新一代测偏仪X-RAY8000NXT介绍.doc

侧偏仪X-RAY8000
交联管内电缆偏心壁厚分层辨析系统
X-Ray 8000NXT
西科拉公司测偏仪最主要的优势
l 1995年和同类产品同时进入市场，而SIKORA市场占有率达90%，拥有如此高的市场占有率，是西科拉公司良好的产品品质、周到的售后服务及诚信等优势的体现。

l 唯一使用回归分析技术，不要求使用者对仪器进行校准，也不需要预先输入被测体的参数。仪器接通电源立即开始工作，不需要预热。方便简单准确的检测。

l 唯一在每一个扫描器上配备新一代的双接收器的测偏仪，保证仪器在任何激烈电缆抖动情况下也能进行精确可靠的检测。（对于任何一条生产线，电缆抖动都是不可避免的。X-Ray 8000NXT的双接收器能够有效地识别电缆抖动的振幅和频率，使得仪器在电缆抖动时也能进行精确的检测。）

l 采用全新的门控技术控制X射线的发射，X射线的转换效率更高，操作温度更低，从而保护射线管。门控技术的主要优势是让射线管只在扫描状态下工作，在交替式扫描方式下，射线管的工作时间比原测偏仪的减少一半，大大延长射线管的使用寿命。射线管的期望寿命时间为5年。
一、 系统的构造

X-RAY 8000系统由测量器和数据处理装置两个基本部份构成
1、 测量器
测量器的主要工作单元是两个互相垂直的行走式扫描器。每个扫描器各包含有一个X射线发射管和一个X射线信号接收转换装置。发射管和信号接收转换装置分别安装在一个U型框的对应的两端，系统工作时，U形框由步进马达驱动，以高精度的均匀速度进行移动扫描。速度恒定对准确测量非常重要。SIKORA采用高精度步进马达，不因负载扭距的改变而改变扫描速度，从而保证可靠的测量。

1.1扫描速度
X-RAY8000测偏仪的扫描速度是可以调变的。根据生产线速度和被测电缆的外直径，仪器允许用户以11个速度级在每秒4毫米至每秒60毫米之间调变扫描速度，调变指令通过触摸屏幕输入仪器，除此之外不需要任何其它操作。

在调速之外，X-RAY8000还具有“限位扫描功能”，扫描器完成第1次扫描之后，仪器自动记忆电缆位置并把行程限定在被测电缆上下各10mm之间，比如说电缆直径为45mm，则仪器行程会自动限制在45±10mm之间。这样做的目的主要是为进一步减少扫描器的工作，延长相关部件的工作寿命。“限位扫描功能”同样通过触摸屏幕输入指令启动。用户可根据生产的具体需要进行扫描速度设定（出厂时设定速度为每秒40mm）。

1.2扫描方式：
仪器的扫描可在以下两种方式之间任意切换：

1、 全程扫描：仪器的两个扫描器均按预定的最大行程进行扫描；

2、 经济扫描：仪器在首次全程扫描后将被测电缆的位置输入记忆，从第二次扫描开始，扫描器只对该位置及其上下各10mm进行扫描；扫描器由内置式冷却装置冷却并由“铍窗”或纳米陶瓷窗将之与交联管内的高温高压隔离。

扫描器的技术设计使之具有以下两个显著优点：

1） 由于扫描器必须长期在交联管内工作，发射管位置发生偏移（尽管极为微量）的可能性是存在的。X射线发射管发射的射线为扇形束，它避免了由发射管位置偏移而造成射线无法进入转换器射线窗。

2） 由于使用了双接收器装置，使系统的数据处理装置能够对被测体的每一个点都获得两次数据，通过对两次数据时间差的辨认，可以判定在扫描瞬间电缆是否发生了位移，并在发生位移的情况下提出报警或自诊结论。

