X射線機的結構和故障研究

摘 要:X射線機簡單說由四部分組成:射線發生器(X射線管)、高壓發生器、冷卻系統、控制系統，Ｘ射線機的故障通常可分為機械故障和電器故障。故障產生的原因雖然很多，但歸納起來，是三個要素在起決定作用，即操作者、環境和設備本身。

關鍵詞:Ｘ射線故障檢修測量

中圖分類號:TM5文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)05(a)-0134-01

隨著射線檢測要求的不斷提高，工業X射線機的應用日趨廣泛，X射線機作為射線檢測的主要設備，其最主要的應用是探測試件內部的宏觀幾何缺陷(探傷)。為了順利地排除故障，恢復Ｘ射線機的正常運行，需要熟悉儀器的結構和原理，認真貫徹“以預防為主，維修保養與計劃檢修并重的方針”保證設備經常處于良好狀態，延長設備使用壽命，降低修理費用，確保X射線機檢測結論的正確、可靠。

1 X射線機的基本結構

工業射線照相探傷中使用的低能X射線機，簡單說主要由四部分組成:射線發生器(X射線管)、高壓發生器、冷卻系統、控制系統，其結構框圖如圖1所示。當各部分獨立時，高壓發生器與射線發生器之間應采用高壓電纜進行連接。

X射線機可以從不同方面進行分類。例如，按照X射線機的工作電壓可分為恒壓X射線機和脈沖X射線機;按照加在X射線管上的電壓脈沖頻率可分為恒頻X射線機和變頻X射線機;按照所使用的X射線管可分為玻璃管X射線機和陶瓷管X射線機;按照X射線管的輻射角可分為定向X射線機和周向X射線機;按照X射線管焦點尺寸可分為微焦點、小焦點和常規焦點X射線機等;但目前較多采用的是按照結構進行分類，X射線機通常分為3類，便攜式X射線機、移動式X射線機和固定式X射線機。

1.1 射線發生器

單獨的射線發生器主要由X射線管、外殼和充填的絕緣介質構成。X射線管是X射線機的核心部分，外殼由具有一定強度的金屬制作，外殼上有一系列的插座，包括可能有的高壓電纜插座和冷卻循環用的接管等。在外殼內應有一定厚度的鉛屏蔽層，使漏泄輻射量降低到規定的要求。

1.2 高壓發生器

高壓發生器提供X射線管的加速電壓—— 陽極與陰極之間的電位差和X射線管的燈絲電壓。在高壓發生器中主要有高壓發生器、高壓整流管、燈絲變壓器。

1.3 冷卻系統

對常用的低壓Ｘ射線機，Ｘ射線管只能將1%左右的電子能量轉換為Ｘ射線，絕大部分的能量在陽極靶上轉換為熱量，加熱陽極靶和陽極體。因此，為了使Ｘ射線管能正常工作，Ｘ射線機必須有良好的冷卻系統。

2 Ｘ射線機故障的分類

Ｘ射線機的故障通常可分為機械故障和電器故障兩大類。

2.1 機械故障

機械故障即機械部件所發生的故障。如機械轉動件失靈或卡死;機械精度改變;機件彎曲、變形、破碎及斷裂;機械連接固定件松動或松脫等。后兩種故障不僅影響機械的正常運行，還很可能造成機器損壞，甚至出現危險，應特別注意檢查和及時維修。

2.2 電路故障

電路故障可分為開路故障、短路故障和元件老化、損壞故障。

3 故障發生的原因及故障特征

3.1 故障產生的原因

X射線機產生故障的原因主要有正常損耗、使用不當、維護不當和維修不及時、調整不當、儀器性能不佳、電源的影響等幾項。故障產生的原因雖然很多，但歸納起來，主要有三個要素起決定作用，即操作者、環境和設備本身。操作上的規范程度，使用環境(儀器使用頻次)，以及設備的質量決定故障的發生率和嚴重程度。

3.2 故障特征

Ｘ射線機發生故障的程度不同，特征就不同。熟悉故障的特征及表現形式，對于故障的判斷和查找是很有幫助的。

(1)突發且現象持續，有些故障突然發生后，現象明確。

(2)偶發且時有時無，有些故障是偶然發生的，表現為時有時無，沒有規律性。這通常是由于接觸不良造成的故障現象。

(3)規律性:有些故障是在某些特殊條件下發生的，表現為有一定的規律性。例如Ｘ射線機低千伏時工作正常，但到某千伏以上時管頭就發生放電，降低條件后又能正常工作，這表明管套內的絕緣油耐壓不夠，需要更換。

4 Ｘ射線機故障檢查的常用方法

當Ｘ射線機出現故障時，檢修者首先要做的就是明確是機器的哪部分出現故障，是什么類型的故障以及引起的原因。

4.1 直觀法

直觀法也稱感觸法，即利用人的感官通過看、聽、嗅及觸摸等手段來確定故障的所在。

4.2 短接法

當懷疑某控制回路應通未通時，可以用導線短接某段線路或某些控制接點，借以判斷故障所在。

4.3 測量法

測量法也稱儀器儀表法，是借用測試儀器儀表，如萬用表和兆歐表等進行故障的檢查。在很多較復雜的場合要通過測試儀器儀表來檢查，即使是具有計算機自檢功能的Ｘ射線機也不能例外。

上述五種故障檢查法，并非是孤立的。一個故障的檢修，可能用到其中的一種或幾種甚至全部方法，只有在實際中靈活運用，理論結合實際，才能準確、快捷地排除故障。

參考文獻

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[2]無損檢測技術[M].國防工業出版社，2006.

[3]無損檢測實訓[M].機械工業出版社，2010.

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