X射線數(shù)字成像檢測系統(tǒng)方案

.專業(yè)整理..專業(yè)整理..學(xué)習(xí)幫手..學(xué)習(xí)幫手..專業(yè)整理..學(xué)習(xí)幫手.X射線數(shù)字成像檢測系統(tǒng)目錄TOC\o"1-2"\h\z\u\h一、目的意義 3\h二、系統(tǒng)介紹 3\h2.1CR技術(shù)與DR技術(shù)的共同點 4\h2.2CR技術(shù)與DR技術(shù)的不同點 4\h2.3對比分析 5\h2.4系統(tǒng)組成 5\h2.5X射線數(shù)字平板探測器 6\h2.6X射線源 7\h2.7圖像處理系統(tǒng) 8\h2.8成像板掃描儀 9\h2.9IP成像板 9\h三、DR檢測案例 10\h3.1廣西220kV振林變 10\h3.2廣西220kV水南變 11\h3.3220kV白沙變 13\h3.4廣西110kV城東變 15\h3.5廣西樂灘水電站 15\h四、CR檢測案例 18\h4.1茗雅220kV變電站 18一、目的意義氣體絕緣全封閉組合電器（GIS）設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、互感器、避雷器、母線、連接件和出線終端等組成，部充有SF6絕緣氣體，給解體檢修工作帶來很大的困難，且檢修工作技術(shù)含量高，耗時長，停電所造成的損失大。通過對GIS設(shè)備事故的分析發(fā)現(xiàn)，大部分嚴重事故，未能通過現(xiàn)有的檢測手段在缺陷發(fā)展初期被發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致?lián)舸?、燒損等嚴重事故的發(fā)生。通過GIS設(shè)備局放監(jiān)測，結(jié)合專家數(shù)據(jù)庫和現(xiàn)場經(jīng)驗，可大致判斷GIS設(shè)備局放類型，進行大致的定位，但無法明確GIS設(shè)備部的具體故障。結(jié)合X射線數(shù)字成像檢測系統(tǒng)，對GIS設(shè)備進行多方位透視成像，配合專用的圖像處理與判讀技術(shù)，實現(xiàn)其部結(jié)構(gòu)的“可視化”與質(zhì)量狀態(tài)快速診斷，極大地提高GIS設(shè)備故障定位與判別的準確性，提高故障診斷效率，為整個設(shè)備的運行安全與質(zhì)量監(jiān)控提供一種全新的檢測手段。對GIS設(shè)備局放可能造成的危害及其影響圍和程度，提出相應(yīng)策略，采取相應(yīng)的措施，對電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行具有重要意義。二、系統(tǒng)介紹按照讀出方式（即X射線曝光到圖像顯示過程）不同，可分為：數(shù)字射線成像（DR-DigitalRadiography）計算機射線成像（CR-ComputedRadiography）圖1-1檢測原理圖2.1CR技術(shù)與DR技術(shù)的共同點將X射線影像信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字影像信息，不以X射線膠片為記錄和顯示信息的載體；CR與DR雖在成像原理方面有區(qū)別，但是一旦獲得了數(shù)字化信號圖像并經(jīng)過圖像處理系統(tǒng)處理時，就可以在一定圍任意改變圖像的特性，可以根據(jù)需要進行各種圖像后續(xù)處理來實現(xiàn)圖像的優(yōu)化以達到最佳的視覺效果，從而提高圖像質(zhì)量；CR與DR的X射線轉(zhuǎn)換效率高，因此比傳統(tǒng)膠片照相檢測所需的X射線的劑量要低得多，再通過數(shù)字化圖像處理技術(shù)就能得到高清晰的圖像，明顯縮短了曝光時間，使操作者減少了受X射線輻射的危害，而且X射線發(fā)生器也只需要在較小功率下工作就能滿足要求；CR與DR技術(shù)的應(yīng)用不需要洗片過程，沒有了顯影、定影液等化學(xué)藥品的消耗，不但能節(jié)約大量膠片、藥水、洗片機、暗室處理的輔助設(shè)備等材料及膠片存儲等的費用，還能較好的進行質(zhì)量的控制。2.2CR技術(shù)與DR技術(shù)的不同點計算機射線成像（CR）數(shù)字射線成像（DR）成像原理X射線間接轉(zhuǎn)換，利用IP板作為X射線檢測器，拍照后需取下IP板進行掃描，成像環(huán)節(jié)相對于DR較多，工作效率低。