X射线实时成像系统常见故障及检修方法

巫伟

摘 要：随着我国科学技术的进步，人们对于X射线的开发研究也越来越成熟。它被广泛的运用到医疗，工业，航空以及无损检测当中。但是，目前来说，X射线在实时成像方面还存在着一定的缺陷。本文主要介绍了X射线实时成像系统常常会遇到的故障以及解决的方法，给以后X射线技术的发展提供了宝贵的参考价值。

关键词：X射线；实时成像；常见故障；检修

X射线成像具有操作简单和结果直观优势，是企业中最常用的无损检测方法。但是，X射线实时成像技术的应用在国外已经比较成熟，在中国近几年才开始应用，相关的技术经验还不是很成熟，技术标准仍然缺乏，而且使用X射线检测成本高，而且检测的图像不能进行动态调整，这些因素也严重影响着该系统的推广应用。与传统摄影比较，X射线实时成像的探测原理发生了很大的变化。传统的照相方法是通过处理胶片上的X射线敏感部分，根据胶片的灰度来确定零件的质量，形成的图像是静态的且不可调整的。但是X射线实时成像系统主要是X射线通过穿越零件内部再由图像增强器、电荷耦合器件摄像系统和电脑转换成数字图像，这样形成的图像是动态可调的，如电压和电流都是实时可调的参数，同时计算机可以改变动态图像的对比度等，以获得最佳的静态图像。所以说，X射线实时成像系统有着自身独特的优势，值得我们继续研究推广。

1 X射线实时成像系统原理

X射线实时成像系统是由三大部分组成，分别是X射线源（X射线机），图像处理与分析系统以及X射线接收转换装置，与其他的检测技术相同，X射线实时成像技术需要硬件和软件设备作为支撑，形成完整的检测系统，称为X射线实时成像系统。该系统利用X射线机或者加速器等当作射线源，X射线通过被检测物体之后发生衰减，通过接收/转换装置来接收和转换为数字信号或模拟信号，利用半导体的传感器技术、信息处理技术和计算机图像的处理技术将图像显示在显示屏幕上，依靠计算机程序来进行评估，最后将图像数据存储在存储介质中。X射线实时成像系统主要用于金属焊缝、非金属或金属器件无损检测等。

2 X射线实时成像系统常出现的故障

2.1 高压发生器及控制器出现故障

如果这一部分出现问题，最简单的解决方法是利用新的电路板，然后用示波器和万用表进行检查。如果安全电路发生报警，首先需要确定外围线路是否存在问题（如报警电路、门回路、冷却水电路、电压以及电流等），然后检测高压发生器的继电器回路，将蛤蜊，放大以及控制板上信号都进行检测是否正常，利用所检测的信号情况来确定故障位置，然后将出现问题的控制板单独检测。例如，德国有一家设备的X射线无法正常启动，检查显示射线的管头、高压电缆、高压发生器和安全电路都处于正常状态，6块控制板可以正常工作，最终检查出是在控制板前端有一个二极管被烧毁。但是如果故障发生在高压发生器处，尽量不要自己处理，因为高压发生器对装配环境要求比较高，所用的绝缘材料以及真空条件也比较特殊，一般情况下在工厂是没有办法处理的。

2.2 外围回路出现故障

外围回路中常见故障主要有水循环故障、电源故障、外围报警灯以及安全门连锁故障。出现这种故障时，往往只需根据报警信号对相关电路进行维修即可。但是有时候开机不能发出射线，造成安全回路指示灯不亮。这时候，要先检查电路是否按要求进行了闭合，限位开关压合是否到位，然后检查照明报警电路是否正常，冷却水循环是否运行，以及水流是否充足等。例如，一个YXLON设备射线无法启动，安全回路指示灯熄灭，检查结果发现灯光报警系统中有一个灯泡被烧坏，这也是造成这次故障的原因。电源出现故障通常是比较罕见的，但如果发生之后它们可能很难修复或造成严重的后果。比如说电源电压过高，就有可能烧坏线路，而电压过低又可能会导致断路器、继电器等线圈不能吸合，导致射线机不能够正常启动。比如说，一个YXLON射线机，报警信号显示安全电路出现故障，检查所有回路发现并没有故障存在，但是射线却无法正常启动，最终检测设备输入电压时发现电压太低，当配入一个稳压器之后射线正常启动。

