【正文】 OUT3W Y 3 7805 V R E F ++ 5 VJ P 2 （ 13 ）J P 2 （ 15 ）J P 2 （ 17 ）J P 2 （ 19 ） 圖 315 電源功能模塊原理圖 電源功能模塊 中，通道一是對(duì)變壓器二次測(cè)的交流電壓進(jìn)行整流濾波，再由L7812和 L7805穩(wěn)壓出 5V電壓傳送至控制電路的 AD轉(zhuǎn)換芯片 ADC0809電壓基準(zhǔn)端，作為 AD 轉(zhuǎn)換得參考電壓。 表 32 電壓等級(jí)選擇開(kāi)關(guān)的含義 開(kāi)關(guān) 1 狀態(tài) 開(kāi)關(guān) 2 狀態(tài) 輸出電壓范圍（ KV） 上撥 下?lián)? 100~200 下?lián)? 下?lián)? 150~250 上撥 上撥 170~300 R9 3 . 3 K1243G 0 2R 1 1 3 . 3 K+ 5 VJ P 1 （ 17 ）J P 1 （ 11 ）A DC 0 8 0 9 ( I N 3 )A DC 0 8 0 9 ( I N 4 )J P 1 （ 17 ）J P 1 （ 11 ） 圖 313 電壓等級(jí)選擇功能模塊原理圖 19 揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)功能模塊 揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)功能模塊的功能是在系統(tǒng)發(fā)生異常情況時(shí)（如過(guò)壓、過(guò)流、欠壓、欠流等）驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲。數(shù)碼開(kāi)關(guān) 各種狀態(tài)的含義如表 32所示。輸出電壓范圍的選擇 通過(guò)改變 一個(gè)雙位 數(shù)碼開(kāi)關(guān)的檔位 來(lái)實(shí)現(xiàn) 。若超過(guò)設(shè)定 的溫度控制電路將發(fā)出 控制 信號(hào) 切斷高壓，使脈沖變壓 B3 停止工作達(dá)到保護(hù)Ｘ光管的目的。 防止X 射線 管 因過(guò)熱而損壞。其中，電位器 W2 的作用是調(diào)節(jié)反饋電壓的取樣值。 電路如圖 311所 示： + 1 2 V+ 1 2 V814321I C 3AL M 3 5 8 NR 1 4510ΩR 1 5510ΩC 2 83300PW21KR 1 9100ΩC 2 11 0 u / 2 3 VC 2 02 2 0 u / 2 5 VC 1 90 .1 uR 1 31KR 1 2560ΩD8J P 2 （ 4 ）J P 2 （ 6 ）A DC 0 8 0 9 ( I N 6 )12 34G 0 3 ( 1 )1234G 0 3 ( 2 )J P 2( 4 )J P 2( 6 )( 1 )( 2 )( 7 )( 8 )( 5 )( 6 )( 3 )( 4 )J P 1 （ 14 ） 圖 311 電流反饋功能模塊原理圖 電流反饋功能模塊 工作原理是 ： X 射線管的工作電流通過(guò)航空頭的第 8 腳反饋到 電流反饋功能模塊 的輸入端，經(jīng)降壓、濾波和光電耦合器隔離變換信號(hào)后送到LM358 進(jìn)行放大， LM358 輸出電壓經(jīng) R20 和 W3分壓取樣后送至 控制電路 ，判斷 X 射線 管工作電流是否過(guò)流和欠流。其中，電位器 W3 的作用是調(diào)節(jié)反饋電壓的取樣值。并通過(guò)反饋電壓的數(shù)值 判斷輸出是否過(guò)壓和欠壓。 電壓反饋功能模塊 電壓反饋功能模塊 的主要功能就是在電 壓 調(diào)節(jié)系統(tǒng)中自 動(dòng) 調(diào)節(jié)整流 功能模塊的輸出電壓 ，當(dāng)整流 功能模塊的輸出電壓升高或降低一定數(shù)值 時(shí)， 此時(shí)通過(guò)電壓反饋電路反饋到控制電路中進(jìn)行輸出電壓調(diào)整。 