射线检测技术（精选十篇）
射线检测技术 篇1
1.1 射线的概念。
当强度均匀的射线束透照射物体时, 如果物体局部区域存在缺陷或结构存在差异, 它将改变物体对射线的衰减, 使得不同部位透射射线强度不同, 这样, 采用一定的检测器 (例如, 射线照相中采用胶片) 检测透射射线强度, 就可以判断物体内部的缺陷和物质分布等, 从而完成对被检测对象的检验。
1.2 射线的分类。
射线检验常用的方法有X射线检验、γ射线检验、高能射线检验和中子射线检验。对于常用的工业射线检验来说, 一般使用的是X射线检验和γ射线检验。
2 应用范围
2.1 射线的发现。
射线检验是应用较早的材料检测方法之一。1896年, 即德国物理学家伦琴发现Χ射线的第二年, 英国的霍尔-爱德华兹和拉德克利夫便把X射线用于医疗诊断;不久他又将X射线用于检查金属中缺陷。γ射线检验始于1925年, 当时, 皮隆和拉博德用镭对蒸汽机进行射线检查。1948年以后, 由于人工放射性同位素的出现, γ射线检验的应用日趋广泛。
2.2 射线的应用。
X射线无损检测运用范畴十分广泛, 在资料测验、食物检测、制造业、电器、仪器仪表、电子、汽车零部件、医学、生物学、军工、考古、地质等范畴都有不俗的体现。能够检测的内容:
资料测验、合金铸件、收缩孔、缺料、多孔砂眼、裂缝、异型、搀杂物。
可塑型材、呼吸孔、缺料、多孔砂眼、裂缝、异型、搀杂物。
管道、壁厚丈量、裂缝、搀杂物、收缩孔、多孔砂眼、腐蚀情况。
焊缝、裂缝、孔、虚焊、布局缺点、纵向缺点、搀杂物。
制造业、玩具、异物、拼装缺点、短少零件、鞋异物 (铁钉) 、脱线、脱胶、皮革开裂。
电器仪器仪表、自动开关、电缆开裂、连接件缺点、短少零件、拼装缺点、绷簧开裂、焊点掉落失效。
热水器、电线开裂、电缆开裂、零部件方位、短少零件、连接件缺点。
电吹风机、电缆开裂、连接件或接点缺点、短少零件、加热元件决裂、零部件方位。
加热元件、电缆开裂、加热螺旋线开裂、接点缺点、加热螺旋线方位过错。
电缆接头、电缆开裂、短路、焊点掉落失效。
节能灯、灯丝缺点、电线开裂、连接件缺点、玻璃灯罩缺点、短少零件、拼装缺点、拼装不完整。
3 检验原理
X和γ射线的波长短, 能够穿过一定厚度的物质, 并且在穿透的过程中与物质中的原子发生相互作用。这种相互作用引起辐射强度的衰减, 衰减的程度又同受检材料的厚度、密度和化学成分有关。因此, 当材料内部存在某种缺陷而使其局部的有效厚度、密度和化学成分改变时, 就会在缺陷处和周围区域之间引起射线强度衰减的差异。如果用适当介质将这种差异记录或显示出来, 就可据以评价受检材料的内部质量。
X射线检验和γ射线检验, 基本原理和检验方法无原则区别, 不同的只是射线源的获得方式。X射线源是由各种X射线机、电子感应加速器和直线加速器构成的从低能 (几千电子伏) 到高能 (几十兆电子伏) 的系列, 可以检查厚至600mm的钢材。γ射线是放射性同位素在衰变过程中辐射出来的。
4 检验设备
4.1 X射线机。
工业射线照相探伤中使用的低能X射线机, 简单地说是由四部分组成:射线发生器 (X射线管) 、高压发生器、冷却系统、控制系统。当各部分独立时, 高压发生器与射线发生器之间应采用高压电缆连接。
按照X射线机的结构, X射线机通常分为三类, 便携式X射线机、移动式X射线机、固定式X射线机。
便携式X射线机采用组合式射线发生器, 其X射线管、高压发生器、冷却系统共同安装在一个机壳中, 也简单地称为射线发生器, 在射线发生器中充满绝缘介质。整机由两个单元构成, 即控制器和射线发生器, 它们之间由低压电缆连接。在射线发生器中所充的绝缘介质, 较早时为高抗电强度的变压器油, 其抗电强度应不小于30~50k V/2.5mm。多数充填的绝缘介质是六氟化硫 (SF6) , 以减轻射线发生器的重量。
X射线机的核心器件是X射线管, 普通X射线管主要由阳极、阴极和管壳构成。
对低压X射线机, 输入X射线管的能量只有很少部分转换为X射线, 大部分转换成热, 所以对于X射线机来说要保证良好的散热。
4.2 γ射线机。
γ射线机用放射性同位素作为γ射线源辐射γ射线, 它与X射线机的一个重要不同是γ射线源始终都在不断地辐射γ射线, 而X射线机仅仅在开机并加上高压后才产生X射线, 这就使γ射线机的结构具有了不同于X射线机的特点。γ射线是由放射性元素激发, 能量不变。
将γ射线探伤机分为三种类型:手提式、移动式、固定式。手提式γ射线机轻便, 体积小、重量小, 便于携带, 使用方便。但从辐射防护的角度, 其不能装备能量高的γ射线源。
常见的手提式γ射线机如图1所示。
γ射线机主要由五部分构成:源组件 (密封γ射线源) 、源容器 (主机体) 、输源 (导) 管、驱动机构和附件。
γ射线机与X射线机比较具有设备简单、便于操作、不用水电等特点, 但γ射线机操作错误所引起的后果将是十分严重, 因此, 必须注意γ射线机的操作和使用。
5 检验方法
射线检验因记录或显示介质的不同, 有多种方法。常用的方法:
5.1 胶片照相法。
用X射线胶片作为记录介质, 这种方法直观、可靠, 而且灵敏度较高。用X射线源时, 分辨力较高 (用γ射线源时, 分辨力要低些) , 并能提供永久性记录;其缺点是成本较高。
5.2 荧光屏观察法。
这种方法是:射线束透过物体直接照射在荧光屏上, 转换成可见的图象。这种方法的优点是快速、简便、检验费用低。但由于亮度较低, 难于观察细节, 分辨力较差。因此多采用图象增强器, 使亮度提高几千倍。如果配合工业闭路电视系统, 就成为工业X射线电视。它不仅具有荧光屏观察法的优点, 而且易于实现检验的自动化, 主要适用于形状简单的零部件检查, 不过灵敏度仍不如胶片照相法。
5.3 还有一些应用较少的方法, 如干板射线照相法、辐射测量法和高速射线照相法等。
在医疗诊断上已用电子计算机控制的层析照相法 (通称CT) , 可望应用于工业。
无论采用何种射线检验都要加强人身安全防护。
参考文献
[1]中国机械工程学会无损检测分会出版社编译.射线检测.[M].北京:机械工业出版社, 2004, 2.
