專利名稱：一種上卷式工業(yè)底片專用掃描儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種上卷式工業(yè)底片專用掃描儀，用于實現(xiàn)對工業(yè)X射線底片數(shù)字化系統(tǒng)。
背景技術：
通過工業(yè)X射線底片對工件進行評定是目前工業(yè)X射線探傷中最常用的方法。但是，評片過程通常是手工操作，人為因素的影響大；另外，對于許多重要產(chǎn)品，如鍋爐、壓力容器、船舶、航空航天等領域的結構件，需要在使用過程中定期多次探傷，而由于底片難于長時間保存，不利于這些結構件的長期監(jiān)控。因此，需要有一種專用的底片數(shù)字化方法。以往的X射線底片數(shù)字化方法有以下一些形式一是基于面陣CCD的底片采集，經(jīng)過模數(shù)轉換，將圖像直接轉變?yōu)閿?shù)字信號，由計算機進行整體控制和數(shù)據(jù)存儲。但是由于面陣CCD對長條形的X射線底片進行采集，一次采集的分辨率很難滿足X射線檢測的要求，國內(nèi)采用多面陣CCD進行采集，將多個面陣CCD排成陣列，在同步信號和采集控制信號的指揮下采集圖像，或是用單個面陣CCD進行采集，將采集的圖像進行后期拼接，這便加大了圖像的后續(xù)處理難度和復雜度。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及一種上卷式工業(yè)X底片專用掃描儀，其目的在于針對工業(yè)領域的X射線探傷底片的數(shù)字化成像，以利于觀察X射線底片中肉眼所無法觀察的信息。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術方案一種上卷式工業(yè)X底片專用掃描儀，該裝置的總體構成包括基板14、箱體10、底片傳送機構3、光源系統(tǒng)、非接觸式密度計13、電機5、線陣CCD7、控制板和計算機；在基板14 上固定有箱體10，箱體10 —側的下部開有底片入口，箱體內(nèi)固定有底片傳送機構，箱體頂部開有底片出口 ；其中光源系統(tǒng)包括光源1、光纖2、光纖固定裝置12和控制板；光纖夾在光纖固定裝置12上，光纖固定裝置12包括光纖固定A16、光纖固定B17、光纖固定C18、光纖固定D19，如圖3所示，光纖固定A16通過螺釘固定在基板14的導槽中，螺釘在導槽中移動， 從而改變光纖2與底片11之間的水平距離，光纖2夾在光纖固定D19中，光纖固定D19通過螺釘固定在光纖固定C18的弧形槽中，這樣就可以改變光纖2跟底片11的角度；控制板通過RS232通信模式與計算機連接，計算機控制其電流大小，驅動大功率LED光源1發(fā)出均勻穩(wěn)定的光；底片傳送機構由粗輥20、細輥21組成，如圖4所示，其保證底片的導向；包括光源1、底片11和線陣CCD7依次水平排布，光源1位于底片的一側，線陣CCD7位于底片的另一側；電機5通過連軸器與底片傳送機構3連接；非接觸式密度計13與控制板通過I/O 口進行數(shù)據(jù)傳輸，控制板與計算機通過RS232通信；底片在傳送過程中設有三個光電開關， 分別控制電機5的啟動與停止，光源的打開與關閉，線陣CCD的圖像采集；底片傳送機構3為上卷式傳動機構，底片在箱體下方入口處進入傳送機構，經(jīng)過卷動方式傳送，出口在箱體上方。
3[0008]底片入口處有非接觸式密度計13，非接觸式密度計13通過控制板跟計算機相連組成自適應曝光時間調(diào)節(jié)系統(tǒng)，根據(jù)底片密度由計算機自行調(diào)節(jié)CCD的曝光時間。電機5是伺服電機，電機5跟底片傳送機構3通過聯(lián)軸器相連。鏡頭6安裝在線陣CXD 7上，可調(diào)光圈、焦距及放大倍率；線陣CXD 7安裝在相機位置調(diào)節(jié)裝置8上，可以調(diào)節(jié)CXD的水平位置與垂直高度。