一種用於管道斷層成像技術的自動掃描裝置製造方法
2023-05-30 11:55:06
一種用於管道斷層成像技術的自動掃描裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用於管道斷層成像技術的自動掃描裝置，在支架上安置一個固定的齒輪盤，齒輪盤通過一個減速器與轉動步進電機連接，轉動步進電機和減速器被固定在一個由四根導軌固定的矩形框架上，該矩形框架上還固定有四根絲槓和兩根傳動軸，導軌上分別裝有一個探測器(射線輸出裝置)滑塊和四個移動滑塊，四根絲槓為兩根縱向移動絲槓和兩根橫向移動絲槓並分別由兩個縱向移動圓錐齒輪組和兩個橫向移動圓錐齒輪組與兩根傳動軸連接，傳動軸分別與縱向移動步進電機和橫向移動步進電機連接，滑塊下端有定位裝置分別與對應的絲槓連接。本實用新型結構設計合理，具有安全、操作簡單、測量準確、位移精度高、測量過程全自動化控制、拆卸安裝簡單、適應各種角度管道測量等特點。
【專利說明】一種用於管道斷層成像技術的自動掃描裝置 一、
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種用於管道斷層成像技術的自動掃描裝置，屬於管道斷層成像 掃描【技術領域】。 二、
【背景技術】
[0002] 管道斷層成像掃描技術是一種對於環境和設備無任何影響的在線管道截面檢測 其內部結焦腐蝕等情況的技術，是類似醫院用於患者的CT檢查的一種管道檢測技術，能夠 直觀反應管道內的流體的分布和管道內壁結焦、腐蝕程度，是管道線性掃描技術的一種補 充。
[0003] 管道斷層成像掃描技術需要對同一截面掃描獲取幾千甚至幾萬個數據才能得到 一個完整有效的截面圖像，掃描方法主要是單源單探測器掃描和單源多探測器掃描，因為 單源多探測器掃描可以在同一點位置同時獲得多個數據，減少一定的測量時間，但需要大 量的探測器部件，會導致掃描設備笨重、自動控制複雜、能耗過高和安裝拆卸麻煩，很難實 現現場全自動掃描。 三、 實用新型內容
[0004] 本實用新型的目的是提供一種用於管道斷層成像技術的自動掃描裝置，其結構簡 單、重量輕、體積小、能耗低、控制簡單和便於安裝拆卸等特點。
[0005] 本實用新型的目的是通過以下技術方案實現：一種用於管道斷層成像技術的自動 掃描裝置，它包括：齒輪盤、探測器射線輸出裝置滑塊、轉動步進電機、橫向移動步進電機、 縱向移動步進電機、減速器、橫向移動圓錐齒輪組、縱向移動圓錐齒輪組、橫向移動絲槓、橫 向移動導軌、縱向移動絲槓、縱向移動導軌、橫向移動傳動軸、縱向移動傳動軸、移動滑塊、 支架，在支架上安置一個固定的齒輪盤，齒輪盤通過減速器與轉動步進電機連接，轉動步進 電機和減速器被固定在一個由四根導軌固定的矩形框架上，矩形框架由二根橫向移動導軌 和二根縱向移動導軌構成；在矩形框架上還固定有二根橫向移動絲槓、二根縱向移動絲槓 和兩根橫向移動傳動軸、縱向移動傳動軸；在縱向移動導軌上分別裝有一個探測器射線輸 出裝置滑塊和四個移動滑塊，兩根縱向移動絲槓和兩根橫向移動絲槓分別由兩個縱向移動 圓錐齒輪組和兩個橫向移動圓錐齒輪組與橫向移動傳動軸、縱向移動傳動軸連接；所述橫 向移動傳動軸、縱向移動傳動軸分別與縱向移動步進電機和橫向移動步進電機連接；所述 探測器射線輸出裝置滑塊下端有定位裝置分別與對應的絲槓連接；所述橫向移動圓錐齒輪 組、縱向移動圓錐齒輪組分別由兩個45度的圓錐齒輪組成，實現轉動方向的90度轉向傳 輸；所述的移動滑塊和橫向移動導軌縱向移動導軌安裝有位移傳感器。
[0006] 本實用新型提供的自動掃描裝置，結構簡單、重量輕、體積小、能耗低、控制簡單和 便於安裝拆卸等特點。
[0007] 本實用新型整個結構可分為支架、齒輪盤、框架和控制部分幾部分，整體結構性 好；