射线检测工作的技术总结（最终版） 篇2
广州声华科技有限公司
徐 业 叶
2010.08.08
一、个人简介
徐业叶，男，1980年7月出生，2002年本科毕业于湘潭工学院金属材料与工程专业。2002年至2003年在广东省东莞市威尔锅炉厂从事无损检测工作,2003年至今在广州声华科技有限公司从事无损检测工作，先后取得国家质量监督检验检役总局发的射线、超声、磁粉、渗透Ⅱ级资格证书。
二、工作情况
在公司工作期间，本人主要从事现场检测、工程管理工作，包括根据现场情况编制检测工艺卡、制定检测方案并参与检测及出具检测报告。主要参与或负责的射线检测项目有广东云浮电厂、国华台电、石油储罐、火力发电厂脱硫项目的射线检测及各种特种设备制造安装射线检测等。
三、技术工作总结
《对小径管透照布置的探讨》
探讨小径管透照布置对裂纹检出的影响以及本人对标准的理解,由于本人知识有限,对不妥及不对之处请老师加以指正,谢谢！
（一）实际工作暴露的问题及改进办法
检测对象：管焊接接头
炉管材质：9Cr-1Mo-V-Nb
规格为：Φ89×8 mm及Φ60×6mm两种 检测执行标准：JB/T4730.2-2005 技术等级：AB级 合格级别：Ⅱ级
一开始，因在预制阶段，条件较好，所以按JB/T4730.2-2005标准规定采用椭圆成像法，相隔90度透照2次，发现了少量的根部裂纹；后用垂直透照重叠成像法，相隔120度透照3次，对上述检测方法检测过的焊接接头进行重复检测时在根部发现了大量的根部裂纹。为了检出根部的裂纹，采用垂直透照重叠成像法，相隔120度透照3次更好，但这样做与JB/T4730.2-2005标准的4.1.4条有冲突,为此进行分析：
（二）小径管经常采用倾斜透照椭圆成像的原因
小径管通常是指外直经DO小于或等于100mm的管子,在射线检测中倾斜透照椭圆成像通常是首选.小径管采用倾斜透照椭圆成像可以将源侧和胶片侧焊缝影像分开便于影像的评定及缺陷的定位返修,而且在大多数条件下有较少透照次数,这样既可以减少成本又可以提高检测效率保证工程进度.小径管采用倾斜透照椭圆成像检测工艺优化的体现,应是质量、费用、进度及返修定位相互平衡的共同结果.实践证明此方法确实是一种行之有效的透照方法,在可以实施的情况下也确应采用.垂直透照重叠成像的方法对于根部裂纹、根部未熔合、根部未焊透等根部面状缺陷的检出率较高,但发现缺陷后由于分不清是源侧还是胶片侧,无法对缺陷准确定位而造成返修时不利.焊缝表面的不规则也会对影像的评定造成一定的影响,此外在检测成本、检测进度上也略逊于倾斜透照,常常作为倾斜透照的一种补充方法加以应用.综上原因在射线检测中经常采用倾斜透照椭圆成像.（三）透照角度对于小径管裂纹检出的影响
射线检测中对于缺陷的检出主要是通过裂纹检出角来控制,它是假想裂纹垂直于工件表面来进行研究的,垂直于工件表面的裂纹也是危害性最大的一种缺陷,因此它是射线检测重点控制的缺陷.裂实验证明,透照角度在10度以下时裂纹的识别情况变化不大,但透照角度超过15度时随着透照角度的增大裂纹不能识别的情况就会增大很多,裂纹的检出率会显著降低.在JB/T4730.2-2005中透照方向实际上是对纵向裂纹检出角的控制,但标准并未规定角度的控制范围.而一次透照长度是以透照厚度比K的形式间接的控制横向裂纹检出角的大小.无论是倾斜透照椭圆成像透照两次或三次,还是垂直透照重叠成像透照3次,其对裂纹检出角的要求基本相同,但倾斜透照椭圆成像透照的纵向裂纹检出角要明显大于垂直透照重叠成像透照.按标准规定,椭圆成像时影像开口宽度为1倍焊缝宽度左右,当g≤DO/4时倾斜透照角度为25.56度,此时纵向裂纹的检出率将大大下降.此时椭圆成像过大的透照角度可能会导致根部面状缺陷的漏检,因此在可能存在根部面状缺陷时椭圆成像的方法应该慎用.（四）对JB/T4730.2-2005小径管透照布置的理解
JB/T4730.2-2005标准中射线检测的透照布置分为5条,即透照方式,透照方向,一次透照长度,小径管的透照布置和透照次数.其后2条是针对小径管的这一特定检测对象而言的,其含义也包含于前3条之中;①
小径管的透照布置无论是倾斜透照还是垂直透照都为双壁双影法.② 小径管的透照方向是通过椭圆的开口来控制的,倾斜透照时有一定的透照角度,垂直透照时透照角度为0度, JB/T4730.2-2005中4.1.4小径管透照布置规定,当同时满足T≤8mm,g≤DO/4时应采用倾斜透照方式椭圆成像,不满足上述条件或椭圆成像有困难时可采用垂直透照方式重叠成像,而JB/T4730.2-2005中4.1.2条规定透照时射线束中心一般应垂直指向透照区中心,需要时也可选用有利于发现缺陷的方向透照.因此从这一方面看小径管的透照布置4.1.4条与4.1.2条的要求有点冲突.③ 小径管透照次数是一次透照长度的体现.无论是倾斜透照椭圆成像透照2次或3次,还是垂直透照重叠成像透照3次其透照厚度比K都约为1.7左右.从小径管的K值我们可以看出小径管的K值其实已经不能够满足标准的要求,标准之所以这样规定只是优化工艺的结果.因此我们对标准的执行也要灵活应用,不能照抄照搬.在检测中如已发现许多根部面状缺陷或对缺陷的检出率存在疑问时应采用垂直透照进行补充检测,在已经发现大量根部面状缺陷时要直接采用垂直透照进行检测.这样才能提高根部面状缺陷检出率来保证产品质量,才能真正做到质量,费用,进度的协调统一,此时的才能算是优化的工艺.（五）结束语
