【正文】 無損檢驗技術(shù)已與文物保護這一涉及人類文明歷史的學科結(jié)合起來，并取得了成效。科學工作者利用局部加熱和兩次曝光全息圖檢測了春秋時期的編鐘，漢代陶峨等青銅器及陶瓷文物中的裂紋、修復區(qū)域等缺陷，為文物保護提供了珍貴的科學資料 .近年來，許多新的無損探傷方法如微波、紅外、光彈顯示及介電常數(shù)檢測等不斷得以開發(fā)應(yīng)用。目前，仍在開拓 的新模式有中子和電子衍射、場的擾動和位錯的磁顯示、激光誘發(fā)激波脈沖和正電子湮沒等 .我們相信，隨著計算機科學的不斷發(fā)展，以微機和計算數(shù)學為核心的數(shù)值仿真與模擬，必將自動、準確和迅速地把被檢物體的信息綜合起來，進行全面分析，以得到動態(tài)的、完全符合實際的檢測結(jié)果。 磁粉探傷 磁粉探傷是建立在漏磁原理基礎(chǔ)上的一種磁力探傷方法。當磁力線穿過鐵磁材料及其制品時，在其 (磁性 )不連續(xù)處將產(chǎn)生漏磁場，形成磁極。此時撒上干磁粉或澆上磁懸液，磁極就會吸附磁粉，產(chǎn)生用肉眼能直接觀察的明顯磁痕。因此，可借助于該磁痕來顯示鐵 磁材料及其制品的缺陷情況。磁粉探傷法可探測露出表面，用肉眼或借助于放大鏡也不能直接觀察到的微小缺陷，也可探測未露出表面，而是埋藏在表面下幾毫米的近表面缺陷。用這種方法雖然也能探查氣孔、夾雜、未焊透等體積型缺陷，但對面積型缺陷更靈敏，更適于檢查因淬火、軋制、鍛造、鑄造、焊工業(yè) X 射線探傷儀系統(tǒng)設(shè)計 _輻射劑量與防護課程設(shè)計 6 接、電鍍、磨削、疲勞等引起的裂紋。磁力探傷中對缺陷的顯示方法有多種，有用磁粉顯示的，也有不用磁粉顯示的。用磁粉顯示的稱為磁粉探傷，因它顯示直觀、操作簡單、人們樂于使用，故它是最常用的方法之一。不用磁粉顯示的，習慣上稱為漏磁探傷，它常借助于感應(yīng) 線圈、磁敏管、霍爾元件等來反映缺陷，它比磁粉探傷更衛(wèi)生，但不如前者直觀。由于目前磁力探傷主要用磁粉來顯示缺陷，因此，人們有時把磁粉探傷直接稱為磁力探傷，其設(shè)備稱為磁力探傷設(shè)備。磁粉探傷廣泛用于汽車發(fā)動機零部件的檢測。 射線探傷機的結(jié)構(gòu)及工作原理 便攜式 X 射線探傷機的結(jié)構(gòu) 探傷機由 供電及控制系統(tǒng)，冷卻防護設(shè)施四部分組成?？煞譃閿y帶式，移動式兩類，移動式 X射線 探傷機 用在透照室內(nèi)的射線探傷 ，它具有較高的管電壓和管電流，管電壓可達 450kv，管電流可達 20mA，最大透厚度約 100mm，它的高壓發(fā)生裝置、冷卻裝置與 X 射線機頭都分別獨立安裝。 X 射線機頭通過高壓電纜與高壓發(fā)生裝置連接。機頭可通過帶有輪子的支架在小范圍內(nèi)移動，也可固定在支架上。攜帶式 X射線機主要用于現(xiàn)場射線照相，管電壓一般小于 320kV，最大穿透厚度約 50mm。其高壓發(fā)生裝置和射線管 探傷機 在一起組成機頭，通過低壓電纜與控制箱連接 。 （ 1） TF3120 型 X 射線探傷機 TF3120 X 射線探傷機是時代集團公司研制生產(chǎn)的工業(yè)用攜帶式氣絕緣 200kV 定向 X 射線探傷機， TF3120 X 射線探傷機由 TF3120GD X 射線發(fā)生器、 TF3120C 控制器及一系列附件組成。 該機采用逆變技術(shù)及國外最新半導體功率元件 (IGBT ) 設(shè)計制造，微機控制，具有國際先進水平，是一代集電力電子器件、整流逆變技術(shù)、微機控制、模糊技術(shù)等高科技于一體的新型射線探傷機。 1） TF3120 X 射線探傷機適用于造船、石油、化工、機械、航天、交通和建筑等工業(yè)部門檢查船體、管道、 高壓容器、鍋爐、飛機、車輛和橋梁等材料、零部件加工焊接質(zhì)量以及各種輕金屬、橡膠、陶瓷等加工的質(zhì)量。 