Мобильные беспроводные комплексы цифровой радиографии Экоскан

Назначение мобильного беспроводного комплекса цифровой радиографии Экоскан

Беспроводной программно-аппаратный комплекс Экоскан предназначен для неразрушающего контроля промышленных изделий методом прямой цифровой радиографии. Применение комплекса Экоскан позволяет исключить использование рентгеновской плёнки и необходимость содержания оборудования и помещений для её химобработки, расшифровки и последующего хранения. Комплекс может быть использован при контроле труднодоступных объектов в полевых и в заводских условиях без использования дополнительных источников питания.

Комплексы цифровой радиографии Экоскан внесены в Госреестр средств измерений РФ
(№ 84262-21).

Принцип действия

Принцип действия комплекса основан на регистрации рентгеновского излучения, проходящего через объект контроля и попадающего на матрицу плоскопанельного детектора с дальнейшим его преобразованием в цифровой сигнал и получением на экране персонального компьютера изображения, доступного для последующей обработки, анализа и хранения.

Сцинтиллятор детектора преобразовывает рентгеновское излучение в видимый свет, который воспринимается фотодиодной матрицей. Аналоговый электрический сигнал от каждого элемента фотодиодной матрицы преобразовывается аналого-цифровым преобразователем (АЦП) в цифровой формат. Чем выше разрядность АЦП, тем больше градаций оттенков серого можно получить. Далее цифровое изображение посредством проводной или Wi-Fi связи передаётся на компьютер оператора. Специализированное программное обеспечение «Стражник» позволяет осуществлять оперативное управление комплексом и расшифровывать полученное изображение контролируемого объекта.

В зависимости от решаемой задачи сцинтиллятор детектора может быть выполнен из оксисульфида гадолиния (Gadox) или из йодистого цезия (Csl). Gadox имеет зернистую структуру, менее чувствителен к рентгеновскому излучению (по сравнению с Csl) и может быть использован в условиях неизбежного прямого попадания рентгеновских лучей на рабочую область детектора, минуя объект контроля. Монокристаллическая структура сцинтиллятора на основе Csl значительно чувствительнее к рентгеновскому излучению, что позволяет, при одинаковых условиях контроля и при одинаковом качестве получаемого изображения, производить экспозицию в 3–4 раза быстрее и контролировать изделия большой толщины. Однако сцинтиллятор на основе Csl не рекомендуется использовать в случае возможного прямого попадания рентгеновского излучения на рабочую область детектора или при значительной разнотолщинности объектов контроля. Это обусловлено эффектом «памяти» кристаллической структуры йодистого цезия при воздействии прямого рентгеновского излучения. Полученные в результате переэкспонирования белые пятна исчезают только по истечению длительного периода времени — от нескольких часов до нескольких дней или даже недель, в зависимости от параметров сделанной экспозиции. Поэтому сцинтиллятор на основе Csl рекомендуется использовать только для контроля объектов, имеющих равномерную или близкую к равномерной радиационную толщину, например, сварных швов труб большого диаметра.

Преимущества использования метода прямой цифровой радиографии

• отсутствие необходимости применения расходных материалов и оборудования для проявки плёнки значительно снижает затраты на проведение радиографического контроля;
• короткий срок окупаемости комплекса даже при небольших объемах контроля;
• архивирование полученных изображений в цифровом формате;
• высокая скорость получения результата относительно других методов радиографического контроля, дефектоскопист может приступать к анализу изображения сразу после окончания экспозиции;
• широкий функционал и выбор инструментов программного обеспечения ускоряет процесс обработки полученного изображения и обеспечивает надёжную выявляемость дефектов;
• опция отслеживания местоположения оборудования по GPS позволяет фиксировать координаты места контроля и автоматически сохранять их в параметрах изображения без возможности редактирования;
• плоскопанельный детектор значительно чувствительнее к рентгеновскому излучению по сравнению с рентгеновской плёнкой, что позволяет существенно экономить ресурс работы рентгеновского аппарата за счет уменьшения требуемого времени экспозиции.

