CN114705703A - 一种数字成像特征分析装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数字成像特征分析装置及其方法，涉及数字成像领域，包括X光机、平板探测器，所述X光机固定于机架内、平板探测器固定于板架内，机架两侧分别通过连接臂与两个连接柱连接，板架两侧分别通过连接臂与两个连接柱另一侧连接，连接柱包括与连接臂固定连接的柱套，柱套内密封滑动连接滑柱，柱套外端固定连接调节缸，滑柱外端转动连接滚轮，滚轮通过传动机构与驱动件传动连接，机架、板架相对一侧连接支撑机构，实现X光机与平板探测器自动对齐，对齐效率高、整齐度高，同时在连接柱端部连接滚轮，能够通过滚轮相对于管道滚动，实现连续检测分析，X光机、平板探测器与成像分析用的计算书通过数据传输线连接。
Description
技术领域
本发明涉及数字成像领域，具体为一种数字成像特征分析装置及其方法。
背景技术
数字成像是通过屏幕显示的方式代替传统胶卷显示的方式，广泛应用在医疗、工业监测等领域，其原理是通过X光机对所要检测的物品照射，采用探测器接收穿过所检测物件的光离子，经过模/数转换器将接收到的模拟型号转环为数字信号，经计算机处理数字信号形成数字图像。
专利号为CN103063688A的申请文件公开了管道腐蚀状况检测装置，管道外装两组有上半圈和下半圈的夹持圈，一端装铰连接，另一端开口有间隙，沿轴向设上、下连板，并用螺栓、上方手柄和下方铰机构等固紧。上半圈可作开合转动，实现中间包围夹持；螺栓可旋转卡入，安装拆卸十分简便，且夹持力大和稳定性高。夹持圈内设可在管道上轴向滚动的轮子，轴向移位不拆装，效率高。若用电动机，现场操作人员可远离射线源。设支撑X射线机的上伸缩架和固定探测平板的下伸缩杆，两处可调，使射线方向与管道外下方的探测平板时刻垂直相对，准确成像。X射线机寿命长，性能好。探测平板灵敏度和分辨率均匀、动态范围大。提供了专用的管道底部腐蚀状况检测优化装置，适用于铺设在地沟或地面上的在役管道检测。
但是现有管道检测技术中采用人工布置X光机与探测器，使X光机与探测器对齐，调试过程需要人工控制，还存在布置后对不齐而导致成像不均匀的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数字成像特征分析装置及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种数字成像特征分析装置，包括X光机、平板探测器，所述X光机固定于机架内、平板探测器固定于板架内，机架两侧分别通过连接臂与两个连接柱连接，板架两侧分别通过连接臂与两个连接柱另一侧连接，连接柱包括与连接臂固定连接的柱套，柱套内密封滑动连接滑柱，柱套外端固定连接调节缸，滑柱外端转动连接滚轮，滚轮通过传动机构与驱动件传动连接，机架、板架相对一侧连接支撑机构，X光机、平板探测器分别连接机架、板架，机架、板架分别通过连接臂与连接柱连接，通过连接柱端部抵触在管道表面，使X光机、平板探测器平行设置于管材两侧，实现X光机与平板探测器对齐，对齐效率高、整齐度高，同时在连接柱端部连接滚轮，能够通过滚轮相对于管道滚动，实现连续检测分析，X光机、平板探测器与成像分析用的计算书通过数据传输线连接。
优选的，所述机架、板架均为矩形架，支撑机构包括分别螺纹连接于机架、板架两端的支撑杆，支撑杆为Y形，支撑杆与机架、板架连接端表面设置螺纹，支撑杆两端通过球套连接支撑球，机架、板架上连接Y形的支撑杆，并且支撑杆与机架、板架螺纹连接，能够使机架、板架与所要检测的管道表面保持一定距离，且该距离可调。
优选的，所述连接臂为铰链，其中一个连接柱中的一侧通过连接件与连接臂连接，所述连接件包括固定于连接柱侧面的连接板，连接板与连接臂通过锁杆插接，连接臂采用铰链，使连接臂在拉伸状态下保持连接柱、机架、板架在管道轴线方向上相固定，连接臂通过连接板、锁杆与连接柱连接，使整个装置能够套于架设的管道圆周侧。
优选的，连接有连接件的所述连接柱另一侧所连接的连接臂上中部连接有高压管，高压管两端分别连接两个柱套侧面，其中一个连接柱通过高压管与另一连接柱的柱套连通，使两个连接柱内部压力相同，两个滑柱能够相向或反向同步移动。