球罐射线检测底片质量控制浅析 篇3
摘要：本文介绍了球罐全景曝光射线检测中底片质量的影响因素和控制方法，主要从最基本的灵敏度的三个方面：对比度、不清晰度、颗粒度进行分析，最后结合实际分析影响底片质量的因素和原因，找到提高底片质量的方法和措施。
关键词：全景曝光；颗粒度；Ir192
射线检测（radiographic testing 简称RT）目前是无损检测中比较常用的检测方法之一，主要是是针对材料或焊缝的内部缺陷进行检测，射线检测以底片做为记录介质，可以比较直观、真实的反应缺陷的实际情况，对夹渣和气孔之类的体积型缺陷有很高的检出率，对薄工件的检出比较容易，对厚工件检测主要是受检测设备的透照能力的影响，此外射线检测也不受材质的影响，适合各种材料的检测，适用性广。不足在于该检测属于放射性检测，无论是对人和环境都有一定影响，为避免照射，操作时对周围环境要求较高，需要控制检测时的安全范围，此外相对超声检测等方法，射线检测对裂纹的检测率受透照角度影响，对垂直于透照方向的薄层缺陷不易检出。
射线检测使用的一般分为X射线和γ射线。X射线是高速电子轰击阳极靶产生的，其光谱谱线，分为连续谱和标识谱，连续谱是一个波长连续变化的谱线，这与外加电压有关，而标识谱可能出现也可能不出现这与被轰击的阳极靶本身材质有关；γ射线是原子核内部能级间的跃迁产生的，主要是原子由不稳定态变为稳定态的过程，同时放出射线，是一个自发的过程，γ射线根据衰变的元素不同放出不同波长的能量，其能谱为线状谱，其强度衰减有自己固有的时间周期。由于射线的产生方式和性质的不同，X射线和γ射线在实际应用中也有所区别。对于γ射线来说与普通射线机相比穿透力比较强，能检测更厚的工件；不需要水电等资源跟适合野外作业；而且γ源属于点源可以进行全景曝光，效率高；但不足在于γ射线强度不可控，半衰期是取决于放射源的种类，活度较大时衰减比较快；固有不清晰度要大于X射线，灵敏度偏低；此外γ射线的辐射一直存在，对安全防护上要求更高、更为严格。
根据X射线和γ射线的性质特点综合考虑，目前采用较多的球罐检测方法就是采用γ源全景曝光的方法对球罐焊缝进行整体检测。但是这样也存在着许多值得注意和考虑的问题，比如曝光时间、检测时危险区域和安全区域的划分等，但是最重要的也是直接影响检测结果的可靠性的就是，焊缝的底片质量，由于采用γ源其本身检测灵敏度不及X射线检测，因此如何保证检测时的底片的质量更是尤为重要。
射线检测照相的质量的重要指标就是照相的灵敏度，在定量方面理解就是能发现最小缺陷或细节的尺寸，定性方面就是分辨细小影像的难易程度。对于灵敏度这主要考虑到对比度、不清晰度、颗粒度三个方面。对比度就是黑度D在不同厚度时的黑度差、不清晰度主要是有厚度变化的位置边缘的轮廓宽度、颗粒度是固定厚度上黑度的不均匀程度。首先是射线检测对比度△D，这主要从两个方面考虑一是主因对比度，另外是胶片对比度。主因对比度主要是指工件中实际缺陷和工件本身在透照方向上的厚度差而产生在底片上的黑度变化，起主导作用，这也是射线检测的基本原理。对于主因对比度主要考虑因素就是散射线的影响和射线本身的能量。散射线在某种程度上对对比度产生了中和的作用，这就大大降低了底片的对比效果。散射线受很多因素的影响，是不可避免，对于球罐检测来说一般都是对焊缝的余高加以控制、选择合适的增感屏来控制散射线；还有就是射线本身的性质有关，一般采用Ir192放射源进行球罐整体检测，其能量是是固定的，相对X射线来说在工件里具有较低的衰减能力，这也灵敏度不及X射线的检测原因之一。胶片对比度主要由胶片本身特性所决定的，是将对主因对比度放大后显示在底片上，一般放大程度取决于胶片的种类和操作时选择显、定影的时间和温度等条件，此外由于底片特性曲线并非线性曲线，提高底片黑度也可以提高了胶片对比度。其次是射线检测的不清晰度U，这也是由两个因素的影响一个是几何不清晰度，另一个是固有不清晰度。对于几何不清晰度主要产生的原因放射源的自身存在大小，而缺陷和底片、缺陷和放射源之间存在距离，这样就使底片对实际缺陷在投影周围存在了半影区，这就使检测中的厚度边缘变化对比度下降，从而降低了检测灵敏度。但是对于球罐来说由于实际焦距都是远远大于工件厚度的、点源的大小相对焦距来说相差很多，所以对球罐检测底片质量的影响不大。固有不清晰度是由照射到底片上的射线在乳化层或者增感屏上激发出的电子的散射所产生的，为此增感屏的种类和紧贴程度都会成为关键的影响因素，选择合适的增感屏虽然能得到很好地增感和吸收作用，但也要考虑固有不清晰度的影响。另外射线的能量也对固有不清晰度产生影响，能量大作用在乳化层上产生的电子动能也相对较大，运动的距离也是相对较长，散射更为严重。Ir192射线源的强度比一般的X射线机要大得多所以固有不清晰度也是大的多。对于球罐来说在清晰度方面主要考虑对固有不清晰度的控制，但对于多源同时曝光时要合理安排放射源的位置尽量减少焦点尺寸，控制好几何不清晰度的影响。还有射线照相的颗粒度，即均匀曝光时影像分布不均的视觉印象，这是黑度变化的起伏度，就是是底片的噪声。颗粒度是有一定数量银盐感光后的随机分布和发出光量子数共同作用的结果。为此要考虑两方面：一是胶片的本底噪声，主要是银盐的颗粒和感光速度；二是量子噪声，放射源发出的光子的数量和质量，主要是射线能量、曝光量和黑度。对于球罐检测来说，若想降低颗粒度的影响，提高底片质量，对于胶片选择颗粒较小的底片使银盐的分布更加均匀，同时感光速度相对较慢。对于设备的选择方面由于能量是固定的，只有控制合理选择曝光量，提高黑度，在条件允许的情况选择活度较大的放射源，在黑度可以识别的范围内，提高曝光时间，这样达到降低颗粒度影响的目的，从而提高底片质量。
