Разработка моноблока для микрофокусного источника рентгеновского излучения на напряжение 150 кВ, используемого в промышленной дефектоскопии, страница 6

В производстве аппаратов длительное время была заметна специализация, например фирма Andrex (Дания) первые годы специализировалась на компактных моноблочных аппаратах, но затем постепенно перешла к выпуску передвижных, а в последнее время – и стационарных кабельных установок [7].

1.2.2. Кабельные аппараты для промышленной дефектоскопии

Стационарные и передвижные аппараты применяют в заводских и цеховых специализированных лабораториях при контроле качества деталей на потоке (конвейере), при контроле сварных швов. Кабельные аппараты незаменимы при контроле изделий сложной конфигурации со стенками различной толщины (от тонкостенных синтетических материалов или легких металлов и до стали толщиной свыше 100 мм). Сменные излучатели позволяют подбирать для каждого участка изделия оптимальные условия контроля. Для этих же целей кабельные аппараты снабжены двухфокусными трубками. На рентгеновскую трубку всегда подают постоянное напряжение, обычно по схеме Грейнахера (Greinacher). Применение такой схемы питания трубки, с одной стороны, вынужденное, а с другой – дает большое преимущество, связанное с известной зависимостью интенсивности дозы за объектом от напряжения, которая пропорциональна десятой степени напряжения при просвечивании стали. При синусоидальном напряжении полезное напряжение генерируется только на участках вблизи максимума амплитуды. Поэтому время экспозиции при прочих равных условиях, при применении кабельных аппаратов значительно меньше. Схема кабельного аппарата представлена на рисунке 1.1.

На рисунке 1.1. цифрами обозначены: 1 – пульт управления, содержащий систему регулирования напряжения и приборы управления и контроля; 2 – генератор, содержащий высоковольтный трансформатор, высоковольтные выпрямители, сглаживающие конденсаторы и накальный трансформатор; 3 – высоковольтный кабель; 4 – излучатель, содержащий рентгеновскую трубку в масляной или газовой изоляции и патрубки ввода, охлаждающего анод трубки масла (или воды); 5 - система охлаждения, содержащая масляный или водяной насос, шланги, змеевик для воды, охлаждающей масло; 6 - датчики температуры и давления (в аппаратах с газовой изоляцией); 7 - датчики температуры и расхода охлаждающей жидкости.

Аппараты работают в изоваттном режиме, который при наличии мощных генераторов позволяет оптимально использовать параметры трубки, например двойной ток при половинном напряжении. Улучшенное качество изображения достигается благодаря увеличенной контрастности [7].

Как правило, кабельные аппараты с выходным напряжением более 210 кВ работают на постоянном напряжении по выпрямительной схеме удвоения с заземленной средней точкой. Пульсации напряжения не превышают 10% номинального значения. Высоковольтное напряжение подводится к рентгеновским трубкам по специальным кабелям длиной до нескольких десятков метров. В аппаратах предусмотрены блокировки и автоматические устройства, не позволяющие включить высокое напряжение и автоматически отключающие его при нарушении нормального водяного или масляного охлаждения трубок, а также при перегрузках последних.

В состав аппаратов входят: пульт управления, два генераторных устройства (катодный и анодный элементы), три излучателя, высоковольтные и присоединительные кабели, передвижной штатив и масляный насос.

В генераторном устройстве смонтированы трансформатор, выпрямители, высоковольтный конденсатор и ограничительный резистор. В качестве изоляции используется трансформаторное масло.

Излучатели содержат рентгеновскую трубку и защитный кожух. Как правило, в комплект аппарата входят несколько излучателей с двухфокусными трубками направленного излучения на напряжения 100, 160, 225, 320 и 420 кВ. Малые фокусы рентгеновских трубок (0,4¸1,5 мм) предполагаются для работы с анодными токами до 3¸6 мА, большие (1,5¸4,5 мм) – с токами  до 6¸30 мА в зависимости от типа аппарата.