优选的，所述滑柱位于柱套内的一端固定连接压板，压板与柱套内壁密封滑动连接，调节缸包括固定连接于柱套顶部的气缸，气缸顶部螺纹连接调节螺杆，调节螺杆于气缸内的一端固定连接调节板，气缸采用调节螺杆连接调节板的方式手动调节，在户外工作状态下能够实现手动调节。
优选的，所述滑柱为棱柱状，滑柱于柱套内底部转动连接的转套内转动，转套转动连接于柱套内的套架上，转套与转向机构传动连接，棱柱状的滑柱与转套轴线滑动，转套与套架轴线固定、径向转动的方式，使滑柱能够相对于柱套滑动并能够相对转动。
优选的，所述转套外侧固定连接转向齿轮，转向齿轮与齿板啮合，齿板通过螺纹套与贯穿柱套侧面的转向丝杆螺纹连接，转向丝杆与柱套螺纹转动连接，转向丝杆外端固定连接转把，滑柱相对于柱套的转动由转套控制，转套相对于套架的转动由转向丝杆控制，通过转动转把使转向丝杆转动能够使转套以及滑柱相对于柱套转动，其转动量由转向丝杆转动量控制，从而使滑柱端部连接滚轮转向，能够使滚轮在管道侧面沿绕管道的螺旋线路径移动，针对较大直径的管道能够快速全面扫描检测。
优选的，所述滑柱外端固定连接圆筒，驱动件包括固定于圆筒内的电机，电机的输出轴与传动机构固定连接，传动机构包括转动连接于圆筒内的驱动齿轮，驱动齿轮与传动齿轮啮合，传动齿轮同轴固定连接链轮，链轮通过链条与圆筒外通过轮架连接的轮轴传动连接，滑柱所连接的圆筒用于容纳电机以及传动机构，电机转动通过传动机构将动力传送至滚轮。
优选的，所述轮架包括四个架杆，每个架杆端部转动连接滚轮，位于前侧的两个架杆所连接的滚轮通过轮轴同轴固定连接，每个柱杆连接至少四个滚轮，使滑柱在压力作用下能够沿管道直径方向立于管道侧面。
一种数字成像特征分析装置的分析方法，通过机架、板架分别连接X光机、平板探测器，机架、板架两侧分别通过连接臂与连接柱连接，且连接柱包括可相对滑动的柱套、滑柱，对于管材进行监测分析时，通过调节缸使滑柱相对于柱套伸长，滑柱所连接的滚轮抵触于管壁上，两个连接柱分别抵触于管材两侧，在连接臂的拉力下能够使机架、板架正对，即能够使X光机、平面探测板对齐，相对于人工对齐探测板效率高、整齐度高，并且滑柱端部转动连接滚轮，能够使整个检测分析设备相对于管材轴线方向移动，能够对管材连续检测分析。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、X光机、平板探测器分别固定于机架、板架内，并且机架、板架通过连接臂与连接柱连接，连接柱包括可相对滑动的柱套与滑柱，整个设备能够环绕于管道圆周侧，滑柱抵触管道侧壁时，连接臂被拉直，连接柱两侧长度相同的连接臂对机架、板架作用力相同，因此能够使板架、机架所连接的支撑机构抵触于管道侧壁，机架、板架能够平行布置在管道两侧，实现快速定位监测，并且连接柱端部转动连接滚轮，使整个装置能相对于管道滚动，实现连续快速扫描检测分析；
2、调节缸为端部转动连接调节螺杆的气缸，并且调节螺杆连接调节板能够调节柱套内部压力，实现柱套伸缩，并且两个柱套通过压力管连接，使两个连接柱内部的压力相同，保持同步伸缩；
3、连接有滚轮的滑柱通过转向机构与柱套连接，通过调整转向机构使滚轮相对于管道轴线的夹角发生改变，当滚轮在驱动件驱动下转动时能够沿管道外侧以螺旋线路径移动，即使在扫描面较小的情况下针对直径较大的管道能够实现连续扫描分析；
4、转向机构采用转向丝杆驱动转套转的方式，实现转向后锁定滚轮直径与管道之间的夹角，使滚轮滚动路径为间隔均匀的螺旋线；
5、传动机构采用电机带动驱动齿轮转动，通过传动齿轮、链轮、链条传动的方式，能够精确控制滚轮转动，且能够通过控制电机正、反转控制整个装置相对于管道前移或后移。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明板架的结构示意图；
图3为本发明连接臂、连接板的连接图；
图4为本发明连接柱的结构示意图；
图5为本发明气缸、柱套的剖视图；
图6为本发明转向机构的结构示意图；
图7为本发明圆筒的剖视图；
图8为本发明滚轮转向后走向示意图。
