摘要：文章介绍了X射线安检仪的工作原理，及其主要功能模块，分析了安检仪常见故障及维修方法，为提高安检仪维修效率提供了有效的依据。
关键词：X射线安检仪；故障诊断与维修
1概述
X射线安检仪广泛应用于高铁站、火车站、机场、海关、物流行业、工业检测等场所，国内生产厂家主要有公安部一所、清华同方威视股份、德国史密斯海曼、深圳天河时代安天下、上海东影的产品为主。本文从X射线安检仪各功能模块工作状态着手，对安检仪常见故障分析，以便当安检仪突发故障时，能尽快查清故障原因，排除故障，提高设备使用效率，降低因此造成的不良影响。
2 X射线安检仪的工作原理与主要功能模块介绍
2.1 X射线安检仪的工作原理
X射线安检仪是利用X射线的穿透性，由射线发生装置产生一束扇形窄射线对被检物品进行扫描，X射线穿过传送带上移动的行李，根据X射线对不同物质穿透能力的不同，发生衰减，探测器接收经过衰减的X射线信号，通过信号数字处理，转变为图像显示出来。
（图1 X射线成像系统组成框图）
被检查物体通过安检仪的输送带进入X射线检查通道，阻挡通道两侧光障部件发出的探测光束，使光障部件产生信号，该信号被送往系统控制部分，产生X射线触发信号，使X射线源发射X射线束。一束扇形的X射线经过准直器穿过输送带上的被检查行李，被行李吸收，最后轰击到X射线探测器上，探测器把接收到的X射线转变为数字信号，送到信号计算机经过软件处理后，形成图像，各部件位置如图2所示。
（图2 X射线安检仪主要结构示意图）
2.2 X射线安检仪主要功能模块介绍
2.2.1 X射线发生器的工作原理
X射线安检仪采用X射线发生器作为射线源，它由X射线发生器和X射线控制器二部分组成，其中X射线发生器为全密封的油冷箱体。X射线发生器的工作原理是，通电后，通过对真空室里的金属灯丝进行高温加热获得电子，电子加速后，打在钨靶上，产生X射线。X光机采用脉宽调制技术，工作频率在20-30KHZ，能够对电压和电流进行闭环调整，并设有过电压保护、过电流保护等多项保护措施，具有性能稳定、使用安全的特点。原理图如图3所示。
（图3 X射线发生器的工作原理）
如原理图所示，将输入的电压经高压变压器变压、整流后可以达到16万伏的高压，高压加在X射线管的阴极和阳极上，X射线管便可发射出一定强度X射线，再经准直器发射出一定角度的扇形X射线束。同时，将反馈的电压和电流经比较放大，可以实现对高压的稳定与调节，以满足系统的需要。
2.2.2探测器和数据采集原理
探测器和数据采集主要由探测器板和图像采集系统（V2）及其铅制外壳，即L型盒。XDAS V2模块属于X射线数据采集系统的核心部件，其作用是将探测器输出的微弱电流信号转换为16bit的数字图像信号，然后通过外部通信模块将数据送到上位计算机。整个模块由两部分组成：模拟板和XDAS-SP2-01数字板。模块的输入为：+7V直流电源、探测器信号、USB格式的控制命令；模块的输出为：USB格式的16位图像数据。铅制外壳主要作用为射线屏蔽。
数据采集系统工作原理如图4：
（图4 数据采集工作原理）
1：探测器 2：模拟板 3：数字板 4：微弱电流信号
5：模拟信号 6：USB模块 7：差分图像信号 8：图像信号 9：控制命令 10：控制命令
由工作原理图可见，数据采集系统共由探测器、模拟板探测器将接收到的X射线经过光电转换转化为极其微弱的电流信号，并将此电流信号传输至数字板，由数字板上A\D转换后转化为数字信号，通过L型盒内与其连接的USB C02模块直接传输至计算机USB接口。并由计算机进行后续的图像处理。模拟板和数字板工作所需的电源由外接的7V直流电源直接进行供电。
3 经过多年的维修经验，总结统计故障率较高的故障部位初判断
下面的表格列举了各类常见故障现象的诊断部位及处理方法，不同安检仪的生产厂家检查步骤可能不同。
（此表只针对目前国内使用数量较多的公安部一所及清华同方威视安检仪设备编写）
4 结束语
X射线安检仪技术发展迅速，从单能、双能、多视角X射线技术，到散射、CT、立体匹配分层技术，要求维护维修人员不断学习、掌握新设备新原理；多方交流，了解设备使用新动态经验。维修经验小结如下。
（1）做好设备预防性维修。根据安检仪的使用特点，在高铁站、火车站、机场、海关、物流公司、或大型集会等需要机器满负荷运行前，为防止设备故障降低安检通过率，应提前做好设备维护保养很有必要。
（2）健全定期维护保养制度，完善细化设备定期检查制度，同时可与安检仪操作员交流中提前了解设备故障隐患，提高故障分析能力和及时抢修能力，防微杜渐，及时解决小问题，防止出现大问题。
（3）注重安装调试质量控制。若设备移动地点后安装调试不到位，可能会对日后使用带来一些莫名其妙的小问题，频繁出现并难以确认的故障部位。
参考文献：
[1]郑世才，国内外射线照相检验的新技术方法（J）。数字射线照相技术时代，1994（1）：1-4。
[2]王琪、陈志强，等。X射线安全检查技术综述（J）。CT理论与应用研究，2004（1）：32-37。
论文作者:孙中
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
标签：射线论文; 安检论文; 信号论文; 探测器论文; 工作原理论文; 设备论文; 电流论文; 《电力设备》2018年第8期论文;