高可靠性γ射线探伤机自动控制台

摘要　介绍了一种高可靠性的电动γ射线探伤机电路的工作原理，从几个方面分析了设计中应该注意解决的问题及解决的办法。

关键词：γ射线 探伤机

一、 引言

目前有许多γ射线探伤机已经由过去的手摇方式改进到电动方式，采用电子定时器定时，具有操作简单，定时精确，可实现远距离遥控，人身受到的辐射减少等优点，但在实际使用中发现某些市场中购买的控制台设计上不合理，如：出源机构采用微动开关到位的方式，开关极易受灰尘、油污等因素的干扰，造成出源电机到位不能停机，而极易烧毁电机和出源继电器；电压中心抽头供电造成电池充放电寿命减少；充电电路设计不合理导致电池不能充满电等，给人身安全造成了损害。于是我们设计并制造成功了下面介绍的一种电动γ射线探伤机。

二、工作原理

电路如图1。

出源过程：当控制台开关K1打开，定时器的静态触点AB是导通状态，出源键K3按下后继点器J3吸和并通过J3-1实现自锁，J3-2吸合，定时器和出源电机同时得电，定时器开始定时，控制台输出24伏电压，γ射线机通过控制电缆得到24伏电压使电机推动γ源出源，γ源到位后电机电流增大，取样电阻R1上的电压升高，该电压通过VR1的调节，使光电耦合器Q1导通，J1-2得电吸合并自锁，J1-1断开，出源电机失电停转，此时电磁离合器L1继续得电保持吸合状态，利用电机内齿轮传动比很大（127：1）阻力很大的因素，保证出源到位而不回退，J1-2为自锁触点，保证了J1可靠吸合。同时出源到位K4开关闭合，高亮闪光灯亮蜂鸣器发声表示正在出源工作状态，直到定时器时间到，AB两点间断开，进入收源过程，AB两端将由导通状态转变为断开状态，J3释放，定时器和出源电机失电，因定时器复位AB点间将再次接通，但因J3已经断开，出源机构将不在供电，源受收源装置机械储能机构的牵引向回回收，当收到位时，收到位开关K5闭合，同时D8发出光信号，表示收到位。

遥控过程：时序图如下图2，两通道遥控器上有出源按钮和收源按钮，当遥控器上的出源按钮按下时，3脚将发出一个高电平信号，与按钮按下的时间相同，2脚发出一个高电平脉冲，通过D6和D7驱动三极管Q3Q4导通，继电器J3吸合，相当于控制台上出源按钮K3被按下，进入上述的出源过程，而当定时器时间未到，需要手动紧急收源的时候，按下遥控器上的收源按钮按钮，4脚输出一个高电平，2脚输出一个高电平脉冲，D5导通驱动Q2导通，J2吸合，整机电路断电，定时器、J3复位，进入收源过程。

手动紧急收源过程：在出源后的任意时刻需要紧急收源时，按下收源按钮K2都将导致整机断电，并复位定时器和J3，随时进入收源状态。

充电器过程：采用定做的开关电源，本身具备电压稳定、体积小巧、价格便宜的特点，可以安装到控制器内部，只要接通160-280交直流电源都能充电，由于本身有过流保护功能，并且电压稳定性能良好，所以正好满足阀控密封铅酸蓄电池充电限流、稳压的特性。

三、电路特点

1、采用过流检测判断出源状态，能够防止电机及继电器因机械开关故障而烧毁损坏。实践证明出到位开关比较易损坏。

2、有准确的收、发到位指示。

3、采用开关电源恒流稳压方式充电，使电瓶能充足。

4、整机为24伏供电，电池采用4Ah阀控密封铅酸蓄电池，在容量和重量之间是一个比较折中的方案，实践证明效果良好。 

四、控制台结构：

控制台主要由：γ射线探伤机机头电缆及电缆箱、主控电路、定时器、遥控电路、充电电路等组成。

外部通过30米长的4芯控制电缆，连接盘锦华光公司生产的机械储能直滑道式γ射线探伤机头。

五、结论

本电路解决了原有控制器的许多问题，由几个市场上很容易购买到的部件组成，容易加工制作。经过两年多时间在兰成管道工程、成渝管道工程中的实际使用，有十余台采用本电路的γ射线探伤机基本上一直正常的工作，具有电路简单、性能稳定、故障率低、可靠性高、容易维修等特点，达到了设计的要求。

刊登于《无损探伤》2003年第一期
作者：盘锦北方无损检测公司 彭卫华 张宏亮
2003-03-19