图中：1、X光机；11、机架；2、平板探测器；21、板架；22、支撑机构；221、支撑杆；222、螺纹筒；223、球套；224、支撑球；3、连接臂；31、铰链；311、锁杆；4、连接柱；41、气缸；411、调节螺杆；4111、把手；4112、调节板；412、连接板；42、圆筒；421、传动机构；4211、电机；4212、驱动齿轮；4213、传动齿轮；4214、链轮；4215、链条；43、滚轮；431、轮架；432、轮轴；44、柱套；441、套架；45、滑柱；451、压板；46、转向机构；461、转把；462、转向丝杆；463、螺纹套；464、齿板；465、转向齿轮；466、转套；5、压力管。
具体实施方式
实施例1
如图1-4所示，一种数字成像特征分析装置，包括固定于机架11内的X光机1、固定于板架21内的平板探测器2，机架11、板架21均为矩形，机架11、板架21两端分别通过等长的连接臂3与两个连接柱4连接，即机架11、连接柱4、板架21、连接柱4依次通过等长的连接臂3连接，连接臂3为铰链31，连接柱4包括与铰链31转动连接的气缸41，气缸41底部与柱套44固定连接且连通，柱套44内滑动连接压板451，压板451与滑柱45固定连接，滑柱45底端固定连接圆筒42，圆筒42通过轮架431与滚轮43转动连接，X光机1、平板探测器2与计算机通过数据线连接，机架11、板架21上连接支撑机构22。
在对管材进行数字成像检测分析时，将整个装置套接于管材侧面，通过气缸41向柱套44内部加压，使柱套44内的压板451相对于柱套44向外侧滑动，与滑柱45固定连接的圆筒42以及圆筒42上通过轮架431转动连接的滚轮43相对于柱套44滑动至滚轮43与管材外侧抵触，持续加压使连接臂3被拉紧，机架11、板架21贴合于管材两侧，四条连接臂3形成菱形，使机架11、板架21正好相对，能够使X光机1照射区域与平板探测器2正对，从而使平板探测器2接收穿过管材的光，由模/数转换器将模拟信号转环为数字信号输送至计算机形成数字图像，计算机软件对图像进行分析得到管材损毁数据，并且滚轮43能够相对于管材轴线方向上滚动，能够实现连续检测。
实施例2
如图1-4所示，一种数字成像特征分析装置，包括固定于机架11内的X光机1、固定于板架21内的平板探测器2，机架11、板架21均为矩形，机架11、板架21两端分别通过等长的连接臂3与两个连接柱4连接，即机架11、连接柱4、板架21、连接柱4依次通过等长的连接臂3连接，连接臂3为铰链31，连接柱4包括与铰链31转动连接的气缸41，气缸41底部与柱套44固定连接且连通，柱套44内滑动连接压板451，压板451与滑柱45固定连接，滑柱45底端固定连接圆筒42，圆筒42通过轮架431与滚轮43转动连接，X光机1、平板探测器2与计算机通过数据线连接，机架11、板架21上连接支撑机构22，支撑机构22包括与机架11、板架21两端固定的螺纹筒222螺纹连接的Y形的支撑杆221，支撑杆221对称的两端固定连接球套223，球套223内转动连接支撑球224，两个连接柱4中的气缸41通过压力管5连通，气缸41顶部与调节螺纹螺纹连接，调节螺纹内端固定连接调节板4112，调节螺杆411外端固定把手4111，压力管5连接于调节板4112与压板451之间，气缸41外侧与连接板412固定连接，连接板412通过锁杆311与连接臂3栓接。
在连接柱4伸长后，铰链31被拉伸直后，机架11与板架21所连接的支撑杆221抵触于管材外壁，支撑轮与管材接触，为适应不同半径的管材，使机架11、板架21与管材侧壁留有一定间隙，通过转动支撑架使支撑架相对于螺纹筒222转动，使机架11内侧的支撑架逐渐伸长或缩短，支撑架端部通过球套223连接支撑球224，使机架11、板架21能够相对于管材任意方向滚动，在连续扫描过程中，能够使机架11、板架21随连接柱4移动而任意方向移动；在调整气缸41内部压力时，通过转动调节螺杆411所连接的把手4111使调节板4112以及调节螺杆411相对于气缸41轴线方向移动，气缸41内压力增大时，压板451被压出，滑柱45所连接的圆筒42以及滚轮43靠近管材，同时另一气缸41通过压力管5与该气缸41连通，因此能够使两个柱套44内滑动连接的滑柱45同步动作，即同步相向或同步反向移动，使机架11、板架21保持在正对管材直径状态，在气缸41内压力减小时，滑柱45向柱套44内部滑动，再通过拉出锁杆311，使铰链31与连接板412分离，可将整个设备由连续的管材上卸下。
