70年代初,气体绝缘X射线探伤机以采用工频和玻璃管为主,如日本理学RG-EG2和RF-EG3型产品;70年代末,发展到运用波纹陶瓷X射线管加阳极接地技术,使射线机头的重量进一步减轻,并实现了调压稳流自动控制,如日本理学RE-EG-S2型产品^[4]。80年代,运用微机控制,又将X射线探伤机推向新的水平,如比利时Balteau公司GF系列产品。进入21世纪,充气式X射线探伤机向更轻、更快、更方便及更可靠的方向发展,如德国YXLON公司的SMART系列便携式X射线系统,其体积小、重量轻;采用了高频开关技术,使射线输出稳定,曝光时间相对缩短;控制单元可保存用户通过键盘输入的100多组管电压、电流和曝光时间等参数,并可记录100次曝光参数,同时可通过显示器查看或打印;比利时Balteau公司的HAND-X无线遥控器能操作其公司BALTOSPOT系列所有型号的便携式X射线设备,遥控器重量<0.9 kg,能在100 m范围内实现遥控功能;同时遥控器带有射线剂量监测器,如离射线发生器太近,射线发生器将自动关闭;另外遥控器上配有串口,可与上位机进行通信^[6]。

　　国内充气式X射线探伤机是20世纪80年代开始发展起来的。丹东工业探伤机厂生产的XXQ型X射线探伤机,采用SF6气体作绝缘介质,控制器采用了许多新技术,如利用晶闸管调压,晶闸管或大功率三极管变频、稳流以及电子计时控制曝光等。进入90年代后,气绝缘携带式X射线探伤机的技术和功能在不断改进和发展,如北京华德威电子仪器公司开发的BWG-Cxx型发生器,所配用的BWC-3型控制器采用大屏幕液晶显示,中文电脑控制,实现了智能化。近年来,国内各厂家争相推出具有自己特色的气绝缘携带式X射线探伤机,如丹东市东方仪器厂的XXQ,XXH和XXG系列携带式X射线探伤机,所使用的新型DF778B控制器体积小、重量轻(11.5 kg),采用微机控制,可存储曝光参数,一台控制器可带动四种机头,同时具有自动诊断功能,确定机器是否正常工作(代码显示),并且具有无线遥控铅门保护功能;大连希奥特检测设备有限公司的THX-2204TD型X射线机,其配套控制器采用单片机中央主控,引进了超极限量参数的进口功率模块,使整机具有较完备的功能(自动训机、故障检测和千伏级电压延时开启等)及可靠性;丹东新科电器有限公司的XK-32和XK-4.2型X射线探伤机控制器可配接无线遥控器,实现无线遥控功能;中外合资丹东华日理学电气有限公司的TXD系列一体化X射线探伤机将控制器、传输电缆和X射线发生器三者合为一体,重量比通用型X射线探伤机轻10~20 kg,可以采用延时控制、有线控制及无线遥控三种方式;深圳市天地中昌智能仪器设备有限公司BXG-505Y和BXG3005Y型一体化X射线探伤机,采用遥控操作,省去了传统机器和电缆的连接,能反映机器工作状态,具有各种安全保护功能,可靠性更高,重量轻、体积小、部件少、携带方便^[6]。