上文对射线检测中影响底片质量的各个因素进行了简单的分析，结合实际，针对球罐全景曝光的底片质量控制进行综合考虑：为保证检测效率一般球罐采用γ射线全景曝光的方法对球罐上的主体焊缝进行内部检测，γ射线源采用Ir192，但由于Ir192射线的强度是固定的主要能量集中在0.346MeV，检测时对主因对比度、固有不清晰度和颗粒度都有一定不良的影响，使之照相底片的质量效果不佳，为提高质量就必须控制和改善其他条件达到提高底片质量的目的。首先可以选择适合增感屏，达到缩短感光时间的作用，一般对于Ir192放射源标准要求选择铅箔增感屏厚度在0.1～0.2mm；也助于吸收散射线，提高主因对比度；但应保证与胶片贴紧，更好的控制固有不清晰度；其次控制焊缝余高，保证余高高度和与母材的圆滑过度，降低散射线，提高主因对比度；第三选择合适的曝光量，即选择较大活度的放射源、适当提高放射时间，在黑度可以识别的范围内提高黑度，这有利于提高胶片对比度并且降低颗粒度；第四在有严格检测质量要求情况下，选择高靈敏度胶片，标准上规定应采用T2类或更高类别的胶片，以提高胶片对比度和降低底片噪声的影响；还有就是做好底片冲洗过程的质量控制，提高胶片对比度。总之射线检测过程是个整体系统，并不能一味追求某一方面的要求要综合考虑。
以上是我对球罐射线检测底片质量上的一点看法和分析，在以后工作中还要不断的摸索研究寻找更接近实际，有利于提高质量的改进方法和措施，不断的充实自己，完善自己，服务社会。服务于人民。
参考文献：
[1] 强天鹏，李伟，袁榕，郑世才等.承压设备无损检测 第2部分：射线检测 JB/T4730-2005.
[2] 强天鹏.《射线检测》中国特种设备检验协会 2008-3.
射线检测技术 篇4
根据JB/T4730.1-2005的规定, 对射线照相底片质量都有明确的要求。如何满足这些要求, 暗室处理是关键。而暗室处理过程中对胶片的显影定影和干燥等却是射线探伤技术的重要工作之一, 它直接影响射线探伤的准确性。在无损检测过程中, 射线探伤工作量大、底片数量多, 以及环境湿度、显影温度、定影温度、时间等因素不易准确控制等, 所以, 稍不注意, 底片显、定影不足或过度和虚假等缺陷, 故对暗室处理过程的控制有着特殊的意义。
1 显影操作与影响显影的因素
在显影过程中, 显影液需要渗透胶片的保护膜, 进入乳剂层, 才能进行显影作用。为了保证显影过程的均匀进行, 对手工进行显影处理, 在操作上应注意下面所述的一些方面。在显影进行之前, 应测定显影液的温度, 保证温度处于规定的范围, 并应采取适当的措施控制显影液温度。在胶片放入显影液前, 先将胶片完全浸入清水中, 使胶片表面被水浸润, 这可以排除表面可能存在的气泡, 并能有效保证胶片从一开始就处于均匀显影的状态。当胶片刚与显影液接触时, 一定要迅速使胶片全部浸入显影液中。
在显影过程中, 特别是最初的1~2min时间里, 一定要使胶片在显影液中不断做两个相互垂直方向的移动 (盘式处理是水平两个方向, 槽式处理是竖直方向和水平方向) 或翻动, 使胶片之间不相互粘贴, 否则将产生显影不均匀的痕迹, 并且以后很难再消除。此后可间断地移动或翻动胶片。在操作中应避免胶片间发生较强的摩擦。显影操作不正确将产生显影不均匀或造成各种假象。
显影应按规定的时间进行, 不应随意缩短或延长。
显影过程对射线照片影像的质量具有重要影响, 因此必须严格控制显影过程。影响显影结果的因素主要是显影的温度与时间、显影液的老化程度、显影操作。
显影温度对显影液的显影能力具有明显影响, 手工处理时显影液的显影温度一般为18~20℃。温度高时显影作用快, 温度低时显影作用慢。温度过高可能使显影液中的药品分解失效, 或造成显影液的过分氧化, 主要危害是灰雾增大、影像颗粒变粗, 而且可能损害乳剂层。显影温度过低, 显影液的显影能力大大降低, 甚至可能完全失去显影作用, 造成影像的对比度 (反差) 降低。
显影时间与显影液配方相关, 应按配方推荐的时间显影。对手工显影, 正常的显影时间一般是4~6min, 它是综合考虑显影时间的影响确定的, 特别是考虑了平均梯度。图中描述了显影时间对胶片的感光特性 (感光度、平均梯度、灰雾度) 的影响, 从图中可以看到, 随着显影时间的加长感光度、平均斜率、灰雾度变化的规律。显影时间延长, 可以增加底片黑度和影像对比度, 但也会增大灰雾度和影像的颗粒度。显影时间过短, 底片影像对比度降低, 也会增大影像的颗粒度。显影时间过长或过短都不能得到良好的影像质量。
显影液在使用过程中其本身的浓度将降低, 显影中产生的生成物会改变显影液的p H值, 抑制显影作用, 显影液受到的氧化会使显影液的显影能力降低。即, 随着使用, 显影液将老化。当显影液老化到一定程度后应停止使用 (在规定的温度和时间条件下处理, 底片的黑度明显偏离正常值) , 否则将影响底片质量。或者通过加入补充液的方法提高显影液的活性, 但在实际中很少使用这种方法。如果使用补充液, 必须注意氢氧化钠是强碱, 具有很强的腐蚀作用, 使用时必须先进一步了解其化学性质, 充分注意安全!