[0008] 本實用新型材料選用碳鋼、不鏽鋼和鋁合金材質，總重量在70公斤以下；
[0009] 本實用新型整套設備只需控制三個步進電機轉動和一個探測器測量記錄數據，控 制軟體操作簡單；
[0010] 本實用新型齒輪盤與支架之間為可調節連接，適用於各種角度的管道的掃描；
[0011] 本實用新型縱向移動功能使探測器和放射源的距離可以任意調整，適用於各種不 同直徑的管道掃描；
[0012] 本實用新型位移傳感器可以控制橫向移動滑塊的位移減少超出管道直徑的不必 要掃描點，節省掃描時間。 四、
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 附圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0014] 其中：1 ---齒輪盤、2---探測器射線輸出裝置滑塊、3---轉動步進電機、4---橫向 移動步進電機、5 縱向移動步進電機、6 減速器、7 橫向移動圓維齒輪組、8 縱向 移動圓維齒輪組、9---橫向移動絲槓、10 橫向移動導軌、11----縱向移動絲槓、12---縱 向移動導軌、13橫向移動傳動軸、14縱向移動傳動軸、15――移動滑塊、16支架。 五、
【具體實施方式】
[0015] 下面結合附圖及實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
[0016] 參照附圖，本實用新型一種用於管道斷層成像技術的自動掃描裝置，它包括：齒輪 盤1、探測器射線輸出裝置滑塊2、轉動步進電機3、橫向移動步進電機4、縱向移動步進電機 5、減速器6、橫向移動圓錐齒輪組7、縱向移動圓錐齒輪組8、橫向移動絲槓9、橫向移動導軌 10、縱向移動絲槓11、縱向移動導軌12、橫向移動傳動軸13、縱向移動傳動軸14、移動滑塊 15、支架16,在支架16上安置一個固定的齒輪盤1，齒輪盤1通過減速器6與轉動步進電機 3連接，轉動步進電機3和減速器6被固定在一個由四根導軌固定的矩形框架上，矩形框架 由二根橫向移動導軌10和二根縱向移動導軌12構成；在矩形框架上還固定有二根橫向移 動絲槓9和二根縱向移動絲槓11和兩根橫向移動傳動軸13、縱向移動傳動軸14 ;在縱向 移動導軌12上分別裝有一個探測器射線輸出裝置滑塊2和四個縱向移動滑塊15,兩根縱向 移動絲槓9和兩根橫向移動絲槓11並分別由兩個縱向移動圓錐齒輪組14和兩個橫向移動 圓錐齒輪組7與橫向移動傳動軸13、縱向移動傳動軸14連接，
[0017] 所述橫向移動傳動軸13、縱向移動傳動軸14分別與縱向移動步進電機5和橫向移 動步進電機4連接，
[0018] 所述探測器射線輸出裝置滑塊2下端有定位裝置分別與對應的絲槓連接。
[0019] 所述橫向移動圓錐齒輪組7、縱向移動圓錐齒輪組8分別由兩個45度的圓錐齒輪 組成，實現轉動方向的90度轉向傳輸。
[0020] 所述的移動滑塊15和橫向移動導軌10縱向移動導軌12裝有位移傳感器，位移傳 感器由軟體根據管道直徑預先設置好行程範圍，達到預定位置後自動停止掃描，回到起始 位置並轉動預設角度後進行下一次掃描，實現掃描工作的自動化。
[0021] 利用該裝置對管道進行掃描的【具體實施方式】為：
[0022] 首先按照現場管道方向安裝好該裝置，具體方法為，根據現場管道情況，將支架16 安裝在管道的兩側並固定，將齒輪盤1套在管道上使齒輪盤1的盤面與管道走向程90度角 並保證管道處於齒輪盤1中心位置，將齒輪盤1固定在支架16上。
