铝钒合金X射线检测设备控制系统设计与实现

摘要

铝钒合金是制备含钒钛合金及金属钒的主要原材料，随着我国航空航天材料的发展，高品质的铝钒合金需求将会大大增加，而高密度金属夹杂是铝钒合金质量缺陷最重要的影响因素。
　　本文以X射线检测设备在铝钒合金质量检测实际应用需求为基础，针对在铝钒合金生产过程中存在Pb、W等高密度金属物质致命缺陷对产品污染的可能性，分析了X射线高密度金属夹杂检测设备的基本原理，对X射线高压系统、图像接收系统、运动控制系统及应用软件进行整体设计。首先对X射线的高压控制器、高压发射管等进行研究分析，选择了适合铝钒合金特性的高压发射和控制装置。针对铝钒合金和X射线的特性选择了合理的射线接收单元，同时设计了信号的成像和分析系统。线阵式探测器进行穿透后射线的吸收，探测器内闪烁体转换为可见光，由矩阵式光电二级管阵列将可见光信号转换为电信号，经过A/D转换形成数字型号，由通讯卡连接至上位机进行处理。介于实际应用中的设备控制功能要求，明确控制系统硬件框架,以 PLC为控制核心方式，通过以太网将PLC控制器、HMI(Human Machine Interface)人机界面、X射线信号发射处理系统相互连接达到安全稳定的工作要求。最终实现系统在检测过程中可对产品自动检测，当检测出杂质之后自动进行缺陷的处理工作。
　　通过对系统检测性能的不断研究测试，在调试过程中对控制系统进行多次调整，最终达到比较好的检测效果。最终实现了X射线对铝钒合f金实时成像，在发现目标陷的情况下可对杂质进行自动处理功能。现场实际应用表明，该设备具备铝钒合金1.2t/h的检测效率，并减少50％人工和少量原材料成本的消耗，为企业提高经济效益。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外发展现状

1.3 研究内容

2 系统总体方案设计

2.1 总体需求分析

2.2 X射线检测基本理论研究

2.3 控制系统方案设计

2.4 机械结构分析

3 控制系统硬件设计

3.1 控制系统硬件结构

3.2 X射线系统

3.3 运动控制系统

4 控制系统软件设计

4.1 射线图像处理

4.2 图像识别软件设计

4.3 图像识别系统调试

4.4 运动控制软件

5 系统功能测试

5.1 系统检测能力测试

5.2 系统稳定性测试

5.3 运动控制系统执行效率

5.4 系统安全性

6 总结与展望

参考文献

致谢