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從中國視角看全球工業便攜式X射線機的技術現狀
作者:管理員    發布于:2016-07-10 22:10:27    文字:【】【】【

丹東x射線機  黃石x射線機  黃石探傷機  黃石陶瓷射線管

目前,國際上工業便攜式X射線機的代表品牌有日本理學、美國通用電氣公司(GE)、俄羅斯Spektroflash、比利時ICM、德國 YXLON等。

  日本理學便攜式變頻充氣X射線機20世紀70年代就進入中國市場,當時中國市場使用的還是油絕緣工頻機,體積大,重量重,相比之下,日本理學便攜式變頻充氣的X射線機體積小、重量輕、性能穩定,盡管價格高昂(從最初的十幾萬元,到后來20多萬元,目前價格還在20萬元左右),仍然受到市場追捧。但是,幾十年來,沒有新技術、新產品出現,主回路沒有變化,仍然是變頻充氣機,近幾年,盡管做了一些改進,技術上沒有大的突破。

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日本理學便攜式X射線機 圖片來源:網絡

  美國通用電氣公司(GE)ERESCO MF4系列便攜式X射線機,采用中頻恒壓技術,頻率大約為20 kHz,金屬陶瓷X射線管,產品系列kV輸出有160kV、200kV、280kV、300kV,輻射方向分定向和周向機,還有風冷、水冷和小焦點,品種比較齊全。產品主要優點是功率輸出最高,圖像清晰度好;較高的 X 射線劑量使曝光時間較短,并相應提高工作效率;30°C 時運行占空比為100%;與變頻機相比技術性能優勢明顯,例如65 MF4型300kV定向機,高壓輸出5-300 kV,管電流0.5-6mA,額定功率900W,焦點3.0 mm (EN 12543),輻射角40°x 60°,最大穿透65 mm(鋼),管頭高度1020mm,管頭重量40 kg,電源要求160-253V AC,50/60 Hz,環境防護等級IP65。設計緊湊,控制器和機頭結構堅固,能夠在惡劣環境中使用。

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ERESCO MF4便攜式X射線機 圖片來源:網絡

  俄羅斯Spektroflash(史克龍斯)公司曾以脈沖射線機Arina系列聞名,這款機器重量小、電壓低、功耗小。新推出的MAPT系列射線機是高頻恒壓射線機。取消風扇設計,其機身小巧輕便,功耗低,射線管工作效率高,可以有效的把能量轉化為X射線而不是熱量。并采用特種散熱金屬,來完成散熱工作。從而實現機身小巧簡潔,但功能強大,并有效延長機器的使用壽命。其所采用的特制的高頻射線管,具有壽命長,穩定性高,不易損壞等優點。

  俄羅斯進入中國市場有2款機,一款是APT200定向機和半周向機,可以對外發射一個錐向角度為150°的射線,更適合小徑管的周向曝光檢測。輸出管電壓100-200 kV,管電流3 mA,最大穿透厚度30 mm(鋼);射線發生器重量僅僅5kg。 另一款是MAPT250定向機,輻射角度40°,最大穿透厚度40 mm(鋼)輸出管電壓130 -250 kV ,管電流3 mA,射線管工作頻率100kHz,X射線管焦點1.5 mm,發生器重量8.5kg。體積小,重量輕。據了解,高穿透能力的機型將陸續推出。

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MAPT系列高頻恒壓射線機 圖片來源:網絡

  比利時ICM公司便攜式X射線機20世紀90年代進入中國市場,屬于變頻充氣機,玻璃X射線管;恒壓機研發多年,系列產品尚未推出,去年剛推出一款200kV定向機SITE-X CP200D。主要產品還其變頻充氣機,其主要特點是品種齊全,可以連續工作;周向機采用專利技術,均勻度好,而且,使用后若出現輻射均勻度偏差,不用更換X射線管,可以通過射線發生器內部安裝的偏轉線圈進行調整。正是因為增加了偏轉電場,控制電路復雜,未能及時升級,產品故障率較高。