[0023] 將由橫向移動絲槓9、縱向移動絲槓11，橫向移動導軌10,縱向移動導軌12和橫向 移動傳動軸13、縱向移動傳動軸14組成的框架套在管道上並安裝到齒輪盤1上。將步進電 機3連接到控制部件，接通電源。利用控制部件控制縱向移動步進電機使橫向移動絲槓9 和橫向移動導軌10移動到距離管道合適的位置。將探測器和射線輸出裝置安裝到對應的 滑塊上。利用控制部件控制橫向移動步進電機4使探測器射線輸出裝置滑塊2到達設定的 起始位置，並設置掃描位移長度。檢測轉動步進電機和探測器信號採集功能是否正常，這樣 就完成了準備工作。
[0024] 在檢測過程中，只需設置橫向移動步進電機4單次轉動角度、探測器單次測量時 間和轉動步進電機單次圓周轉動角度，該裝置就可以進入自動工作狀態了。
[0025] 橫向移動步進電機4會根據事先設定的轉動角度推動探測器射線輸出裝置滑塊2 準確的移動一定距離，步進電機停止轉動後，數據採集部分自動開始獲取並保存探測器數 據。單次測量時間結束後，橫向步進電機4會自動繼續轉動。當探測器射線輸出裝置滑塊 2到達設定的掃描位移終點時，控制部件收到位移傳感器的信號後將停止掃描工作，控制橫 向移動步進電機4反轉推動探測器射線輸出裝置滑塊2回到起始位置，同時控制轉動步進 電機3轉動，使框架旋轉事先設定的角度，再繼續測量。
[0026] 當框架在齒輪盤上旋轉一周後，控制部件自動結束整個掃描過程，一個截面的掃 描工作完成。
【權利要求】
1. 一種用於管道斷層成像技術的自動掃描裝置，它包括：齒輪盤（1)、探測器射線輸出 裝置滑塊（2)、轉動步進電機（3)、橫向移動步進電機（4)、縱向移動步進電機（5)、減速器 (6)、橫向移動圓錐齒輪組（7)、縱向移動圓錐齒輪組（8)、橫向移動絲槓（9)、橫向移動導 軌（10)、縱向移動絲槓（11)、縱向移動導軌（12)、橫向移動傳動軸（13)、縱向移動傳動軸 (14)、移動滑塊（15)、支架（16)，其特徵在於：在支架（16)上安置一個固定的齒輪盤（1)， 齒輪盤⑴通過減速器（6)與轉動步進電機（3)連接，轉動步進電機⑶和減速器（6)被 固定在一個由四根導軌固定的矩形框架上，矩形框架由二根橫向移動導軌（10)和二根縱 向移動導軌（12)構成；在矩形框架上還固定有二根橫向移動絲槓（9)、二根縱向移動絲槓 (11)和兩根橫向移動傳動軸（13)、縱向移動傳動軸（14);在縱向移動導軌（12)上分別裝 有一個探測器射線輸出裝置滑塊（2)和四個移動滑塊（15)，兩根縱向移動絲槓（9)和兩根 橫向移動絲槓（11)分別由兩個縱向移動圓錐齒輪組（8)和兩個橫向移動圓錐齒輪組（7) 與橫向移動傳動軸（13)、縱向移動傳動軸（14)連接。
2. 如權利要求1所述的一種用於管道斷層成像技術的自動掃描裝置，其特徵在於：所 述橫向移動傳動軸（13)、縱向移動傳動軸（14)分別與縱向移動步進電機（5)和橫向移動步 進電機⑷連接。
3. 如權利要求1所述的一種用於管道斷層成像技術的自動掃描裝置，其特徵在於：所 述探測器射線輸出裝置滑塊（2)下端有定位裝置分別與對應的絲槓連接。
4. 如權利要求1所述的一種用於管道斷層成像技術的自動掃描裝置，其特徵在於：所 述橫向移動圓錐齒輪組（7)、縱向移動圓錐齒輪組（8)分別由兩個45度的圓錐齒輪組成， 實現轉動方向的90度轉向傳輸。
5. 如權利要求1所述的一種用於管道斷層成像技術的自動掃描裝置，其特徵在於：所 述的移動滑塊（15)和橫向移動導軌（10)縱向移動導軌（12)安裝有位移傳感器。
【文檔編號】G01N23/04GK203838080SQ201320760722
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2013年11月20日
【發明者】楊松波, 陳文強 申請人:陝西中核大地實業有限公司