逆變器觸發(fā) 功能模塊 如圖 39 所示 ： 16 C X / R X15C L R3Q4Q13A1B2CX14I C 2AM 7 4 H C 1 2 3 B 1 RW110KC 2 60 .3 3 u+ 5 V+ 5 VR 2 520KR 2 320KT29013T19013D9D 1 0D 1 1 AC 2 20 .1 uC 2 30 .1 uR 2 210ΩR 2 410Ω+ 1 2 V+ 1 2 VD 1 2 AD 1 2C 3 2200PJ P 1 （ 1 ）T1B1B2J P 1( 1 )J P 3 （ 9 ）J P 3 （ 7 ）J P 3 （ 9 ）J P 3 （ 11 ） 圖 39 逆變器功能模塊原理圖 逆變器功能模塊中， 74HC123 接成脈寬可調(diào)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，來(lái)自單片機(jī)的頻率信號(hào)送到 74HC123 的 1 腳，由 74HC123 的 4 和 13 腳產(chǎn)生相位相反的兩列矩形脈沖，經(jīng) C2 R23， C23 和 R25 微分電路微分后，產(chǎn)生正負(fù)尖脈沖送 T T2 的基極并放大后送到脈沖變壓器 B B2 分別觸發(fā)副和主晶閘管。 通過(guò)改變 單片機(jī)的 輸出 脈沖 的相位將能改變 主晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間，進(jìn)而可改變 整流功能模塊 輸出的直流電壓。根據(jù)不同的曝光要 求選擇其輸出電壓。每當(dāng)輸入電壓的波形從負(fù)到正（過(guò)零點(diǎn)）時(shí)，電壓比較器的輸出端將會(huì)輸出一次低電平到單片機(jī)的外部中斷端，單片機(jī)就以該時(shí)刻為給觸發(fā)電路輸出脈沖的基準(zhǔn)點(diǎn)，使整流功能模塊與其觸發(fā)電路能夠時(shí)刻保持同步。 零點(diǎn)檢測(cè)功能模塊 零點(diǎn)檢測(cè)電路的作用是保證半控橋觸發(fā)功能模塊與整流功能模塊工作時(shí)能達(dá)到同步。Ve溫度反饋電流反饋 圖 36 航空頭管腳分布圖 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)電路部分主要由零點(diǎn)檢測(cè)功能模塊、半控橋觸發(fā)功能模塊、逆變器觸發(fā)功能模塊、電壓反饋功能模塊、電流反饋功能模塊、溫度檢測(cè)功能模塊、電壓等級(jí)選擇功能模塊、揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)功能模塊和電源功能模塊組成。航空頭管腳功能如表 31 所示，管腳分布如圖 36所示。 C3 C3 C3 C3 L D4 所組成串聯(lián)諧振電路，可節(jié)約電能，并加速下正上負(fù)電壓 的 建立過(guò)程 ， 使逆變器在頻率較高時(shí)也能正常工作 。當(dāng)下一次 SCR4 導(dǎo)通時(shí)，就把 C3 C3C3 C34 跨接在 SCR3 的兩端，使 SCR3 受反壓而迫使其關(guān)斷。 接通高壓后 ， 觸發(fā)脈沖使主晶閘管 SCR3 導(dǎo)通，一方面負(fù)載電流經(jīng) SCR3 ? L2， 13 流經(jīng)電源負(fù)極；另一方面， C3 C3 C3 C34 上電壓（下正上負(fù)）經(jīng) SCR3 強(qiáng)迫SCR4 關(guān)斷。工作原理簡(jiǎn)述如下： 在接通低壓電源未接通高壓電源之前 ， 電流調(diào)節(jié)單元輸出的連續(xù)觸發(fā)脈沖使副晶閘管 SCR3 導(dǎo)通，電流經(jīng)高壓變壓器一次側(cè) ? C3 C3 C3 C34?L2，迅速向C3 C3 C3 C34 充電，當(dāng)充電流小于 SCR4 的維持電流時(shí)， SCR4 自行關(guān)斷。 