本發(fā)明可取得如下積極效果采用均勻線形LED強光冷光源透射底片提供照明，不會對底片造成熱損傷，并且使用工業(yè)用線陣CCD對底片采像，采集圖像實時傳送至計算機；操作者可以通過計算機發(fā)出控制指令，驅動光源系統(tǒng)，調(diào)節(jié)不同黑度底片所需亮度；恒流驅動光源使得光源發(fā)出的光強更穩(wěn)定持久；底片進入傳動機構之前觸發(fā)自適應曝光時間調(diào)節(jié)系統(tǒng)，根據(jù)成像底片的密度自行調(diào)節(jié)CCD的曝光時間；自適應曝光時間調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用非接觸式密度計，避免接觸式密度計對底片造成的擠壓損傷；上卷式傳動機構可以方便操作者把底片送入掃描儀，并方便取回，避免了計算機控制與底片送入與取回時的同時動作之間的不便。采用三個光電開關進行信號的觸發(fā)，實現(xiàn)整個采像過程的自動化；
圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型的控制流程示意圖；圖3為本實用新型的光纖固定裝置示意圖；圖4為本實用新型的底片傳送裝置示意圖；圖中1、光源；2、光纖；3、傳動機構；4、光電開關；5、電機；6、鏡頭；7、線陣CXD ；8、 相機位置調(diào)節(jié)裝置；9、光電開關；10、箱體；11、底片；12、光纖固定裝置；13、非接觸式密度計；14、基板；15、光電開關；16、光纖固定A ;17、光纖固定B ；18、光纖固定C ；19、光纖固定 D ；20、粗輥；21、細輥。
具體實施方式
以下結合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。本裝置各部分裝配如圖1所示，圖中各部件具體說明如下光源1采用一個大功率LED面陣白光光源，經(jīng)過光纖傳輸，輸出均勻線形光。LED 功率30W，驅動電壓17-17. 5V，最大電流1750mA，光通量為^00_3000LM，輸出光長140mm，寬 Imm0光纖2由光纖固定裝置12固定，并可以調(diào)節(jié)與底片之間水平方向的距離，以及跟底片之間的角度。光源1通過控制板由計算機控制，操作者通過計算機輸入所需亮度，使得恒流驅動板調(diào)節(jié)其控制電流，從而調(diào)節(jié)光源亮度。底片11進入傳動機構3，由光電開關觸發(fā)產(chǎn)生信號，啟動伺服電機驅動的傳動機構帶動底片勻速運動，并對線陣CCD進行同步控制，實現(xiàn)底片數(shù)字化。線陣(XD7安裝在與線形光源同高度的相機位置8調(diào)整裝置上，滑軌配有水平和垂直方向的緊固螺釘，通過滑軌可以調(diào)節(jié)CCD的水平位置和垂直高度。鏡頭6安裝在線陣CXD上，可以調(diào)節(jié)焦距、光圈及放大倍率。自適應曝光時間調(diào)節(jié)系統(tǒng)由非接觸式密度計、數(shù)據(jù)采集卡和計算機組成。如圖2所示，底片11在進入上卷式底片傳送機構之前經(jīng)過曝光時間自適應調(diào)節(jié)系統(tǒng)，經(jīng)過多點采集底片密度，計算機自行調(diào)節(jié)CCD的曝光時間，底片首先觸發(fā)光電開關15， 光電開光15發(fā)出開關信號給控制板，控制板與伺服控制器連接，伺服控制器控制電機5啟動，電機5開始轉動，同時帶動底片傳送機構運動，卷入底片11。然后底片觸發(fā)光電開關9， 光電開關9發(fā)出信號，一方面控制光源1打開，另一方面作為幀觸發(fā)信號輸給線陣CCD 7， 線陣CCD 7開始進行圖像采集。根據(jù)底片11的長度和底片掃描速度預先設定一個采像延遲時間tl，其中，tl =底片長度/底片掃描速度。tl結束后產(chǎn)生一個觸發(fā)信號，控制光源1 關閉，同時輸入CCD—個幀結束信號。當?shù)灼?1完全移出傳送機構后，將底片11取走，此時，出口處的光電開關4響應，產(chǎn)生開關信號，關閉電機5，以上的控制由數(shù)據(jù)采集卡完成。 底片圖像首先讀入計算機內(nèi)存，在計算機上顯示出來，然后通過軟件存到文件夾中。