不遵守操作规定、操作技术不熟练等可能产生的主要问题是造成显影不均匀或其他的不正常影像。
2 定影操作与影响定影的因素
定影操作一般的方面, 与显影的注意事项相同。影响定影过程的因素主要是定影的温度与时间、定影液的老化程度、定影操作。
定影操作对定影过程也具有很大影响, 在定影过程中注意使胶片经常与新鲜定影液接触, 可以加快定影过程的进行, 并有助于得到均匀的定影结果。特别是在定影的最初阶段, 一定要注意使胶片在两个不同方向上移动, 以保证定影能够均匀进行。
定影过程的进行受温度影响较大, 温度低时定影进行缓慢, 温度高时定影进行快。但温度不能过高, 温度过高可能造成定影液药品分解失效, 使乳剂层膨胀加大, 容易产生划伤和脱膜。定影液温度应与显影液相近, 常控制在16~24℃。定影温度低则定影过程进行慢。在一般情况下, 希望定影温度与显影温度相同或相近。
定影时间也是影响定影过程的重要因素之一。完成定影所需要的时间与定影液中硫代硫酸钠的浓度、定影液老化的程度、定影温度都相关。如果定影时间短于定透时间, 射线照片将呈现灰白雾状, 影像明显不清晰。定影时间超过定透时间、胶片未感光部分:也已呈现透明状态, 也不能简单地认为定影过程已经完成。定影过程中硫代硫酸钠与卤化银的反应要经过多个阶段, 中间阶段生成的银的络合物是无色但稍溶于水的物质, 因此, 在胶片未感光的部分已呈现透明时, 很可能这些反应生成物并未转移至定影液中, 定影过程也未进行完毕。实验研究指出, 定影时间应为定透时间的2倍。
定影液在使用过程中定影剂不断消耗, 卤化物、银的络合物的积累, 将导致定影液定影能力降低, 即定影液不断老化。随着定影液的老化定透时间将不断加长, 一般认为, 定影液老化到定透时间已长到新定影液定透时间的2倍时, 则应该认为定影液已失效。使用过于老化的定影液时, 必然会过分地加长定影时间, 这可导致定影过程产生的硫代硫酸银钠粘附在乳剂层上, 水洗也难于去除。这些残留物, 在底片存放中将会分解出硫化银, 使底片变成棕黄色。
3 暗室处理的质量控制措施
为了保证暗室处理工作的质量, 在暗室处理技术中应采取一系列的质量控制措施, 其中主要的是下列一些措施。
3.1 安全红灯安全性检验简单的检验方法是, 切取一条胶片, 置于平时切装胶片工作距红灯最近的位置, 一半用黑纸遮盖, 另一半暴露在红灯照射下, 暴露时间不短于切装胶片所需的最长时间。然后, 按工作程序处理此胶片, 测量两边的黑度。暴露部分的黑度不高出0.05时, 认为红灯安全。
3.2 胶片入厂复验胶片入厂后应在一个月内进行质量复验, 主要是抽验灰雾度和一般质量。可对每个批号的胶片随机抽取一张, 切取一条侧定灰雾度, 其他部分透照处理。灰雾度应不高于出厂标准规定值, 透照的底片应不存在气泡、白点、霉点、划伤、脱膜、涂布不匀条纹等问题。
3.3 显影液有效性试验取一条胶片, 用标准试板 (如阶梯试块) , 按曝光曲线给定的条件和参数透照, 按规定的程序进行暗室处理, 然后测量所得底片的黑度。当黑度值与曝光曲线给定值的差超出±15%, 如果可排除射线机性能存在较大变化, 则认为显影液的有效性存在问题, 应进行处理或停止使用。
3.4 系统稳定性试验系统稳定性试验也有的称为工艺检验。试验方法与显影液有效性试验类似。取一条胶片, 在标准试板 (如阶梯试块) 上放置好像质计, 按曝光曲线给定的条件和参数透照, 按规定的程序进行暗室处理, 然后测量所得底片的黑度。当黑度值与曝光曲线给定值的差超出±15%, 或像质计灵敏度达不到规定的要求时, 则认为系统稳定性存在问题。发现问题后应中断工作, 并对系统的各环节进行分析, 确认问题的原因:射线机性能存在较大变化、处理溶液有效性存在问题、自动洗片机的处理存在问题等, 找出并排除问题后, 才能继续进行检验工作。
所以通过对暗室处理过程中影响因素的分析及控制措施, 能有效保证底片质量具有重大意义。
摘要：通过对暗室处理过程中影响因素的分析及控制措施, 提高射线底片质量。
关键词：暗室处理,影响因素,控制措施
参考文献
[1]张文杰.暗室处理对射线底片质量的影响[J].无损探伤, 2004 (02) .
[2]卢秀波.暗室处理手工操作的改进措施[J].无损探伤, 1995 (03) .