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ICM便攜式X射線機 圖片來源:網絡

  德國YXLON 是COMET集團旗下的專門生產便攜式和移動式X射線系統的公司,產地在丹麥的哥本哈根。1989年開始生產Y.SMART系列便攜式X射線機,將油絕緣管頭和玻璃管芯的組合,改變為氣體絕緣和金屬陶瓷管芯的組合,并開始應用高頻恒壓技術。

  2014年最新推出的SMART-EVO系列,是Y.SMART系列的升級版,控制器和射線發生器都進行了全面技術升級。與Y.SMART系列相比,新產品極大的降低了重量,并確保操作流程更優。曝光計算器自動計算所需的曝光時間,無需在設置時采用“試驗法”以逼近最佳值而浪費時間。還有許多細心設計的特點,例如射線鉛罩更易于裝卸、控制器肩帶、輻射角激光指示、內嵌式的一體化LED警示燈等確保操作流程更快速。尤其值得一提的是控制器中的功率因數校正(PFC)模塊,不僅可以優化主供電線路中的電流負載,還可以在電壓不穩情況下確保穩定操作(如發電機供電場所),并適用于所有介于85-264V,45-65Hz的交流電源。優越的設計獲得2015年度設計類“最佳中的最佳”獎項-紅點獎(reddot)。

  最近,YXLON又推出高功率X射線機和小焦點系列。高功率X射線機XPO EVO 225D定向機,具有1200W的恒定射線功率,電流調整幅度高達10mA,以滿足較高的穿透力要求,使得其勝任所有中等強度的現場檢測任務。小焦點系列定向機焦點1.0mm(EN 12543),特別適合數字射線檢測,大大提高成像質量。

  YXLON產品系列kV輸出有160kV、200kV、225kV、300kV,輻射方向分定向和周向機,還有風冷、水冷和小焦點,品種比較齊全。金屬陶瓷X射線管,抗震性好、穩定性強、使用壽命長;高壓連續工作,暫載率100%, 大大節約了作業時間。例如SMART-EVO 300D型300kV定向機,高壓輸出50-300 kV,管電流0.5-4.5mA,額定功率900W,焦點3.0 mm (EN 12543),輻射角40°× 60°,最大穿透65 mm(鋼),管頭高度774mm,管頭重量29 kg,電源85-253V AC,50/60 Hz,環境防護等級IP65。

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  SMART EVO系便攜式X射線機 圖片來源:網絡

  美國Varian公司最新推出便攜式加速器,屬于便攜式高能X射線裝置。擬推出PX-1型和PX-2型二款便攜式裝置,PX-1型加速器焦點1.5 mm,標稱能量 0.95MeV,半值層 HVL1.4 cm (鋼),穿透厚度約76mm(鋼),供電能源230 VAC,2.5 kVA,X射線發生器外觀尺寸79.5×51.8×31 cm,重量36 kg ;控制器27×24.6×17.4 cm,重量3 kg ,現場安裝時間5分鐘。PX-2型便攜式加速器,標稱能量1.6MeV ,穿透厚度約127mm鋼,焦點 <1.5 mm ,相當于7居里Co60源。

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VARIAN Linatron-PX1 950KV X射線源 圖片來源:網絡

便攜式加速器的優勢在于:

  一,制造過程中對大厚度工件用便攜式加速器替代移動式X射線機,使操作更為方便;

  二,在役檢測尤其是管道檢測,替代γ射線儀,使檢測更為安全。

  

節選自《無損檢測》2015年第10期

  本文作者:黃新超,河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院高級工程師,鍋爐檢驗師、容器檢驗師、管道檢驗師,RT-Ⅲ,UT-Ⅲ,主要從事特種設備檢驗檢測和檢驗檢測儀器研發及應用工作。

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