1、第第2章章 射线检测的设备和器材射线检测的设备和器材电力专科2.1 X射线机2.1.1 X射线机的种类和特点射线机的种类和特点1.X射线机的分类射线机的分类 (1)按结构形式分类：按结构形式分类：携带式携带式适用于施工现场、野外、高空作业适用于施工现场、野外、高空作业 移动式移动式适用于固定及半固定场合的中小厚度板适用于固定及半固定场合的中小厚度板 固定式固定式适用于大型工件和复杂结构适用于大型工件和复杂结构 按射线束的辐射角可分为：按射线束的辐射角可分为：定向辐射定向辐射适用于各种场合（适用于各种场合（定向式定向式）周向辐射周向辐射适合于管道、锅炉、压力容适合于管道、锅炉、压力容 器（器（周
2、向式周向式）按按X射线机的焦点尺寸可分为：射线机的焦点尺寸可分为：微焦点微焦点 小焦点小焦点 常规焦点常规焦点 按按X射线机的工作电压可以分为：射线机的工作电压可以分为：恒压恒压X射线机射线机 脉冲脉冲X射线机射线机 按加在按加在X射线管上电压脉冲的频率不同可以分为：射线管上电压脉冲的频率不同可以分为：恒频恒频X射线机（包括工频）射线机（包括工频）变频变频X射线机射线机 按按X射线管使用的材料不同可以分为：射线管使用的材料不同可以分为：玻璃管玻璃管X射线机射线机 陶瓷管陶瓷管X射线机（金属管）射线机（金属管）特殊用途特殊用途X射线机：射线机：软软X射线机射线机金属薄件、非金属材料等低金属薄件、
3、非金属材料等低 原子序数物质的原子序数物质的 内部缺陷。内部缺陷。微焦点微焦点X射线机射线机 半导体器件、集成电路等半导体器件、集成电路等。2.携带式携带式X射线机的技术进步射线机的技术进步1.结构和种类结构和种类 由阴极、阳极和外壳组成（由阴极、阳极和外壳组成（X射线管结构示意图射线管结构示意图）。）。（1）普通）普通X射线管（玻璃管）射线管（玻璃管）（2）金属陶瓷）金属陶瓷X射线管射线管 优点：优点：（3）特殊用途的）特殊用途的X射线管射线管 周向辐射周向辐射X射线管射线管 小焦点小焦点X射线管射线管 棒阳极棒阳极 X射线管射线管 （2）射线管的工作原理）射线管的工作原理 （3）焦点）焦点
4、（焦点示意图焦点示意图）实际焦点实际焦点 有效焦点有效焦点2.1.2 X射线管2.X射线管的技术性能射线管的技术性能 （1）阴极和阳极特性）阴极和阳极特性 阴极特性阴极特性 阳极特性阳极特性 （2）X射线管的管电压射线管的管电压 （3）X射线管的焦点射线管的焦点 （4）辐射场的分布）辐射场的分布 （5）X射线管的真空度射线管的真空度 （6）X射线管的寿命射线管的寿命2.1.3 高压发生电路 是指是指X射线管的基本电路，射线管的基本电路，1.半波整流电路半波整流电路 2.中间接地双管整流半波电路中间接地双管整流半波电路 3.全波整流电路全波整流电路 4.倍压整流电路倍压整流电路 5.全波倍压恒直
5、流电路全波倍压恒直流电路 X射线机的组成射线机的组成（X射线机射线机）：射线发生器（射线发生器（X射线管）射线管）高压发生器高压发生器 冷却系统冷却系统 控制系统控制系统 高压电缆等高压电缆等2.1.4 X射线机的基本结构射线发生器（射线发生器（射线发生器结构示意图射线发生器结构示意图）主要产生主要产生X射线。单独的射线发生器主要由射线。单独的射线发生器主要由X射线管、外射线管、外壳和充填的绝缘介质组成。壳和充填的绝缘介质组成。外壳由金属制做，上有一系列的插座，还应有一定厚度外壳由金属制做，上有一系列的插座，还应有一定厚度的铅屏蔽层。的铅屏蔽层。高压发生器高压发生器 提供提供X射线管的加速电压
6、射线管的加速电压阳极和阴极的电位差和阳极和阴极的电位差和X射射线的灯丝电压。主要由高压变压器、高压整流管、灯丝变压线的灯丝电压。主要由高压变压器、高压整流管、灯丝变压器等组成，机壳内充满耐高压的绝缘介质（如高抗电强度的器等组成，机壳内充满耐高压的绝缘介质（如高抗电强度的变压器油）。变压器油）。冷却系统冷却系统采取的冷却方式：采取的冷却方式：油循环冷却油循环冷却主要应用于固定式射线机主要应用于固定式射线机 水循环冷却水循环冷却只能用在阳极接地的情况，主只能用在阳极接地的情况，主 要应用于移动式要应用于移动式X射线机。射线机。辐射散热冷却辐射散热冷却主要用在便携式射线机，也称为自冷却。主要用在便携
