轮胎射线检测系统

http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em0816.gif X射线检测系统点激此处链接X射线实时成像系统:对于批量大、要求检测效率高的零件，是一种非常实用有效的检测手段，它具有动态观察、形态真实、检测效率高的特点，并可采用计算机图像处理装置对射线图像进行处理，使检测灵敏度进一步提高。 主要应用领域，金属铸件，塑料橡胶等。本系列产品对于不同形状和大小，钢、铝、陶瓷、复合材料或橡胶等不同材料的工件均可提供高质量的实时监测内部裂纹、分层等。 用于非金属、轻金属、铸造件、各种合金、压力容器等进行X射线无损检测。主要检测焊接缺陷（裂纹、气孔、夹渣、未溶合、未焊透等）以及腐蚀和装配缺陷。XRAY微焦点工作原理和发展：在伦琴先生发现X-Ray后的不久，他就认识到X-Ray可以用于材料检测。但直到上世纪70年代，X-Ray才开始被用于工业领域。由于当时电子产品的微小化以及对元部件可靠性要求的提高，人们极其关注在微米范围内的材料缺陷分析。如今微米焦点X-Ray检测已经稳定地被应用于无损害材料检测，并且通过不断的技术革新将在更广泛的工业领域中被使用. 　基本原理　在微米焦点X-Ray检测的过程中，扇形的X-Ray穿过待检样品，然后在图像接收器(现在大多使用X-Ray图像增强器)上形成一个放大的X光图。该图像的质量主要由以下三点决定：放大率、分辨率及对比度。图像分辨率(清晰度)主要由X射线源的大小决定，微米焦点X-Ray放射管的射线源只有几个微米。图像的几何放大率由X光路的几何性质决定(图1)，在实际应用中可达到1000至2500倍。　具体物体的微小部分在图片上的表现力主要是由该部分的本身属性在X光图上产生的对比度决定。对比度主要由物体内部的不同厚度，及不同材料(如印制线路板上的铜印制导线)，对光线的不同程度吸收而引起的。举例来说，样品A和B拥有相同的厚度，如果A的原子序数较B大，则它对射线的吸收性能较B强。C与B的组成物质相同，若C比B薄，则其对射线的吸收性能比较弱。对比度除与X-ray本征特性有关外，在技术上的局限是由X射线探测器的性质决定的。对图像增强器而言，只有吸收差别达到至2%，才能在X光图中清晰地呈现出来。　 　X射线管当高速带电粒子突然被减速时，X-Ray就产生了。在简单的X射线管中，电子从热阴极中出来，通过一个电场，向阳极加速。在撞到阳极时停止，同时释放出X射线。碰撞区域的大小就是X射线源的大小，它以毫米为单位，在这种情况下我们只能得到很不清晰的画面。通过微焦点X射线管的使用，就能改变这种状况。电子通过阳极上的一个小孔进入磁电子透镜，该透镜中的磁场力使电子束聚焦在阴极靶上一个直径只有几微米的焦点上。通过这种方式X射线源变得很小，在高放大率的情况下能得到分辨率在微米范围内的清晰图像。新研制的纳米射线管通过多个透镜的使用分辨率将达到500nm。　 X射线探测器 传统的X-Ray探测器是一个射线照相胶卷，它拥有良好的空间分辨率(在10μm内)和对比度(0.5%)和可以保存的检测结果等特点。它的缺点是曝光和冲洗都需要好几分钟的时间。针对这种情况，人们在图像增强器上装了拍摄被检测样品动感画面的影像链接，可是仍然只能得到比较粗糙的分辨率。在物体细节显微检测中，可以通过微焦点X光技术消除这个缺点。在足够大的几何放大率的情况下，图像清晰度只同X射线源的大小有关，因此最小的细节也能被清晰地拍摄下来。新研制的数码X射线探测器在理想状态下将两种图像接受方式合为一体：既能提供动态图像,又能拥有完美的对比度。　 　应用领域 如今微米X光技术主要应用于电子工业中的过程控制和缺陷分析。在元件组装中首先是隐藏焊点的检测，如：BGA封装中的气孔，浸润缺陷，焊桥，及其它的性质，如：焊料的多少，焊点的位移等。在半导体工业中，X光系统作为稳定的工具被应用于集成电路封装中内部连接的无损害检测。因此，在高分辨率的基础上可以检测到直径只有25微米的焊接连线上的最小坏点(图2)，及芯片粘接上的气孔在温度降低时晶体的粘合反应等。在多层印制电路板的的制造中，各个板面的排列将被连续地监控。在这里X光系统能精确地测量特别是处于内层位置的结构及焊环宽度，是制造过程优化的基础。此外，如在层间电路金属连通过程中，通过该技术还可以在X光图上清晰地辨认短路及断路，确定它们的位置并作出分析.