X射线衍射技术及物相分析 篇5
（一）实验目的要求
1．学习了解X射线衍射仪的结构和工作原理； 2．掌握X射线衍射物相定性分析的方法和步骤；
二、实验仪器
本实验使用的仪器是Rigaku UltimaⅣX射线衍射仪。主要由冷却循环水系统、X射线衍射仪和计算机控制处理系统三部分组成。X射线衍射仪主要由X射线发生器即X射线管、测角仪、X射线探测器等构成。3．给定实验样品，设计实验方案，做出正确分析鉴定结果。
1.X射线管
X射线管主要分密闭式和可拆卸式两种。广泛使用的是密闭式,由阴极灯丝、阳极、聚焦罩等组成,功率大部分在1～2千瓦。可拆卸式X射线管又称旋转阳极靶,其功率比密闭式大许多倍,一般为12～60千瓦。常用的X射线靶材有W、Ag、Mo、Ni、Co、Fe、Cr、Cu等。X射线管线焦点为1×10平方毫米,取出角为3～6度。此X射线管为密闭式，功率为2千瓦。X射线靶材为Cu。
选择阳极靶的基本要求：尽可能避免靶材产生的特征X射线激发样品的荧光辐射，以降低衍射花样的背底，使图样清晰。2．测角仪
测角仪是粉末X射线衍射仪的核心部件，主要由索拉光阑、发散狭缝、接收狭缝、防散射狭缝、样品座及闪烁探测器等组成。
(1)衍射仪一般利用线焦点作为X射线源S。如果采用焦斑尺寸为1×10平方毫米的常规X射线管，出射角6°时，实际有效焦宽为0.1毫米，成为0.1×10平方毫米的线状X射线源。
(2)从S发射的X射线，其水平方向的发散角被第一个狭缝限制之后，照射试样。这个狭缝称为发散狭缝(DS)，生产厂供给1/6°、1/2°、1°、2°、4°的发散狭缝和测角仪调整用0．05毫米宽的狭缝。
(3)从试样上衍射的X射线束，在F处聚焦，放在这个位置的第二个狭缝，称为
接收狭缝(RS)．生产厂供给0.15毫米、0.3毫米、0.6毫米宽的接收狭缝。(4)第三个狭缝是防止空气散射等非试样散射X射线进入计数管，称为防散射狭缝(SS)。SS和DS配对，生产厂供给与发散狭缝的发射角相同的防散射狭缝。(5)S1、S2称为索拉狭缝，是由一组等间距相互平行的薄金属片组成，它限制入射X射线和衍射线的垂直方向发散。索拉狭缝装在叫做索拉狭缝盒的框架里。这个框架兼作其他狭缝插座用，即插入DS，RS和SS．
3．X射线探测记录装置
衍射仪中常用的探测器是闪烁计数器(SC)，它是利用X射线能在某些固体物质(磷光体)中产生的波长在可见光范围内的荧光，这种荧光再转换为能够测量的电流。由于输出的电流和计数器吸收的X光子能量成正比，因此可以用来测量衍射线的强度。
闪烁计数管的发光体一般是用微量铊活化的碘化钠(NaI)单晶体。这种晶体经X射线激发后发出蓝紫色的光。将这种微弱的光用光电倍增管来放大，发光体的蓝紫色光激发光电倍增管的光电面(光阴极)而发出光电子(一次电子)，光电倍增管电极由10个左右的联极构成，由于一次电子在联极表面上激发二次电子，经联极放大后电子数目按几何级数剧增(约106倍)，最后输出几个毫伏的脉冲。
三、实验原理
根据晶体对X射线的衍射特征－衍射线的位置、强度及数量来鉴定结晶物质之物相的方法，就是X射线物相分析法。
每一种结晶物质都有各自独特的化学组成和晶体结构。没有任何两种物质，它们的晶胞大小、质点种类及其在晶胞中的排列方式是完全一致的。因此，当X 2
射线被晶体衍射时，每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样，它们的特征可以用各个衍射晶面间距d和衍射线的相对强度I／I0来表征。其中晶面间距d与晶胞的形状和大小有关，相对强度则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。所以任何一种结晶物质的衍射数据d和I／I0是其晶体结构的必然反映。
在材料科学工作中经常需要进行物相分析，即分析某种材料中含有哪几种结晶物质，或是某种物质以何种结晶状态存在。根据晶体对X射线的衍射特征－衍射线的位置、强度及数量来鉴定结晶物质方法，就是X射线物相分析。利用X射线衍射分析可确定某结晶物质属于立方、四方、六方、单斜还是斜方晶系。
由布拉格(Bragg)方程得晶体的每一个衍射峰都和一组晶面间距为d的晶面组的关系：
式中，为入射线与晶面的夹角，λ为入射线的波长。
另一方面，晶体的每一条衍射线的强度Ｉ又与结构因子Ｆ模量的平方成正比：
式中，I0为单位截面上入射Ｘ射线的功率；Ｋ为比例因子，与实验衍射几何条件、试样的形状、吸收性质、温度及一些物理常数有关；V为参加衍射的晶体的体积；|F|2称为结构因子，取决于晶体的结构，它是晶胞内原子坐标的函数，由它决定了衍射的强度。可见d和|F|2都是由晶体的结构所决定的，因此每种物质都必有其特有的衍射图谱。因而可以根据它们来鉴别结晶物质的物相。通常利用PDF衍射卡片进行物相分析。
四、参数选择 1．阳极靶的选择
选择阳极靶的基本要求：尽可能避免靶材产生的特征X射线激发样品的荧光辐射，以降低衍射花样的背底，使图样清晰。不同靶材的使用范围。
必须根据试样所含元素的种类来选择最适宜的特征X射线波长(靶)。当X射线的波长稍短于试样成分元素的吸收限时，试样强烈地吸收X射线，并激发产生成分元素的荧光X射线，背底增高。其结果是峰背比(信噪比)P／B低(P为峰强度，B为背底强度)，衍射图谱难以分清。
X射线衍射所能测定的d值范围，取决于所使用的特征X射线的波长。X射线衍射所需测定的d值范围大都在1nm至0.1nm之间。为了使这一范围内的衍射峰易于分离而被检测，需要选择合适波长的特征X射线。一般测试使用铜靶，但因X射线的波长与试样的吸收有关，可根据试样物质的种类分别选用Co、Fe，或Cr靶。此外还可选用钼靶，这是由于钼靶的特征X射线波长较短，穿透
能力强，如果希望在低角处得到高指数晶面衍射峰，或为了减少吸收的影响等，均可选用钼靶。2．扫描范围的确定
不同的测定目的，其扫描范围也不同。当选用Cu靶进行无机化合物的相分析时，扫描范围一般为90°～2°（2θ）；对于高分子，有机化合物的相分析，其扫描范围一般为60～2°；在定量分析、点阵参数测定时，一般只对欲测衍射峰扫描几度。
3．管电压和管电流的选择