權利要求1.一種上卷式工業(yè)X底片專用掃描儀，其特征在于，該裝置的總體構成包括基板(14)、 箱體(10)、底片傳送機構(3)、光源系統(tǒng)、非接觸式密度計(13)、電機(5)、線陣CCD (7)、控制板和計算機；在基板(14)上固定有箱體(10)，箱體(10) —側的下部開有底片入口，箱體內(nèi)固定有底片傳送機構(3)，箱體頂部開有底片出口 ；其中光源系統(tǒng)包括光源(1)、光纖O)、 光纖固定裝置(1 和控制板；光纖夾在光纖固定裝置(1 上，光纖固定裝置(1 包括光纖固定A (16)、光纖固定B (17)、光纖固定C (18)、光纖固定D (19)，光纖固定A (16)通過螺釘固定在基板(14)的導槽中，螺釘在導槽中移動，從而改變光纖( 與底片(11)之間的水平距離，光纖(2)夾在光纖固定D(19)中，光纖固定D(19)通過螺釘固定在光纖固定C(18)的弧形槽中，這樣就可以改變光纖( 跟底片(11)的角度；控制板通過RS232通信模式與計算機連接，計算機控制其電流大小，驅動大功率LED光源(1)發(fā)出均勻穩(wěn)定的光；底片傳送機構由粗輥(20)、細輥組成，從而保證底片的導向；包括光源(1)、底片(11)和線陣 CCD (7)依次水平排布，光源⑴位于底片的一側，線陣CCD(7)位于底片的另一側；電機(5) 通過連軸器與底片傳送機構( 連接；非接觸式密度計(1 與控制板通過I/O 口進行數(shù)據(jù)傳輸；底片在傳送過程中設有三個光電開關，分別控制電機(5)的啟動與停止，光源的打開與關閉，線陣CCD的圖像采集；
2.根據(jù)權利要求(1)所述的一種上卷式工業(yè)X底片專用掃描儀，其特征在于，底片傳送機構C3)為上卷式傳動機構，底片在箱體下方入口處進入傳送機構，經(jīng)過卷動方式傳送，出口在箱體上方。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種上卷式工業(yè)X底片專用掃描儀，其特征在于，底片入口處有非接觸式密度計(13)，非接觸式密度計(1 通過控制板跟計算機相連組成自適應曝光時間調(diào)節(jié)系統(tǒng)，根據(jù)底片密度由計算機自行調(diào)節(jié)CCD的曝光時間。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種上卷式工業(yè)X底片專用掃描儀，其特征在于，電機(5)是伺服電機，電機(5)跟底片傳送機構(3)通過聯(lián)軸器相連。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種上卷式工業(yè)X底片專用掃描儀，其特征在于，鏡頭(6) 安裝在線陣(XD(7)上，可調(diào)光圈、焦距及放大倍率；線陣(XD(7)安裝在相機位置調(diào)節(jié)裝置 (8)上，可以調(diào)節(jié)C⑶的水平位置與垂直高度。
專利摘要本實用新型是一種上卷式工業(yè)X底片專用掃描儀。其總體構成包括光源1、底片傳送機構3、電機5、非接觸式密度計13、線陣CCD 7、數(shù)據(jù)采集卡和計算機。光源1從底片一側照射底片，線陣CCD 7從底片另一側掃描底片，底片11由上卷式底片傳送機構實現(xiàn)其相對于線陣CCD 7和光源1的移動。電機5通過聯(lián)軸器與底片傳送機構連接。底片進過光電開關時分別發(fā)出相應的開關信號，來控制電機5的啟動與停止，光源的打開與關閉，線陣CCD的圖像采集。自適應曝光時間調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以控制CCD根據(jù)底片密度自行調(diào)節(jié)曝光時間。本實用新型最終實現(xiàn)工業(yè)X射線底片的一次性掃描完成并存儲到計算機中。
文檔編號G03B15/05GK202059474SQ201120010178
公開日2011年11月30日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權日2011年1月13日
發(fā)明者宋永倫, 李元香, 閆志鴻 申請人:北京工業(yè)大學