两个扫描器和它们的U形框、冷却装置都被整合在一个铸造的合金钢的保护壳内，成为一个整体。在被引入生产线时，该保护壳与生产线联接的两个面，将根据用户的要求做成珐琅或螺纹，或可进行焊接的形式，以使整个测量器可被方便地安装在离挤出机头约200mm左右的地方。

1.3扫描器运行方式

目前市场上的X射线式测偏仪都配备有2个扫描器，其扫描方式无非两种：同步扫描和交互扫描。

X-RAY8000系统出厂时设置的扫描器运行方式是交互扫描，即一个扫描器工作时，另一个扫描器处于待机状态。

应该说明的是，西科拉的X-RAY8000的两个扫描器既能够交互扫描，又能够同步扫描，用户可以给仪器下达指令在这两种扫描间互相切换，但是我们推荐交互扫描方式。原因有以下三点：

a) 由于X射线的穿透性，仪器在一个扫描器的一次扫描后实际上就已经获取了进行所需的全部数据，西科拉的X-RAY8000系统配备了可以选择数据个数的“溢出式平均数据”功能（如取三次扫描的平均值，第四次扫描时就把第一次数据滤去，取第二、三和第四次的数据），而电缆偏心是个渐进过程，在这样的配置下使用交互扫描已经满足检测需要。

b)由于测偏仪的两个扫描器的位置只能一前一后，而且扫描期间电缆仍在前移，因此不管是同步扫描还是交互扫描，检测数据都来自一个斜切面，同步扫描仅仅使两个斜切面比较接近（在单次扫描情况下，同步扫描测出的数据只是更能体现同一切面的检测值），而电缆偏心是个渐进的过程，所以我们采用“溢出式平均数据”完全可以取得和同步扫描一样的效果。

c）另外，采用交互式的扫描可以减少机械部件、射线管的磨损和减少高压发生器的负载，并且新的测偏仪X射线管的工作时间比X-RAY8000的减少一半，大大延长射线管的使用寿命。

1.4采用陶瓷窗代替铍窗，具有自我清洁功能，无需氮气（N2）清窗装置

陶瓷本身是高致密性分子组成的材料，经过纳米技术处理，交联副产物不会黏附在测量窗上，就如同水珠滴在荷叶上自动滑落一样。

1.5双重冷却系统

西科拉的X-RAY8000系统使用大功率的X射线管，为了保证射线管在恰当的温度下工作，仪器配备了油、水双重冷却系统和全套的测温装置。仪器需要的冷却油在初次启动前灌好（约需4立升），冷却水则在运行中循环散热，所需水量约为每小时0.2立方米。仪器的控制板上随时能够读到扫描器的工作温度，当冷却油量或冷却水量不足造成温度过高时仪器会自动保护性停机。

2、 数据处理装置

数据处理装置（工控机）是西科拉的ECOCONTROL2000。该装置由英特尔(intel)奔腾处理器（工控机的功能,种类根据其自身的发展情况升级，不另行通告）、高速光驱，大容量硬盘，USB接口和TFT彩色显示器组成。通过回归分析等处理程序，该装置向用户提供以下几个数据：

--外屏蔽层的平均厚度、最大厚度、最小厚度
--外屏蔽层的设定厚度
--绝缘层的平均厚度、最大厚度、最小厚度
--绝缘层的的设定厚度
--内屏蔽层的平均厚度、最大厚度、最小厚度
--内屏蔽层的设定厚度
--外径，导体直径的平均值，最大最小值。
--外经，导体直径的设定值
--偏芯值，偏芯云状图
--图象+数字显示三个包敷层八点的厚度情况

--在一定时间内（Time Base）或一定长度内（Length Base）以上各数据的分布曲线
--以上各数据的统计学处理结论

数据处理装置与操作者之间的界面是一个触摸式15’’TFT彩色屏幕的中文的用户界面。操作者通过点触该屏幕对系统下达工作指令。屏幕在操作者对话的过程中，每次都只显示该步骤所需的“按钮”或选择项，只有在操作者给出合法的指令后才显示下一步骤，这样可避免操作者的误操作造成系统工作失误。