实施例3
如图1-6、8所示，一种数字成像特征分析装置，包括固定于机架11内的X光机1、固定于板架21内的平板探测器2，机架11、板架21均为矩形，机架11、板架21两端分别通过等长的连接臂3与两个连接柱4连接，即机架11、连接柱4、板架21、连接柱4依次通过等长的连接臂3连接，连接臂3为铰链31，连接柱4包括与铰链31转动连接的气缸41，气缸41底部与柱套44固定连接且连通，柱套44内滑动连接压板451，压板451与滑柱45固定连接，滑柱45底端固定连接圆筒42，圆筒42通过轮架431与滚轮43转动连接，X光机1、平板探测器2与计算机通过数据线连接，机架11、板架21上连接支撑机构22，位于柱套44内固定连接有套架441，套架441内转动连接转套466，转套466中部设置有截面为矩形的通孔，滑柱45贯穿通孔并与转套466轴向滑动连接，转套466与转向机构46连接，转向机构46包括与转套466固定连接转向齿轮465，转向齿轮465与齿板464啮合，齿板464与螺纹套463外侧固定连接，螺纹套463内螺纹连接转向丝杆462，转向丝杆462贯穿柱套44侧面并于柱套44转动连接，转向丝杆462外端固定连接转把461。
在调整滚轮43相对于管材轴线的夹角时，通过转动转把461能够使转向丝杆462转动，使与齿轮啮合的螺纹套463相对于转向丝杆462轴线方向移动，齿板464驱动转向齿轮465转动，使转向齿轮465同轴固定连接的转套466、滑柱45转动，从而使圆筒42以其轴线为中心相对于管材转动，滚轮43相对于管材转动至滚轮43与管材的轴线呈一定夹角，当滚轮43转动时，能够在管材表面沿螺旋线方向移动，如图8所示，从而带动机架11以及板架21绕管材螺旋线方向转动，螺旋间距由滚轮43转动角度控制，针对直径较大的管材能够在使用较小面积平板探测器2情况下连续全面扫描分析。
实施例4
如图1-8所示，一种数字成像特征分析装置，包括固定于机架11内的X光机1、固定于板架21内的平板探测器2，机架11、板架21均为矩形，机架11、板架21两端分别通过等长的连接臂3与两个连接柱4连接，即机架11、连接柱4、板架21、连接柱4依次通过等长的连接臂3连接，连接臂3为铰链31，连接柱4包括与铰链31转动连接的气缸41，气缸41底部与柱套44固定连接且连通，柱套44内滑动连接压板451，压板451与滑柱45固定连接，滑柱45底端固定连接圆筒42，圆筒42通过轮架431与滚轮43转动连接，X光机1、平板探测器2与计算机通过数据线连接，机架11、板架21上连接支撑机构22，位于圆筒42内设置传动机构421，传动机构421与滚轮43传动连接，传动机构421包括固定于圆筒42内的电机4211，电机4211的输出轴固定连接驱动齿轮4212，驱动齿轮4212与圆筒42内转动连接的传动齿轮4213啮合，传动齿轮4213与链轮4214同轴固定连接，链轮4214通过贯穿圆筒42的链条4215与轮轴432传动连接，轮轴432与滚轮43同轴固定连接，圆筒42底端固定连接呈矩形阵列的四个轮架431，每个轮架431底端定向转动连接滚轮43，前侧两个滚轮43通过轮轴432同轴固定连接。
在驱动滚轮43相对于管材滚动时，电机4211通电转动使驱动齿轮4212转动带动从动齿轮转动，从动齿轮同轴固定的链轮4214转动，使与链轮4214通过链条4215传动连接的轮轴432转动，从而实现滚轮43在管材表面滚动，使整个装置相对于管材移动，实现连续扫描分析，本装置在户外对架空管道连续扫描分析效率高。
Claims (10)
1.一种数字成像特征分析装置，包括X光机(1)、平板探测器(2)，其特征在于：所述X光机(1)固定于机架(11)内、平板探测器(2)固定于板架(21)内，机架(11)两侧分别通过连接臂(3)与两个连接柱(4)连接，板架(21)两侧分别通过连接臂(3)与两个连接柱(4)另一侧连接，连接柱(4)包括与连接臂(3)固定连接的柱套(44)，柱套(44)内密封滑动连接滑柱(45)，柱套(44)外端固定连接调节缸，滑柱(45)外端转动连接滚轮(43)，滚轮(43)通过传动机构(421)与驱动件传动连接，机架(11)、板架(21)相对一侧连接支撑机构(22)。