Особенности комплексов цифровой радиографии Экоскан

• широкий модельный ряд детекторов с различными размерами эффективной рабочей зоны и габаритами, созданных на основе разнообразных технологий матриц и сцинтилляторов, позволяет решать обширный спектр задач в сфере промышленного неразрушающего контроля;
• высокая чувствительность детектора и широкий динамический диапазон позволяют осуществлять контроль изделия даже при условии, что объект находится в процессе эксплуатации (наличие продукта внутри трубопроводов, внешнего слоя изоляции и др.);
• питание детектора осуществляется как от сети переменного тока, так и от сменных аккумуляторов;
• дополнительный комплект аккумуляторов в составе комплекса позволяет увеличить время автономной работы и производить контроль без необходимости остановки на подзарядку аккумуляторов;
• составные части комплекса имеют защиту от влияния внешних факторов, таких как прямое попадание влаги и пыли, и имеют высокую механическую прочность при физическом воздействии во время установки и переноски оборудования;
• специальный защитный чехол демпфирует возможные удары при размещении детектирующего блока на объекте контроля;
• встроенный в детектирующий блок датчик рентгеновского излучения позволяет получать снимки автоматически после начала экспозиции;
• внутренняя память детектора позволяет накапливать и объединять полученные изображения для последующей обработки, не требуя связи с управляющей станцией оператора-дефектоскописта;
• плоскопанельный детектор адаптирован для работы как с рентгеновскими аппаратами постоянного потенциала, так и с импульсными рентгенаппаратами.

Возможности программного обеспечения «Стражник»

• автоматическое определение базового пространственного разрешения по дуплексному проволочному эталону;
• построение профиля, показывающего уровни изменения градаций серого для анализа качества и однородности изображения;
• построение гистограммы, показывающей распределение пикселей по градациям серого, для оптимизации контрастности отдельных участков изображения;
• объединение накопленных в ходе экспозиции кадров для формирования изображения лучшего качества;
• автоматическое измерение нормализованного отношения сигнал-шум;
• изменение уровня усиления получаемого детектором сигнала — используется во избежание перенасыщения уровня серого на снимке в случае отсутствия возможности изменения режима экспозиции рентгеновского аппарата;
• калибровка детектора по смещению, усилению и битым пикселям способствует улучшению качества получаемого изображения в зависимости от режима экспозиции;
• обработка изображения для повышения удобства расшифровки снимка — изменение яркости, контрастности, гамма-коррекция либо ручным способом, либо с помощью набора готовых фильтров (минимальное и максимальное выравнивание, усиление резкости, рельеф);
• линейные измерения в задаваемом оператором масштабе, определение и измерение утонения или утолщения материала;
• архивное хранение данных в защищенном формате DICONDE с последующим созданием файлов в других форматах (BMP, JPEG, TIFF).
• измененные на посторонних устройствах изображения формата DICONDE обозначаются специальным символом, защищающим снимки от нежелательного редактирования;
• интуитивно понятный интерфейс не вызовет трудностей в расшифровке и обработке изображений даже для начинающих специалистов;
• возможность импорта внешних нормативных баз данных для работы с дефектами и формирование заполненных на основании обработки изображения отчетов по заранее созданному шаблону.

Состав комплекса и дополнительная оснастка

Комплекс цифровой радиографии Экоскан включает в себя статический портативный плоскопанельный рентгеновский детектор, защитный чехол, управляющую станцию оператора-дефектоскописта с предустановленным программным обеспечением «Стражник», а также беспроводную точку доступа, служащую промежуточным звеном между управляющей станцией и детектором в условиях отсутствия возможности установки прямой беспроводной связи. Благодаря использованию промышленного планшетного компьютера, а также системе автономного питания детектора на основе двух комплектов сменных аккумуляторов, комплекс является полностью портативным. Составные части комплекса имеют защиту от влияния внешних факторов, таких как прямое попадание влаги и пыли, и имеют высокую механическую прочность при физическом воздействии во время установки и переноски оборудования. Для дополнительной защиты детектора используется защитный чехол, демпфирующий возможные удары при размещении детектирующего блока на объекте контроля.

Защитный чехол имеет возможность позиционирования на объекте контроля с помощью ремней, которые могут либо охватывать объект, либо растягиваться на специальных магнитных креплениях.

В качестве дополнительной оснастки может использоваться приспособление ПАУК-3М для позиционирования детектора на плоских поверхностях и на трубах. Прочная конструкция приспособления ПАУК-3М сочетает в себе ременной и магнитный способы позиционирования. Треножный штатив серии АРИОН ШРТ-3 служит для установки детектора непосредственно рядом с объектом контроля в полевых и стационарных условиях. Для работы в условиях заводских лабораторий рекомендован к применению специализированный штатив-манипулятор АРИОН ШМ-ЭКО-1, использование которого позволяет позиционировать относительно контролируемого объекта не только цифровой детектор, но и источник рентгеновского излучения. Дополнительная оснастка опционально поставляется по отдельному заказу.