数据处理装置根据操作者设定的内外屏蔽层和绝缘层的厚度以及测量器测得的实际厚度，可分别对三个挤塑机的螺杆转速进行闭环式控制。

X-RAY8000测偏仪的数据刷新

概括地说，X-RAY8000系统每扫描一次就刷新一次检测数据的，但这些数据即可以是单个扫描得出的数据，也可以是若干个扫描后经溢出式平均得到的数据，仪器可以根据用户的指令显示检测数据。

X-RAY8000系统的检测数据的刷新方式是：用户可以根据生产线速度在1至32个源数据之间任选整数个进行溢出式平均刷新检测数据。比如说，用户选择3个扫描进行一次溢出式平均，则仪器在完成第1次扫描时就显示一组数据；在完成第2次扫描时，以第1、第2次扫描的平均数据刷新第一组数据；完成第3次扫描时，以三次扫描的平均数据刷新第2组数据；完成第4次扫描时，则把第1次扫描的数据溢掉，以第2次、第3次、第4次扫描的三组数据平均值来刷新；以后每完成一次扫描都要溢掉一组最老的数据而补入一组最新的数据进行平均，并以最新的平均数刷新显示数据。

用户也许会问：为什么要这样呢？这是因为偏心的发生是一个渐变过程，根据控制理论，我们知道，溢出式平均获得的数据既准确地反映偏心发生的过程，又滤掉某些突发的偶然因素的影响。根据这些数据进行的控制（不管是自动的还是人工的）才是可靠的控制。

打印功能与工作状态记录功能

X-RAY 8000测偏仪常规地配备有打印输出口，用户可接入多种型号的打印机，打印检测数据和图像。上面所述的所有的用户界面都可以通过打印机输出打印成中文的书面材料。

为了提供快速的和周到的维修服务，X-RAY 8000系统配备了仪器的工作状态记录功能。用户启动这个功能后，在显示器下方的相应位置上插入一个U盘，仪器即能记录下自己的工作状态，该记录可以通过调制解调器或电子邮件送往西科拉公司进行分析，以便最快地进行判定。

二、 仪器的测量原理
唯一采用回归分析专用技术的测量原理

不同物质对X射线具有不同的射线吸收率，所以X射线对电缆进行扫描时，X射线进入不同的胶层吸收率曲线将会发生改变，出现拐点；系统分析计算不同拐点的距离，从而得出各胶层的壁厚、偏心值和外径、椭圆度。

西科拉的专有技术，是对扫描曲线进行回归分析，它的优势是：
不要求使用者对仪器进行校准，也不需要预先输入被测体的参数（由于不同物质对X射线的吸收率都不一样，所以不需要输入被测物的参数）。

仪器接通电源立即开始工作，不需要预热（电源接通后X射线剂量会逐渐增强，而刚接通电源时，虽然回归曲线高度变低，但是宽度保持不变，所以仍能准确得出测量值。）

仪器最终是由生产第一线的工作人员操纵使用，如果每次开机都有要进行校准或称为“参照扫描”并且每有一种新的被测体都要进行复杂的调整，就很有可能造成差错。即使不造成差错，也有可能操作人员对复杂的使用方法产生厌倦。

采用双接收器技术，电缆的抖动对检测不产生影响

被测电缆的抖动（震颤）是造成检测误差的重要原因，据我们所知，由于不能克服这一问题，曾有类似仪器被一家用户退还制造商的情况发生。为了消除电缆震颤造成的检测误差，西科拉的X-RAY 8000系统采用了“双接收器技术”（就如军用雷达上使用的测距技术），让同一光源、同一被测物、同一时间里在两个接收器上产生两套检测信号，根据这两套信号之间的关系计算出在一次检测时间内被测物的位置变化，从而对由位置变化造成的检测误差进行补偿。这种技术应用于军事目的已有相当时间。技术的关键是“三同”（同一光源、同一被测物、同一时间）。