[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=171231]GBT 23664-2009 汽车轮胎无损检验方法 X射线法[/url]

安装在内圈上的直接TPMS单元连接到阀杆以测量轮胎压力， [url=http://www.ic37.com]IC[/url] 将测量无线传输到专用TPMS控制器或车辆的电子系统控制器。这些设备采用不可更换的电池制造，其设计时考虑了功耗。为了节省功率，大多数TPMS架构通常使用发起器，其发送低频RF信号，使得每个TPMS单元在返回到低功率模式之前唤醒并发送更新的轮胎压力数据。在这个TPMS设计中，一个低频RF发起器唤醒每个安装在轮胎上的单元，然后将这些单元发送到专用的接收器或接收器中。集中式子系统（由Pa[u]nas[/u]onic提供。）专为支持这种启动功能而设计，Atmel ATA5276 IC驱动125 KHz LC谐振回路电路，启动此唤醒过程。 ATA5276由[u]MCU[/u]通过简单的单线接口控制，将控制逻辑与VCO相结合，产生125 KHz信号，用于驱动发射器LC[url=http://www.ic37.com]线圈[/url]电路。通过使用数据驱动器件的DIO引脚而不是使用简单的“使能”信号，工程师还可以使用ATA5276将ASK调制数据传输到TPMS单元.除了提供简单的唤醒信号外，Atmel ATA5276还可以向TPMS单元传输数据：使用数据驱动DIO切换DRV，从而产生ASK调制信号线圈。 （由Atmel提供。）安装在每个轮胎上的实际TPMS测量单元包括压力传感器，信号处理级和RF发射器。使用启动器时，轮胎侧的唤醒电路可以像模拟比较器一样简单，例如Maxim MAX9075。在这种方法中，比较器将检测设计有与发射器匹配的谐振频率的线圈的输出（图3）。当比较器达到阈值时，它可以驱动单个晶体管，驱动启动信号到TPMS测量单元。响应其谐振电路检测到的信号，轮胎侧TPMS唤醒电路可以发送TPMS电路的其余部分使用由模拟比较器切换的单个晶体管使能信号。 （由Maxim Integrated Products提供。）压力测量实际轮胎压力测量依赖于压力传感器，这些压力传感器提供与温度相关的差分输出信号，通常是高度非线性的，具有较大的偏移和偏移漂移。需要信号调理电路来提供所需的线性化，校准和温度补偿。为了简化TPMS设计的这一阶段，工程师可以利用德州仪器（TI）PGA309或Maxim MAX1452等集成器件，以及专门设计用于传感器信号调理所需的片上子系统的IC（图4）。TI PGA309等专用信号调理IC提供实现压力非线性，温度相关输出的线性化，补偿和校准所需的功能传感器。 （德州仪器公司提供。）TI PGA309包括完整的传感器调节信号链，集成了输入多路复用器，可编程增益仪表放大器，线性化电路，电压基准，控制逻辑和输出放大器。工程师可以通过其单线数字接口校准器件，并将校准参数存储在片外存储器（如SOT23-5 EEPROM）上。Maxim MAX1452是一款精密信号调理器，集成了可编程增益放大器，数模转换器（DAC），温度传感器和内部EEPROM。该器件使用模拟放大来初始提升输入信号，然后进行模拟温度校正，最后使用数字电路完成校正。该器件专门用于传感器调节应用，允许工程师通过编程改变传感器电桥激励电流或电压来校准和校正传感器信号。RF link对于TPMS单元的通信核心，工程师可以从不同的ISM RF设备中进行选择。对于仅需要传输能力的TPMS轮胎安装单元设计，Maxim 7044，Micrel MICRF112，Silicon Labs Si4020/Si4021和Texas Instruments CC1070等设备提供完整的解决方案，需要最少的外部元件，包括晶体，阻塞电容器，以及功率放大器输出和天线之间的适当匹配元件。Maxim MAX7044提供300 MHz至450 MHz范围内的OOK/ASK传输。与同类产品中的其他器件一样，MAX7044只需极少的外部元件。然而，MAX7044能够提供高达13 dBm的输出功率，同时在2.7 V时仅提供7.7 mA的电流。Micrel MICRF112发送器在300至450 MHz频段内提供ASK/FSK调制，输出功率高达10 dBm。 MICRF112能够在低至1.8 V的电源电压下工作，与此类大多数器件相比，最小电源电压通常为2.0至2.2 V.Silicon Labs Si4020/Si4021 ISM发送器提供了完全集成的解决方案，仅需外部晶振和旁路滤波器。引脚兼容器件包括一个集成PLL，具有快速建立时间，可在433，868和915 MHz频段内工作。 Si4020还可在315 MHz频段工作，而Si4021则提供更高的输出功率（433 MHz时为8 dBm，而Si4020为3 dBm）。