逆變功能模塊 本 功能模塊 采用副晶閘管和換向電容及換向電感的強(qiáng)迫換向方式，由于晶閘管在直流電壓下觸發(fā)導(dǎo)通后 ,其控制極已失去控制能力，不能自行關(guān)斷，因而采取了這種專門(mén)的措施。為此，在輸出端并聯(lián)一個(gè)續(xù)流二極 管，為感性負(fù)載提供了一個(gè)放電回路，避免了感性負(fù)載持續(xù)電流流過(guò)晶閘管，保證晶閘管正常工作。整流功能模塊如圖 34 所示： C 3 8 C 3 9C 3 7C 3 51 0 0 0u / 4 5 0V 5C 3 6D2D1L1T1R35 .1 KF U 1F U 2V T 1 V T 2VDR1 0 0 39 1 KC2224KV C CJ P 4 （ 17 ）、（ 18 ）J P 4 （ 15 ）、（ 16 ）J P 4 （ 13 ）、（ 14 ）J P 4 （ 11 ）、（ 12 ）J P 4 （ 9 ）J P 4 （ 7 ）J P 4 （ 5 ）、（ 6 ）J P 4 （ 10 ）J P 4 （ 19 ）、（ 20 ）123A212345678910111213141516A1A1 （ 5 ）A1 （ 7 ）A1 （ 9 ）NSA2（1）A2（3）A2 （ 1 ）A2 （ 3 ）風(fēng)扇揚(yáng)聲器A2（2）A2 （ 2 ）S2 2 0 V 交流電輸入插座ND3 圖 34 整流功能模塊原理圖 在電路中，兩個(gè)橋臂上的晶閘管 VT VT2 的陰極通常式連接在一起（共陰極），此時(shí)他們的門(mén)極電位接近，故采用脈沖變壓器隔離時(shí)，二次繞組間絕緣要求較低，不會(huì)因絕緣損壞造成短路。 整流功能模塊 整流功能模塊采用了單相橋式整流電路調(diào)壓。 主電路設(shè)計(jì) 主電路部分主要由整流功能模塊、逆變功能模塊、航空頭功能模塊組成。為了保證探傷機(jī)的工作性能，因此在主電路和驅(qū)動(dòng)電路中加入必要保護(hù)環(huán)節(jié)。當(dāng)輸出電壓高于最高點(diǎn)壓 5%時(shí)，控制電路中的過(guò)電壓保護(hù)動(dòng)作，使逆變器停止工作，即切斷高壓。 X射 線 管 圖 32 X射線發(fā)生器 X 射線探傷機(jī)工作流程設(shè)計(jì) X 射線探傷機(jī)工作流程： 220V 交流電經(jīng)晶閘管 橋式整流后，由 LC 組成的濾波器濾為平滑直流電，再送晶閘管逆變器逆變，將直流電斬截成單向矩形脈沖波，作為升壓變壓器一次繞組的供電電源，經(jīng)變壓器升壓后為 X 射線發(fā)生器提供高壓。在發(fā)生器內(nèi)在鋪設(shè)了一層防輻射的鉛板，并用環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)在發(fā)生器內(nèi)壁上。 其中，主電路部分主要由整流功能模塊、逆變功能模塊組成；驅(qū)動(dòng)電路部分主要由零點(diǎn)檢測(cè)功能模塊、半控橋觸發(fā)功能模塊、逆變器觸發(fā)功能模塊、電壓反饋功能模塊、電流反饋功能模塊、溫度檢測(cè)功能模塊、電壓等級(jí)選擇功能模塊、揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)功能模塊和電源功能模塊組成。 操作臺(tái)內(nèi)部有整流電路、電源變壓器、濾波電感、濾波電容及逆變器等組成。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖 31所示： 操 縱 臺(tái)X 射 線 管低 壓 連 接 電 纜電 源 電 纜 圖 31 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 操作臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 操作臺(tái)面板上有 LED 顯示器、控制按鈕、信號(hào)指示燈等。 （ 2）發(fā)光二極管指示燈（共七個(gè)） a、電源燈：機(jī)器通電時(shí)亮； b、預(yù)置燈：機(jī)器處于預(yù)置參數(shù)時(shí)亮； c、準(zhǔn)備燈：機(jī)器準(zhǔn)備完畢時(shí)亮； d、訓(xùn)機(jī)燈：訓(xùn)機(jī)時(shí)亮； e、工作燈：訓(xùn)機(jī)或曝光時(shí)周期性閃亮； f、休息燈：訓(xùn)機(jī)或工作休息時(shí)亮； g、故障燈：機(jī)器發(fā)生故障保護(hù)時(shí)亮。前面板和側(cè)面板分別如圖 2圖 24 所示。 人機(jī)界面功能模塊 人機(jī)界面常使用鍵盤(pán)、旋鈕、 LED 顯示和 LCD 顯示， X 射線探傷機(jī)一般通過(guò)控制臺(tái)上的開(kāi)關(guān)、按鈕或它們的組合進(jìn)行操作，操作實(shí)現(xiàn)的功能由控制臺(tái)上的文字和操作手冊(cè)給出。 保護(hù)功能模塊 X 射線探傷機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)主要有以下部分組成：每一個(gè)獨(dú)立電路的短路過(guò)流保護(hù)、 X 射線管陽(yáng)極的冷卻保護(hù)、 X 射線管的過(guò)載保護(hù)（過(guò)流或過(guò)壓）、零位保護(hù)、接地保護(hù)和其他保護(hù)等。 X 射線管會(huì)因陽(yáng)極過(guò)熱而發(fā)生損壞，冷卻得不好還 會(huì)發(fā)生高壓變壓器過(guò)熱，絕緣性能變壞，耐壓強(qiáng)度降低而擊穿的事件。 高壓功能模塊 X 射線探傷機(jī)的高壓部分包括 X 射線機(jī)、高壓發(fā)生器（高壓變壓器、燈絲變壓器、高壓整流管和高壓電容）及高壓電纜等?？刂凭€路板通過(guò)扁平電纜插頭座與顯示電路板及主回路連接，整個(gè)儀器 的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)便于檢查、維修和更換部件。它采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的半波自整流線路， X 射線管和高壓發(fā)生部分共同裝在射線機(jī)頭內(nèi)，控制箱通過(guò)一根多芯的低壓電纜將其連接在一起。它的高壓發(fā)生部分（一般是兩個(gè)對(duì)稱 的高壓發(fā)生器）和 X射線管是分開(kāi)的，它們之間用高壓電纜連接，為了提高工作效率，一般采用強(qiáng)制油循環(huán)冷卻。 射線探傷機(jī)的種類 目前，國(guó)內(nèi)外所生產(chǎn)和使用的工業(yè) X射線探傷機(jī)的種類、形式、規(guī)格繁多，按結(jié)構(gòu)可分為兩大類，移動(dòng)式 X 射線機(jī)和攜帶式 X 射線機(jī)。它也能用于鑄造、焊接工藝連續(xù)觀察。它能把射線增強(qiáng)數(shù)千倍，探傷時(shí)可以用肉眼直接觀察工件內(nèi)部缺陷。不過(guò)，與射線照相底片比較熒光屏呈黑度分布正好相反。熒光屏成像法原理是射線輻射的射線貫穿工件照射到熒光屏上，由于存在缺陷而引起射線強(qiáng)度的差異，進(jìn)而引起熒光屏各部位熒光亮度的差異。熒光屏成像法是利用射線與熒光物質(zhì)相互作用產(chǎn)生熒光的現(xiàn)象呈現(xiàn)圖像的。由于貫穿工件后有無(wú)缺陷部位的射線強(qiáng)度不同， X 射線膠片將不同程度地被感光，感光的膠片經(jīng)暗室處理得到射線照相底片，利用射