Разнообразие конструкций, высокие удельные нагрузки и жесткие условия работы современных промышленных изделий требуют применения адекватных методов и средств контроля как в процессе их производства, так и при эксплуатации. На протяжении более века рентгеновский контроль был и остается одним из основных методов контроля в промышленности.
Очень часто на первый план выходит требование мобильности и малых размеров рентгеновских аппаратов. К подобным ситуациям относятся, например, регламентный контроль самолетов, который должен производится на предприятиях, а также в аэропортах после определенного числа взлетов-посадок или полетного времени, контроль вертикальных стенок смонтированных газгольдеров, контроль теплообменников на электростанциях, в том числе на атомных станциях и т.д.

В ряде случаев кроме мобильности аппаратов требуется еще и возможность питать их от аккумуляторов или бензоэлектрических агрегатов, что может ограничивать потребляемую, а, следовательно, и выходную мощность аппаратов. Например, это имеет место при контроле в поле трубопроводов, при проверке оставленных (подложенных) вещей, наличия взрывных устройств и др.
Для решения подобных задач оптимальным является применение мощных портативных моноблочных аппаратов на рентгеновских трубках с подогревным катодом. Масса и габариты двух основных блоков таких аппаратов – моноблока (излучателя) и силового пульта питания и управления - позволяет достаточно легко переносить их и устанавливать моноблок в необходимую позицию с помощью легких штативов или кронштейнов.

Типичные размеры фокусных пятен серийных рентгеновских трубок с подогревным катодом, используемых в портативных аппаратах составляют 1…2 мм., что обеспечивает разрешающую способность, вполне достаточную для решения большинства задач неразрушающего рентгеновского контроля.

При выборе качественных пленок и соответствующих условий просвечивания могут быть обеспечены требования к контролю по 1 классу ГОСТа 23055-78. По разрешающей способности, чувствительности контроля и просвечиваемой толщине портативные моноблочные аппараты существенно превосходят импульсные аналоги, например, такие, как «АРИНА» и «ШМЕЛЬ».
В большинстве случаев время экспозиции для моноблочных аппаратов меньше или сопоставимо со временем перестановки излучателя и установки новой кассеты.

В Ассоциации производителей рентгеновской техники «Центр диагностики» проведена разработка и последовательно наращивается выпуск серии переносных моноблочных аппаратов РАП90-5, РАП100-10, РАП160-5, РАП190П-5, РАП220-5 и РАП300-5 на максимальные напряжения 90, 100, 160, 190, 220 и 300 кВ, соответственно, и максимальный ток 5 и 10 мА. Кроме того, начат выпуск аппаратов РАП100-10 и РАП100П-10 с бериллиевым окном, которые работают в диапазоне напряжений 10 – 100 кВ. РАП190П-5 и РАП100П-10 – это аппараты с панорамным выходом излучения.
В аппаратах серии РАП применена так называемая частотно – импульсная схема силового питания рентгеновской трубки: на электроды трубки с главного трансформатора подаются силовые высоковольтные импульсы длительностью 100 ÷ 400 мкс. и частотой до 1 кГц. Форма импульсов приближена к прямоугольной с длительностью фронтов 20 ÷ 25 %.
Такая схема позволила решить ряд противоречивых задач.

Работа трансформатора в импульсном режиме в отличие от полуволновой схемы дает возможность получать ЭДС до 20 в/виток и, следовательно, конструировать обмотки с относительно малым количеством витков, а также использовать сердечники небольшого сечения. Кроме этого полное перемагничивание сердечника трансформатора позволяет ещё более уменьшить сечение. В результате получается очень компактный высоковольтный трансформатор.

Габариты моноблока с масляной изоляцией аппарата РАП220-5 равны 220×380×400 мм. при массе 29,5 кг., а, например, у моноблока аппарата Smart 225 на 225 кВ (Yxlon) с газовой изоляцией эти параметры соответственно равны: 790× ∅295 мм. и 27,8 кг. Блок питания и управления у РАП220-5 почти вдвое легче, чем у Smart 225 (6,3 кг. против 11,3 кг.). При этом в моноблоке РАП220-5, как и в других моноблоках этой серии, происходит прямое повышение напряжения на главном трансформаторе, и отсутствуют полупроводниковые элементы, чувствительные к радиации.
Выбранный режим питания рентгеновской трубки весьма благоприятен для её долговечности. На трубку подаются высоковольтные импульсы, имеющие скважность 6 – 8. Во время паузы сердечник трансфарматора перемагничивается. Амплитуда импульса перемагничивания составляет 20 – 25% рабочей амплитуды, поэтому трубка длительное время «отдыхает» - рассасываются вторичные электроны и ионы газа, который мог попасть в трубку при частичной потере вакуума или из элементов трубки. В результате фактический срок службы трубки возрастает, и на ряде предприятий трубки отработали более 10000 часов вместо гарантийных по паспорту 500 часов. Это привело к решению отказаться от конструкции, позволяющей потребителю самостоятельно менять трубку, в пользу более надежной конструкции. Кроме того, замена трубки изготовителем гарантирует качество заливаемого масла, что не всегда возможно при самостоятельной замене масла потребителем.

В качестве изолирующей среды было выбрано масло, а не элегаз поскольку рентгеновские моноблоки заполняются элегазом под давлением около 5 атм., то есть обращаться с таким аппаратом, помимо прочих ограничений, надо по правилам работы с сосудами под давлением. В реальной жизни при работе, например, на стапелях или в поле при попытке закрепить моноблок возле детали сложной конфигурации его нередко роняют, что недопустимо при работе с сосудами под давлением.
Простота конструкции аппаратов обеспечивает очень высокую надежность их работы. За 9 лет работы выпущено в общей сложности более 400 аппаратов, а ремонту за это время подверглись всего 3 моноблока, то есть менее 1 %, причем повреждения были чисто механическими.
Питание аппаратов возможно как от однофазной сети 220В, так и от бензоэлектрических агрегатов мощностью 1 ÷2 к Вт.

 

 

 Рентгеновские аппараты >>

 

 РАП - переносные рентгеновские аппараты >>