2.3 X 射线管头故障

X射线管头的故障主要有灯丝发生短路，射线管头漏电等。比如说射线机开启之后没有管头电流或者高压，应该将射线机的高压电缆从高压发生器上拆卸下来，然后利用万用表测量出两个焦点和公共底线间的电阻值，在正常运行情况下这两者间是通的（大约有1欧姆的电阻），如果是电缆出现了故障，那么万用表是显示不出阻值的。但检测出电缆正常时，那么可以考虑故障点发生在射线管头处，比如说灯丝发生断路等。如果发生爬电现象，控制器会出现射线高压瞬时下降的情况，电压在控制器作用下再次升高。这时，射线机需要立即停止射线的发射，然后拆除射线机高压电缆，检查爬电状态。如果绝缘体出现轻微的碳化，可以使用细砂纸进行打磨，重新涂抹绝缘硅脂，然后将其安装压紧，但是当炭化情况比较严重时，需要重新更换绝缘体。当出现低电压爬电时，很难检查出所出现的问题，可以利用示波器来监测X射线的管电流。如果x射线机的电流突然增加，说明高压电缆或高压管头灯丝电路连接有问题。例如：飞利浦公司在2001年初曾出现设备高压升不上去的故障，检查控制系统以及射线管头等一些外围部分并未检测出故障，最后验证事高压发生器与高压电缆护套的连接出现问题，该情况可能是由于绝缘体的老化。

3 部分重要部件维护

X射线实时成像系统的关键部件包括了电缆高压、高压发生器、图像增强器以及射线管头。其中，图像增强器以及高压发生器主要是靠除尘来进行维护的，射线管头主要是依靠定期的更换高压绝缘脂维护。高压电缆的连接有两种：普通法兰螺钉连接和快速安装法兰连接。法兰向高压电缆施加一定压力，使得绝缘体间无缝隙，不会发生漏电现象。绝缘体间表面涂抹上高压硅脂能够起到更好的绝缘性。法兰向电缆提供压力，一个是直接依靠法兰连接，另外一个是利用弹簧传到绝缘体上。如果采用直接连接的方式，需要每次进行拆卸重安装时，根据厂家提供数据，重新调整好压力间隙，达到密封的目的，这样会需要大量的硅脂。一般带有弹簧的高压电缆变形比较小，所以不需要太多的硅脂。目前来看，X射线机都需要定期更换硅脂，以免因硅脂缺少造成绝缘性能下降，从而造成漏电设备事故。当更换高压硅脂需要拆卸螺丝的时候，在保证不触碰到绝缘体情况下再将电缆头取出来，同时要注意避免损坏绝缘体。另外，电缆头处的金属环需要用无尘纸将其擦净，从绝缘体由上向下擦掉原来的硅脂。然后均匀地涂上硅脂，清洗后再次擦拭。带有弹簧的电缆，在硅脂的管口挤出大约5厘米左右的量从纵向和橫向方向均匀的涂在绝缘体上，当手指无明显凹凸感的时候涂抹停止；无调压弹簧的电缆，约多出1 / 3量即可。更换硅脂后，将电缆头安到X射线的管头上，然后将螺钉拧紧。在更换硅脂时需要注意：不要触碰高压电缆触头，否则会出现射线机不能发射的现象。不得使用有机溶剂清洗电缆，以免腐蚀到绝缘体。拆卸前，请确保高压发生器的电已经完全放电。我们都知道，X射线机的使用对环境有着极高的要求，所以需要及时的清除粉尘，减少静电对整个系统的影响，从而提高系统的使用寿命。

4 结论

目前，X射线实时成像技术在我国已经成为很多领域不可缺少的一部分，受到了很多企业的欢迎。但是相比于国外，我国的X射线技术还相对有些落后，在运用的过程当中还存在着一些问题。因此，我们需要重点分析X射线实时成像系统经常会出现的故障，在使用前认真检查排除故障，及时遇到故障时也能够及时的解决问题。这有这样才能够充分的发挥X射线实时成像技术的优势。

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