西科拉的X-RAY 8000的每一个扫描器上均有两个接收器，而射线束经过精心调校的宽度恰好覆盖这两个接收器，从而满足“同一光源、同一被测物、同一时间”形成两套信号的要求。

三、系统的技术特性和工作参数

量程 X-RAY 8000有100mm,140mm和160mm三种量程，分别适用于最大直径不超过相应数值的电缆；

适用材料 在自动模式下X-RAY 8000适用于以铜或铝为导体，以XLPE为绝缘材料的电缆，以及以EPR为绝缘层的直径不大于40mm的电缆（自动模式指仪器自动根据材料的放射线吸收率进行标刻，操作者不需要考虑材料差异）；对于其它材料的电缆，要求操作者输入材料的放射线吸收率，如采用自动模式则该系统仅有测径功能而不能分辨各层的厚度和偏心量；

适用测量介质 氮气、蒸汽

测量精度 外径+/-5µm，壁厚15µm
复检精度 外径+/-1µm，壁厚10µm

放射性安全数据 在离测量器外壳100mm处测得该仪器的放射量为≤0.07uSv/R,为德国联邦政府所规定的允许放射量的1/30（相当于正常日光下的放射线剂量）；

工作环境气温 +5℃…+55℃
工作场所湿度 ≤95%，无冷凝

工作电源 230V AC（允许+/-10%），50HZ，约0.5KVA

数据通讯 系统常规配备RS 232系列接口

系统的可靠性 交联过程所产生的副产品对系统的正常工作及测量精度无影响；系统具有自我标刻能力，能够自动地适应不同吸收率的绝缘材料，因而不要求输入吸收率系数或进行人工标刻（见前“适用材料”条目下的说明）；

系统的安装 系统的测量器安装在交联线伸缩管离挤出机头200mm至300mm处；对于正在建造的生产线，西科拉公司可根据用户的需求与生产线制造商进行技术协作，使X-RAY系统直接引入生产线；对于已投入运行的生产线，用户必须向西科拉公司提出引入方案并依据双方同意的方案对现在的伸缩管进行相应的改造，以便引入X-RAY 8000系统；

系统与生产线 通过数据通讯接口，X-RAY 8000系统可与生产线主计算机联接并通过生产线主计算机对内外屏蔽层、绝缘层以及自动调中装置（如果该生产线配有此种装置）进行闭环控制；

四、西科拉公司交货的每一台X-RAY 8000系统均常规地由下列标准部件以及技术文件组成：

X-RAY 8000扫描器A及扫描器B 各壹件

每一个扫描器均由金属支架、放射线管、放射线接收器、扫描器温度传感器、冷却油箱、扫描器步进驱动电机、传动丝杆及连接以上各部分的相应电路组成；扫描器发运前由西科拉公司组装成一个整体；

X-RAY 8000扫描器外壳 壹件

该外壳一方相邻两侧为扫描器入口，另一方相邻两侧为由螺栓固定的金属盖；远近两端为交联管或替代管及与交联管相连接的法兰连接件。

替代管及法兰连接件 壹套

由于X-RAY 8000扫描器及其外壳总长度小于被替代的交联线管段的长度，因此扫描器外壳与交联管相接的两侧面上均带有一定长度的替代管及法兰依据用户提供的参数及相关图纸制作。

X-RAY 8000显示/控制柜

X-RAY 8000的显示控制柜的硬件包含三个主要部分，即放射线源控制和监测柜，数据接收和处理系统，高压电源及测量窗管理装置；以上各部分在发运前由西科拉公司组装于一个2100ｘ620x620mm机柜内。

各部分之工作软件

连接电缆和其它管、线；（包括相应附件） 壹套（各长20M）

连接X-RAY 8000扫描器与显示/控制柜

如有何需要请联系：

TEL：[phone] FAX：[phone]

多谢合作！
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