7、式射线机，也称为自冷却。控制系统控制系统 主要包括基本电路、电压和电流调节部分、冷却和时主要包括基本电路、电压和电流调节部分、冷却和时间等控制部分、保护装置等。间等控制部分、保护装置等。高压电缆高压电缆 移动式和固定式移动式和固定式X射线机的高压发生器与射线发生器之射线机的高压发生器与射线发生器之间，应采用高压电缆连接。间，应采用高压电缆连接。高压电缆主要由：同轴芯线、绝缘层、半导体层、金属高压电缆主要由：同轴芯线、绝缘层、半导体层、金属网和保护层等组成。网和保护层等组成。X射线机的基本结构射线机的基本结构 高压部分高压部分 冷却部分冷却部分 控制部分控制部分 保护部分保护部分 1.高压部分高
8、压部分 是指：是指：X射线管、高压发生器及高压电缆。射线管、高压发生器及高压电缆。（1）高压变压器）高压变压器 作用：作用：将低电压（几百伏）提升到将低电压（几百伏）提升到X射线管所需的高电压。射线管所需的高电压。特点：特点：功率不大，但输出电压很高；次级线圈匝数多，线径细；功率不大，但输出电压很高；次级线圈匝数多，线径细；绝缘性能要求高。绝缘性能要求高。（2）灯丝变压器）灯丝变压器 作用：作用：将工频将工频220V电压降低到电压降低到X射线管灯丝所需要的十几伏电射线管灯丝所需要的十几伏电压，提供较大的加热电流（约十几安）。压，提供较大的加热电流（约十几安）。特点：特点：由于其和高压变压器装在
9、同一个机壳内，其绝缘性能由于其和高压变压器装在同一个机壳内，其绝缘性能要要求也很高。另外，有的是单独的一个变压器，有的是在高压变求也很高。另外，有的是单独的一个变压器，有的是在高压变压器绕组外再绕压器绕组外再绕6-8匝，作为加热线圈提供灯丝加热电流。匝，作为加热线圈提供灯丝加热电流。（3）高压整流器）高压整流器 （4）高压电容）高压电容 （5）高压电缆）高压电缆 （6）电缆头）电缆头 2.冷却部分冷却部分采取的冷却方式：采取的冷却方式：油循环、水循环和油循环、水循环和 辐射散热冷却辐射散热冷却，也称为自冷却。也称为自冷却。主要由冷却水管（油管）、冷却油箱、搅拌油泵、循环油泵、油主要由冷却水管（
10、油管）、冷却油箱、搅拌油泵、循环油泵、油泵电机、保护继电器（油压和水压开关）。泵电机、保护继电器（油压和水压开关）。3.保护部分保护部分 电路的短路过流保护电路的短路过流保护保险丝保险丝 X射线管阳极冷却保护射线管阳极冷却保护温控开关和水通（油通）开关温控开关和水通（油通）开关 X射线管的过载保护射线管的过载保护过流继电器过流继电器 零位保护零位保护零位继电器和时间继电器零位继电器和时间继电器 接地保护接地保护 其他保护其他保护保证绝缘性保证绝缘性 4.控制部分控制部分 （1）管电压的调节）管电压的调节通过调节高压变压器的初级侧并联通过调节高压变压器的初级侧并联 的自耦变压器电压来实现。的自耦
11、变压器电压来实现。（2）管电流的调节）管电流的调节通过调节灯丝加热电流来实现。通过调节灯丝加热电流来实现。（3）操作指示部分）操作指示部分各种开关、调节旋钮、指示灯和计各种开关、调节旋钮、指示灯和计 时器等都集合到控制箱上。时器等都集合到控制箱上。2.1.5 X射线机的主要技术条件（要求）射线机的主要技术条件（要求）1、电气性能的一般要求、电气性能的一般要求 2、使用性能的一般要求、使用性能的一般要求 2.1.6 X射线机的使用、维护和修理射线机的使用、维护和修理 1、X射线机的操作程序射线机的操作程序 （1）通电前准备）通电前准备 （2）通电后检查）通电后检查 （3）曝光准备）曝光准备 （4
12、）曝光）曝光 （5）曝光结束）曝光结束 注意：曝光过程中如发现异常，可按下注意：曝光过程中如发现异常，可按下“高压高压”断开开断开开关，切断高压，进行必要的检查。关，切断高压，进行必要的检查。X射线机的工作过程：射线机的工作过程：（1）通电）通电 （2）灯丝加热）灯丝加热 （3）高压加载）高压加载 （4）管电压、管电流调节）管电压、管电流调节 （5）中间卸载）中间卸载 （6）关机）关机2.X射线机使用注意事项射线机使用注意事项 （1）认真训机）认真训机 （2）可靠接地）可靠接地 （3）检查电源波动值）检查电源波动值 （4）提前预热）提前预热 （5）全过程冷却）全过程冷却 （6）间息时间）间息时间 3.X射线机的维护和保养射线机的维护和保养