工作电压设定为3～5倍的靶材临界激发电压。选择管电流时功率不能超过X射线管额定功率，较低的管电流可以延长X射线管的寿命。
X射线管经常使用的负荷(管压和管流的乘积)选为最大允许负荷的80％左右。但是，当管压超过激发电压5倍以上时，强度的增加率将下降。所以，在相同负荷下产生X射线时，在管压约为激发电压5倍以内时要优先考虑管压，在更高的管压下其负荷可用管流来调节。靶元素的原子序数越大，激发电压就越高。由于连续X射线的强度与管压的平方呈正比，特征X射线与连续X射线的强度之比，随着管压的增加接近一个常数，当管压超过激发电压的4～5倍时反而变小，所以，管压过高，信噪比P/B将降低，这是不可取得的。具体数据见表三：衍射仪测试条件参数选择。4．发散狭缝的选择（DS）
发散狭缝（DS）决定了X射线水平方向的发散角，限制试样被X射线照射的面积。如果使用较宽的发射狭缝，X射线强度增加，但在低角处入射X射线超出试样范围，照射到边上的试样架，出现试样架物质的衍射峰或漫散峰，对定量相分析带来不利的影响。因此有必要按测定目的选择合适的发散狭缝宽度。
生产厂家提供1/6°、1/2°、1°、2°、4°的发散狭缝，通常定性物相分析选用1°发散狭缝，当低角度衍射特别重要时，可以选用1/2°（或1/6°）发散狭缝。5．接收狭缝的选择（RS）：
生产厂家提供0.15mm、0.3mm、0.6mm的接收狭缝，接收狭缝的大小影响衍射线的分辨率。接收狭缝越小，分辨率越高，衍射强度越低。通常物相定性分析时使用0.3mm的接收狭缝，精确测定可使用0.15mm的接收狭缝。6.滤波片的选择： Z滤
常规物相定性分析常采用每分钟2°或4°的扫描速度，在进行点阵参数测定，4
微量分析或物相定量分析时，常采用每分钟1/2°或1/4°的扫描速度。
五、样品制备
X射线衍射分析的样品主要有粉末样品、块状样品、薄膜样品、纤维样品等。样品不同，分析目的不同（定性分析或定量分析），则样品制备方法也不同。1．粉末样品
X射线衍射分析的粉末试样必需满足这样两个条件：晶粒要细小，试样无择优取向(取向排列混乱)。所以，通常将试样研细后使用，可用玛瑙研钵研细。定性分析时粒度应小于44微米(350目)，定量分析时应将试样研细至10微米左右。较方便地确定10微米粒度的方法是，用拇指和中指捏住少量粉末，并碾动，两手指间没有颗粒感觉的粒度大致为10微米。
常用的粉末样品架为玻璃试样架，在玻璃板上蚀刻出试样填充区为20×18平方毫米。玻璃样品架主要用于粉末试样较少时(约少于500立方毫米)使用。充填时，将试样粉末-点一点地放进试样填充区，重复这种操作，使粉末试样在试样架里均匀分布并用玻璃板压平实，要求试样面与玻璃表面齐平。如果试样的量少到不能充分填满试样填充区，可在玻璃试样架凹槽里先滴一薄层用醋酸戊酯稀释的火棉胶溶液，然后将粉末试样撒在上面，待干燥后测试。2．块状样品
先将块状样品表面研磨抛光，大小不超过20×18平方毫米,然后用橡皮泥将样品粘在铝样品支架上，要求样品表面与铝样品支架表面平齐。3．微量样品
取微量样品放入玛瑙研钵中将其研细，然后将研细的样品放在单晶硅样品支架上（切割单晶硅样品支架时使其表面不满足衍射条件），滴数滴无水乙醇使微量样品在单晶硅片上分散均匀，待乙醇完全挥发后即可测试。4．薄膜样品制备
将薄膜样品剪成合适大小，用胶带纸粘在玻璃样品支架上即可。
六、样品测试
1.首先打开冷却循环水系统电源；
2.15min后开启衍射仪总电源，将制备好的试样插入衍射仪样品台；
3.打开计算机，当计算机与X射线衍射仪联机完成后，点击XG operation，启动X射线衍射仪。将管电压、管电流逐步由默认值20kV、2mA升至40kV、20mA。关闭XG operation。
4.点击Standard Measurement，设置参数；(1)设置存盘路径、文件名；(2)扫描范围的确定；
当选用Cu靶进行无机化合物的相分析时，扫描范围一般为90°～2°（2θ）；对于高分子、有机化合物的相分析，其扫描范围一般为60°～2°。本实验为 5
10~80；
(3)扫描速度的确定；
常规物相定性分析常采用每分钟2°或4°的扫描速度，在进行点阵参数测定、微量分析或物相定量分析时，常采用每分钟1/2°或1/4°的扫描速度。本实验为4°/min；
(4)管电压和管电流的选择；
工作电压设定为3～5倍的靶材临界激发电压。选择管电流时功率不能超过X射线管额定功率，较低的管电流可以延长X射线管的寿命。X射线管经常使用的负荷(管压和管流的乘积)选为最大允许负荷的80％左右。本实验为40kV、20mA。
(5)狭缝的选择；
DS和SS均为1°，RS为0.3mm。
(6)各项设置完成后点击Attachment键开始测量。
5.测量完毕，关闭X射线衍射仪应用软件。点击XG operation，先将管电压、管电流逐步由40kV、20mA降至默认值20kV、2mA，然后关闭X射线衍射仪，关闭X射线衍射仪电源；取出试样；15分钟后关闭冷却循环水系统及线路总电源。
七、数据处理
采用Jade5.0分析软件分析测试数据，步骤如下：
1.打开Jade5.0分析软件，点击File patterns，双击所选测试数据01.raw； 2.鼠标左键点击S/M键进行自动检索；
3.若自动检索结果不好，可进行人工手动检索，鼠标右键点击S/M键； 4.物相检索后，选择最为匹配的PDF卡；
5.文件的添加。若分析的一系列测试数据为不同条件制备的同一物质，不必逐一分析，可进行文件的添加。点击File patterns，单击所选数据02.raw，然后点击add键，文件添加完成。XRD图谱自动按添加顺序由下向上排列，点击窗口右侧的功能键来调节谱图间距；
6.生成物相分析报告。点击File→Print set up。通过Copy可将物相分析报告粘贴到画图板或Word文档里。
八、实验报告及要求
1．实验课前必须预习实验讲义和教材，掌握实验原理等必需知识。
2．根据教师给定实验样品，设计实验方案，选择样品制备方法、仪器条件参数等。
3．要求实验报告用纸写出：实验原理，实验方案步骤(包括样品制备、实验参数选择、测试、数据处理等)，选择定性分析方法，物相鉴定结果分析等。