X射線直接轉(zhuǎn)換，直接創(chuàng)建有數(shù)字格式的圖像，利用成像探測器作為X射線檢測器，成像環(huán)節(jié)少，工作效率高。圖像分辨率圖像分辨率低，圖像質(zhì)量略遜于DR，而且圖像為掃描后的圖像，容易產(chǎn)生失真。不會產(chǎn)生因為掃描而引起的圖像模糊，比CR有更好的圖像分辨率和對比度，成像質(zhì)量高。耗材成本耗材成本IP成像板為日常耗材，一片子一般用1000次左右就報廢，而且由于使用時要貼緊被檢測件，磨損較大，嚴重影響壽命，耗材成本高無需膠片，成像板正常使用可達3萬小時（大概10年），一次性投入成本大，但基本沒有日常耗材使用便攜性基本類同于常規(guī)射線系統(tǒng)，但需要單獨的IP板掃描系統(tǒng)與CR相比，少了IP板掃描系統(tǒng)，但成像板的重量比CR系統(tǒng)所采用的IP板重2.3對比分析CR優(yōu)勢分析：CR系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，易于操作適用于復(fù)雜位置的X拍攝CR劣勢分析：CR的成像速度約為5分鐘/人，遠遠低于平板DRCR圖像質(zhì)量相對于DR不佳DR優(yōu)勢分析成像速度快，射線啟動10s~15s成像圖像清晰，分辨率高DR劣勢分析結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，操作相對困難受空間、位置影響大2.4系統(tǒng)組成數(shù)字射線成像組成：.專業(yè)整理..專業(yè)整理..學(xué)習(xí)幫手..學(xué)習(xí)幫手..專業(yè)整理..學(xué)習(xí)幫手.X射線數(shù)字平板探測器X射線源圖像處理系統(tǒng)計算機射線成像：IP（ImagingPlate）成像板（數(shù)字膠片）成像板掃描儀圖像處理系統(tǒng)其他輔助設(shè)備：安全防護警戒線；聲光報警燈；X射線輻射劑量檢測儀；輔助性升降小車；型號：XRD1621AN14型號：XRD1621AN14像素數(shù)：2048×2048間距：200μm總面積：409.6×409.6mm動態(tài)圍：＞77dB幀速率：15fps@200μmX射線數(shù)字平板探測器主要由閃爍體、以非晶硅為材料的光電二極管電路和底層TFT電荷信號讀出電路組成。工作時X射線光子激發(fā)閃爍體曾產(chǎn)生熒光，熒光的光譜波段在550nm左右，這正是非晶硅的靈敏度峰值。熒光通過針狀晶體傳輸至非晶硅二極管陣列，后者接受熒光信號并將其轉(zhuǎn)換為電信號，信號送到對應(yīng)的非晶硅薄膜晶體管并在其電容上形成存儲電荷，由信號讀出電路并送計算機重建圖像。主要技術(shù)參數(shù)成像滯后：(標(biāo)準)<8%(1stframe)響應(yīng)不均勻性：±2%(10%to90%FSR)輻射能：可承受40keV-450keV能量射線直接照射工作電源：100-240VAC,50/60Hz探測器外殼尺寸：672mm×599mm×44mm重量：25kg2.6X射線源X射線源采用進口射線機（德國依科視朗smart300HP），有過壓、過流、超溫安全保護，在滿電壓滿電流條件下，可以連續(xù)工作1小時。其主要技術(shù)特點如下：XX射線管類型：300kV金屬陶瓷管鎢燈絲陽極管電壓調(diào)節(jié)圍：5～300KV管電流調(diào)節(jié)圍：0.5～6mA(3.0mA/300kv)靶角：20°固有濾波：0.8mm±0.1mmBe出射線束角度：40°×60°重量輕，設(shè)計緊湊；較高的X射線劑量使曝光時間較短，并相應(yīng)增大生產(chǎn)率；末端接地，鈹窗，金屬陶瓷射線管；輻射圍大40°×60°；現(xiàn)代電力電子科技確保高穩(wěn)定性；控制器和機頭結(jié)構(gòu)堅固，能夠在惡劣環(huán)境中適用(IP65)；風(fēng)冷裝置，大量應(yīng)用于焊縫檢測、鋁鑄件以及復(fù)合材料、尤其是需要高穿透力的場合技術(shù)指標(biāo)焦點尺寸(EN12543)：d=3.0mm電流及電壓穩(wěn)定度：±1％持續(xù)功率：900W暫載率(30℃)：100％防護等級：IP65最大穿透能力(A3鋼)：65mm透照條件：焦距：700mm2.7圖像處理系統(tǒng)筆記本配置高分辨率顯卡，320G硬盤，2G存，CPU：雙核，帶PC卡插槽；軟件主要功能：靜態(tài)/動態(tài)，圖像降噪存儲、平均降噪(多幀選擇)、電子拍片、點片、正片/負片、尺寸測量、視頻存儲、視頻回放、圖片存儲、圖片查詢、圖像放大、縮小，偽彩色、灰度級變換、圖像打印、用戶管理、參數(shù)設(shè)定、退出系統(tǒng)等；軟件運行環(huán)境：WindowsXP；圖像處理系統(tǒng)具有如下主要功能：實時動態(tài)降噪處理動態(tài)實時顯示動態(tài)回放與存儲多種偽彩色功能缺陷位置與尺寸測量，測量精度：≤0.1mm圖像邊界處理，銳化處理，立體化處理，平滑處理等圖像動態(tài)錄放功能圖像窗框/窗位調(diào)節(jié)功能.