2.根据权利要求1所述的一种数字成像特征分析装置，其特征在于：所述机架(11)、板架(21)均为矩形架，支撑机构(22)包括分别螺纹连接于机架(11)、板架(21)两端的支撑杆(221)，支撑杆(221)为Y形，支撑杆(221)与机架(11)、板架(21)连接端表面设置螺纹，支撑杆(221)两端通过球套(223)连接支撑球(224)。
3.根据权利要求2所述的一种数字成像特征分析装置，其特征在于：所述连接臂(3)为铰链(31)，其中一个连接柱(4)中的一侧通过连接件与连接臂(3)连接，所述连接件包括固定于连接柱(4)侧面的连接板(412)，连接板(412)与连接臂(3)通过锁杆(311)插接。
4.根据权利要求3所述的一种数字成像特征分析装置，其特征在于：连接有连接件的所述连接柱(4)另一侧所连接的连接臂(3)上中部连接有高压管，高压管两端分别连接两个柱套(44)侧面。
5.根据权利要求1所述的一种数字成像特征分析装置，其特征在于：所述滑柱(45)位于柱套(44)内的一端固定连接压板(451)，压板(451)与柱套(44)内壁密封滑动连接，调节缸包括固定连接于柱套(44)顶部的气缸(41)，气缸(41)顶部螺纹连接调节螺杆(411)，调节螺杆(411)于气缸(41)内的一端固定连接调节板(4112)。
6.根据权利要求5所述的一种数字成像特征分析装置，其特征在于：所述滑柱(45)为棱柱状，滑柱(45)于柱套(44)内底部转动连接的转套(466)内转动，转套(466)转动连接于柱套(44)内的套架(441)上，转套(466)与转向机构(46)传动连接。
7.根据权利要求6所述的一种数字成像特征分析装置，其特征在于：所述转套(466)外侧固定连接转向齿轮(465)，转向齿轮(465)与齿板(464)啮合，齿板(464)通过螺纹套(463)与贯穿柱套(44)侧面的转向丝杆(462)螺纹连接，转向丝杆(462)与柱套(44)螺纹转动连接，转向丝杆(462)外端固定连接转把(461)。
8.根据权利要求7所述的一种数字成像特征分析装置，其特征在于：所述滑柱(45)外端固定连接圆筒(42)，驱动件包括固定于圆筒(42)内的电机(4211)，电机(4211)的输出轴与传动机构(421)固定连接，传动机构(421)包括转动连接于圆筒(42)内的驱动齿轮(4212)，驱动齿轮(4212)与传动齿轮(4213)啮合，传动齿轮(4213)同轴固定连接链轮(4214)，链轮(4214)通过链条(4215)与圆筒(42)外通过轮架(431)连接的轮轴(432)传动连接。
9.根据权利要求8所述的一种数字成像特征分析装置，其特征在于：所述轮架(431)包括四个架杆，每个架杆端部转动连接滚轮(43)，位于前侧的两个架杆所连接的滚轮(43)通过轮轴(432)同轴固定连接。
10.权利要求1-9任一项所述一种数字成像特征分析装置的分析方法，其特征在于：通过机架(11)、板架(21)分别连接X光机(1)、平板探测器(2)，机架(11)、板架(21)两侧分别通过连接臂(3)与连接柱(4)连接，且连接柱(4)包括可相对滑动的柱套(44)、滑柱(45)，对于管材进行监测分析时，通过调节缸使滑柱(45)相对于柱套(44)伸长，滑柱(45)所连接的滚轮(43)抵触于管壁上，两个连接柱(4)分别抵触于管材两侧，在连接臂(3)的拉力下能够使机架(11)、板架(21)正对，即能够使X光机(1)、平面探测板对齐，并且滑柱(45)端部转动连接滚轮(43)，能够使整个检测分析设备相对于管材轴线方向移动。
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2022
- 2022-06-07 CN CN202210631968.9A patent/CN114705703B/zh active Active
Patent Citations (5)
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