一種手搖式伽馬探傷機的附加傳動裝置

王 勇，藍 錦，劉志權

（中國能源建設集團安徽電力建設第二工程有限公司，合肥 230000）

目前常用的伽馬探傷機，多數依然是手搖式的，其通過人工搖動搖把，將放射源從源罐中搖出、計時、收回來完成一次工作循環［1］。此種作業方式簡單便捷，但有兩個十分明顯的缺點：①受制于傳送導管的長度，操作人員距離放射源近，面臨較大的輻射風險；尤其是在放射源剛剛搖出和即將收回到源罐時，其瞬時的輻射率會達到一個極大值；長時間在此種環境下工作，會對操作人員的生理和心理造成較大的影響。②采用的人工計時方式誤差較大，容易因為操作人員疏忽導致膠片曝光不足或曝光過度，從而導致底片報廢［2］，降低工作效率。

市面上出售的伽馬探傷機有延時啟動和智能控制功能的并不少見，但其價格昂貴，無法拆分，在高空作業等其他條件較差的環境下不便于攜帶；而且，如果使用此類機器就必須淘汰掉現有的手搖式探傷機，造成浪費。故而，在保留現有手搖式探傷機的基礎上，設計一種可提供延時啟動、智能計時傳動功能及可拆分的附加裝置是一項有益的工作，提高手搖式伽馬探傷機的使用安全性及工作效率。

1 設計思路

整體的目標是設計一種可便攜拆分，延遲啟動、智能計時傳動附加傳動裝置，設計思路是，根據需要的功能來設計相應的結構，再根據實際的效果優化調整，其具體方案如表1所示。

表1 伽馬探傷機附加傳動裝置功能與結構的設計思路

其中使機器自動判別放射源是否到達指定位置（準確到達曝光部位或回到源罐中）有兩種執行方式：①設定機器轉動指定的圈數，導管的長度是一定的，只要事先測算好應該轉動的圈數，在單片機中寫入相應的執行程序即可。但此方法的缺點是：不同的探傷機其導管長度略有差異，一臺設定好轉動固定圈數的機器只能對應其特定的搖把而不能通用，不具有普遍適用性。②利用傳感電路，即放置一個傳感器，利用搖把運動的規律得到特定的信號，從而控制電機的運行，此種方式可克服方法①的不足。

通過觀察與實踐操作可知：當搖把到達指定位置時，便無法再繼續轉動；搖把的轉動為圓周運動。筆者發現使用反射式光學傳感器，當搖把周期性的經過傳感器旁邊時，傳感器將得到一系列脈沖信號，當搖把無法運動時，傳感器將得到持續信號或無信號。同時在單片機中寫入程序：當接收到脈沖信號時，控制電機以當前方向持續轉動，當接收到持續信號或無信號超過一定時間時（如2s），停止轉動，進入下一階段。

2 功能的具體實現

通過綜合上述的功能與相對應的結構／措施，可以得到該裝置的雛形，經過設計，其整體的結構示意圖如圖1所示。圖中①為外殼，②為電池，③為數顯屏及調節按鈕，④為啟動開關，⑤為電路板（單片機），⑥為傳感器，⑦為電動機，⑧為傳動葉片，⑨為與搖把底板的契合結構，⑩為便攜提手。

圖1 附加傳動裝置的結構示意

將原有的手搖式伽馬探傷機的搖把底板略作改造，增加4個圓柱定位銷，以便與該傳動裝置契合，其結構如圖2所示。

圖2 經過改裝后的手搖搖把結構示意

當現場工作條件需要使用本裝置時，可以將本裝置的底部固定裝置與圓柱定位銷相契合，同時使搖把的把手與傳動葉片的凹槽相契合而快速組裝。

設置延時啟動時間及曝光時間，按下啟動開關。

隨后，電路板開始計時，在延時啟動時間倒數完畢后開始命令電動機正向轉動，驅動搖把將放射源從源罐中搖出并運送至指定部位曝光。

在轉動過程中，傳動葉片的凹槽周期性地經過傳感器的下端，從而使電路板持續接收到脈沖信號。

電路板的程序設計為：當接收到脈沖信號時，電機以當前的轉動方向持續轉動，當接收到持續信號或無信號超過一定時間時（可設定為2s或其他），停止轉動并開始計時曝光時間，待曝光時間倒數完畢；電動機開始反向轉動。

反向轉動過程中，傳動葉片的凹槽又再次周期性地經過傳感器的下端，從而使電路板持續接收到脈沖信號，控制電機持續轉動，將放射源傳送回源罐，待放射源回到源罐后，搖把無法運動，傳感器將接收到持續信號或無信號。

超過設定時間后，裝置停止工作，一次完整的工作循環運行完畢。

當現場工作條件不適宜用本裝置，需要恢復人工手動搖源時（如在斜坡、腳手架上作業），可握住便攜提手，豎直向上提動，使其與搖把分離，從而達到快速拆分的目的。

此裝置還可以添加電子元件控制轉速，或添加遙控傳感裝置進行遠距離操控［3］。

其他樣式的手搖式伽馬探傷機，其上部構造不變，只需改造下方與搖把結合的固定契合結構即可。

3 結語

降低輻射風險及提高工作效率，一直是射線檢測工作所追尋的方向。在不能完全由機械替代人工的情況下，通過一個簡單附加傳動裝置能較好地解決這個問題。

綜合看來，此裝置結構簡單，易于制造且成本低廉，具有較好的實用性，可以進行批量生產并在更大的范圍內進行推廣。

［1］強天鵬.射線檢測［M］.北京：中國勞動社會保障出版社，2007：51－52.

［2］孟震.暗室處理引起的底片質量問題及其預防［J］.無損檢測，2013，35（3）：45－47.

［3］李緒豐，蔡創明，林平來.工業X 射線機現場實時遙控裝置研制［J］.無損檢測，2012，34（7）：70－72.