專業(yè)整理..專業(yè)整理..學(xué)習(xí)幫手..學(xué)習(xí)幫手..專業(yè)整理..學(xué)習(xí)幫手.線性指標(biāo)調(diào)節(jié)功能，快慢可調(diào)圖像放大、縮小及放大鏡功能圖像瀏覽功能圖像多種格式存貯圖像存儲序號自動生成硬盤和刻錄DVD盤數(shù)字存儲2.8成像板掃描儀分辨率：最小25μm，根據(jù)不同型號成像板而定。激光速焦點尺寸：30μm尺寸(HxWxD)：39x38x52cm重量19kg（不含便攜運輸箱）供電電壓交流：100-240V/50-60Hz總功率：70W最大入片寬度：36cm使用溫度：–20°C-+40°C(依據(jù)不同型號的成像板)工作噪聲：49dB(A)端口：USB2.0激光防護等級：I(EN60825.1)附件運輸箱，便攜電源包，IP圖像板，暗袋2.9IP成像板IP成像板由一種聚酯板嚴密包裝的能儲存X光能量的含磷的熒光體組成，包括保護層、含磷熒光層、成像層、像基、感光層、支持層、條形碼標(biāo)簽。三、DR檢測案例3.1廣西220kV振林變檢測目的：檢查GIS設(shè)備母線側(cè)、線路側(cè)隔離開關(guān)是否分閘到位，如發(fā)現(xiàn)分閘不到位，則進行調(diào)整確保隔離開關(guān)分閘到位；檢測過程：分別對GIS設(shè)備母線側(cè)、線路側(cè)17個刀閘36個點進行了部結(jié)構(gòu)透視成像；檢測結(jié)果：檢測共發(fā)現(xiàn)有4個刀閘，7個點刀閘動觸頭超出屏蔽罩外7.5mm以上，對分閘不到位的刀閘進行調(diào)整，調(diào)整之后再次進行檢測，最終使所有刀閘都分閘到位。下面選取其中一個刀閘進行展示現(xiàn)場照片該刀閘未調(diào)整之前，檢測ABC三相刀閘分閘狀態(tài)下動觸頭，分別約伸出屏蔽罩外5mm，18mm，22mm，進行調(diào)整之后，檢測ABC三相刀閘分閘狀態(tài)下動觸頭，A相動觸頭完全退回屏蔽罩，B相刀閘動觸頭伸出屏蔽罩外約4mm，C相刀閘動觸頭伸出屏蔽罩外約6mm。檢測圖像如下：圖3-1A相分閘狀態(tài)（調(diào)整前）圖3-2A相分閘狀態(tài)（調(diào)整后）圖3-5C相分閘狀態(tài)（調(diào)整前）圖3-6C相分閘狀態(tài)（調(diào)整后）3.2廣西220kV水南變檢測目的：檢查GIS設(shè)備母線側(cè)、線路側(cè)隔離開關(guān)是否分閘到位，如發(fā)現(xiàn)分閘不到位，則進行調(diào)整，確保隔離開關(guān)分閘到位；檢測過程：分別對GIS設(shè)備母線側(cè)、線路側(cè)19個刀閘45個點進行了部結(jié)構(gòu)透視成像；檢測結(jié)果：檢測共發(fā)現(xiàn)有6個刀閘，8個點刀閘動觸頭超出屏蔽罩外7.5mm以上，對分閘不到位的刀閘進行調(diào)整，調(diào)整之后再次進行檢測，最終使所有刀閘都分閘到位。下面選取其中一個刀閘進行展示現(xiàn)場照片該刀閘未調(diào)整之前，檢測ABC三相刀閘分閘狀態(tài)下動觸頭，分別為，A像動觸頭深處屏蔽罩外21mm，B動觸頭完全縮到觸指片，C像剛好與屏蔽罩持平。進行調(diào)整A、B兩相動觸頭之后，A相動觸頭基本與屏蔽罩持平，B相刀閘動觸頭與屏蔽罩持平，檢測圖像如下：圖3-7A相分閘狀態(tài)（調(diào)整前）圖3-8A相分閘狀態(tài)（調(diào)整后）圖3-9B相分閘狀態(tài)（調(diào)整前）圖3-10B相分閘狀態(tài)（調(diào)整后）3.3220kV白沙變檢測過程：對GIS母線上存在異響的部位進行檢測，同時對母線其他間隔相同位置進行檢測，對比其透視成像效果圖；檢測結(jié)果：發(fā)現(xiàn)存在異響的部位母線連接件連接不到位，而母線其他間隔該部位的母線連接件連接緊密，故此確定存在異響的母線部位確實存在缺陷。正常部位懷疑故障點圖3-11正常部位