2）采用微機控制，自動化程度高，功能多，但操作卻很簡單。具有人工智能功能，簡化了訓機操作，保證了使用的高效性及設(shè)備的安全性。 3）采用高亮度 LED 顯示，顯示清晰，適合野外使用。 工業(yè) X 射線探傷儀系統(tǒng)設(shè)計 _輻射劑量與防護課程設(shè)計 7 4）有各種故障保護及報警功能，提高了控制器的可靠性。 5）電源部分采用 IGBT 做主功率器件，大大減少了重量和體積，便于攜帶。 6）使用電壓范圍寬，減少了對電源的特殊要求，適應(yīng)性好。 7）發(fā)生器重點解決了 X 射線管的散熱問題。在散熱上有比 較大的突破，提高了 X射線管的壽命。 （ 2） XXQ3005型 X 射線探傷機 XXQ3005X射線探傷機由 XXQ3005 X 射線發(fā)生器 XXQ3005 控制器及一系列附件組成。 圖 XXQ3005X射線探傷機外型尺寸及輻射場示意圖 工業(yè) X 射線探傷儀系統(tǒng)設(shè)計 _輻射劑量與防護課程設(shè)計 8 XXQ3005X 射線探傷機是 200kV、定向氣絕緣 X 射線發(fā)生器。內(nèi)裝 X 射線管、高壓變壓器等部件，并充有 SF6 絕緣氣體，在發(fā)生器底部裝有風機作為強迫冷卻裝置。其外型尺寸及輻射場示意圖如圖 所示（供參考）。 XXQ3005X射線探傷機主要零部件有： 1） X射線管（ 200kV 5mA 定向） 2）高壓變壓器 3）溫度繼電器 4）行燈插座（二芯） 5）冷卻風扇 6）低壓電纜插座 7）壓力表 8）端環(huán) XXQ3005 型 X射線探傷機基本 參數(shù)如下： 輸出電壓（ kV）： 170300 輸入（ kW）： 焦點尺寸（ mm）： 輻射角度： 40+5176。 最大穿透（ mm）： 50（ A3 鋼） 重量（ kg）：發(fā)生器 44；控制器 。 尺寸 (mm)發(fā)生器Φ 340 340 830；控制器 320 280 150。 絕緣方式： SF6氣體 冷卻方式： 強制風冷 環(huán)境溫度： 10℃ ~+40℃ 相對濕度： 85% 最大穿透力： 29mm( A3 鋼 )，黑度≥ X 射線探傷機工作原理及運用范圍 被測物體各部分的厚度或密度因缺陷 的存在而有所不同。當 X 射線或γ射線在穿透被檢物時 ,射線被吸收的程度也將不同。 若將受到不同程度吸收的射線投射在 X 射線膠片上 ,經(jīng)顯影后可得到顯示物體厚度變化和內(nèi)部缺陷情況的照片（ X射線底片）。這種方法稱為 X射線照相法（見圖）。如用熒光屏代替膠片直接觀察被檢物體，稱為透視法。如用光敏元件逐點測工業(yè) X 射線探傷儀系統(tǒng)設(shè)計 _輻射劑量與防護課程設(shè)計 9 定透過后的射線強度而加以記錄或顯示，則稱為儀器測定法。 圖 X射線照相法 X 射線是在高真空狀態(tài)下用高速電子沖擊陽極靶而產(chǎn)生的。γ射線是放射性同位素在原子蛻變過程中放射出來的。兩者都是具有高穿透力、波 長很短的電磁波。例如由 X 射線管發(fā)出的 X 射線（當電子的加速電壓為 400 千伏時），放射性同位素60Co 所產(chǎn)生的γ射線和由 20兆電子伏直線加速器所產(chǎn)生的 X 射線，能穿透最大鋼材厚度分別約為 90 毫米、 230 毫米和 600 毫米。 X射線探傷機工作原理圖如圖 所示： 圖 XXQ3005射線探傷機工作原理圖 射線探傷機主要應(yīng)用范圍：對非金屬、輕金屬、鑄造件、各種合金、壓力容器等進行 X 射線無損檢測。主要檢測焊接缺陷（裂紋、氣孔、夾渣、未溶合、未焊透等）。 工業(yè) X 射線探傷儀系統(tǒng)設(shè)計 _輻射劑量與防護課程設(shè)計 10 支架由上支桿和下支 桿組成。因上支桿與下支桿的長度相等，而下支桿截面比上支桿小，故只需對下支桿的穩(wěn)定性進行計算校核。 下支桿最大壓力 P 的計算 四根下支桿的受力簡圖如下