射线检测技术 篇6
【关键词】CT检查；低X射线剂量
【中图分类号】R812【文献标识码】B【文章编号】1005-0019（2015）01-0096-01
在CT检查中，多层螺旋CT逐渐应运而生，同时带来了高分辨率扫描的应用，在对影像研究中得到推广。大量的应用辐射剂量会造成患者癌症的发生，对儿童的危害经证明超过了成人。在CT检查时，获取图像的过程中会产生噪声，当剂量越低噪声越大，同时会导致图像质量降低，所以要合理的应用辐射剂量，在满足诊断的前提下，尽量减少剂量的使用量，同时不可避免的在检查的过程中产生一定的噪声。这种平衡性的程序优化对医疗器械的发展来说是一项新的挑战，医疗器械的硬件和软件都要改变，根据不同的临床要求，对剂量的要求也不同，要找到其中的平衡点是发展低剂量CT检查中很重要的一点[1]。剂量的使用受很多限制的影响，例如电压电流等，图像噪声作为配置剂量中的重要参数时，与实际应用剂量有很重要的联系。
1.CT检查的危害
CT检查中所包含的射线剂量十分巨大，给人们的安全造成了极大的影响，尤其是在癌症这方面。通过研究人员对经过CT检查的患者进行研究，在随机挑选的患者中，评估每名患者接受的辐射剂量，得到了非常严重数据，每名患者接受的射线量都超过了标准值，很多射线都是没有必要的。所以说应该对这些射线扫描检查技术应用进行控制，保证为病人提供健康的、没有副作用的检查。
在CT检查中，对儿童的危害尤其严重，儿童对于这种射线反应较为明显，其细胞的分裂较快，而且拥有更长的生命周期。DNA受到影响的程度更大。每一次扫描会导致出现恶性肿瘤的五百分之一的概率[2]。所以说，做CT检查的重要性成为人们在检查时首先关注的问题，而设计出低剂量的CT检查设备成为医疗行业十分迫切的需求。
2.低剂量CT检查设备
1990年，低剂量CT被提出，研究出电流与辐射剂量成正比例关系，电流越大，使用剂量就越多，而电流的降低影响密度的分辨力，对低密度影响较大，对高密度影响较小，所以，降低电流是降低剂量最有效的方法，而可以通过增大螺距和电压等操作來控制电流从而控制剂量。
3.CT检查设备系统的功能
设计出相应的设备是实现低剂量检查的基础，对设备的设计主要是对内部参数进行改变得到最佳的分辨率和信噪比等，系统的重新设计是一切的前提。根据X射线的特性，要达到最佳的图像效果，要明白图像的形成原理以及其受什么因素影响。对X线管设计，对过滤器的使用以及在仪器工作时对患者不同位置扫描二形成的图像几方面进行考虑优化，同时保证原始数据在经过过滤之后不会影响图像的质量。
在临床CT检查中，专门的医护人员要对患者的身体状况进行检查，根据不同的状态调整不同的参数，从而降低剂量。在常规检查中，剂量与层厚之间有很大的影响。除了剂量的多少与层厚之外，对图像的处理、相应的过滤技术和扫描事业都会影响图像的质量。
4.低X射线剂量在实际检查中的应用
如今低剂量的CT检查在临床中应用广泛，在检查中发挥重要作用。
4.1肺部和呼吸道
对于肺部的病变确定主要是观察周围正常组织，并与其进行对比得到，所以，肺部的病变是低密度病变，受噪声影响较小，降低X射线剂量，只会使图像的质量降低。通过对肺中的结构的模拟，这种低剂量的扫描主要用于筛选和对特定物质的追踪。低剂量与正常剂量的应用没有实质性的区别，在较少剂量4/5后对图像质量仍产生较小的影响。同时低X射线剂量螺旋CT扫描通过后期处理已经成为诊断气道病变的重要手段，应用于气管内情况的评估等。
4.2心脏
由于辐射剂量在扫描中与螺距成反比，在常规检查中，心脏的成像扫描所需的辐射剂量较高。现用低X射线剂量进行扫描，在电流、过滤等每一种情况下控制剂量，这样检查下来会使总剂量降低一半左右，与此同时对心脏动脉图像扫描也开始应用在临床上[3]。通过对参数以及各条件的改变可以对儿童心脏进行扫描，产生尽量小的影响。
4.3五官
由于五官结构较为复杂，需要在软件设计中拥有足够大的矩阵才能满足检查需要。因为扫描条件的降低图像中密度分辨率改变，但是对图像空间上的分辨率不会产生影响。低X射线剂量扫描完全可以进行实际应用。
4.4脑
在头颅的研究中，包括评估了脑内的各种数据，低X射线剂量技术的应用，并没有影响图像的质量。
4.5腹部
对腹部低剂量检查中，主要集中在泌尿系统方面，多层螺旋CT技术，微创性的检查不仅提高了图像质量，还降低了辐射剂量。在检查中，完成所有的扫描只需要屏气一次，就可以得到高质量的三维图像。医生可以根据图像对患者的病情做出分析，定位病变。同时经过后期处理可以将得到的图像向任意方向旋转，膀胱、输尿管等各方面形态都可以清楚的看出来，提高对病情的确诊率。同时由于图像分辨率的提高，能够辨别出结石的性质以及结石周围的具体情况，诊断患者是否受到了感染。这些从图像得出的结果可以作为患者之后治疗的依据，成为一项特别重要的一项检查方式。
在低X射线剂量CT检查的应用中，首先要对检查的仪器进行设计，要满足医疗要求。但是在低剂量检查中要保证图像的质量，很多情况下还是无法控制检查所得出的图像的质量，影响病情的判断。这种低剂量方法还处于试用阶段，诊断的准确性有待商榷。所以，低X射线剂量CT检查需要经过不断的模拟与发展，是一项值得研究的课题，有非常广阔的发展前景。
参考文献
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射线检测技术 篇7
作为无损检验的重要专业门类之一, 射线检验在工业中发挥着越来越重要的作用。射线又叫做辐射, 有电离辐射和非电离辐射两种类型。一般说来, 非电离辐射的能量很低, 不足以使物质发生电离, 如红外线、微波辐射等。电离辐射则能够直接地引起物质电离。目前对射线的运用, 主要是探测试件内部的宏观缺陷。射线在进行检验时会穿透物体, 在这个过程中, 会与物体发生相互作用。经过一系列的处理后, 物件的缺陷部位和完好部位的透射强度将会有明显的不同, 同时相应的会在胶片上出现黑度差异, 在观片灯的光屏下, 会出现对比度构成的不同形状的影像, 评判人员再根据这些影像对物件进行缺陷判断或质量评价。本文将根据射线的检验原理, 对焊缝缺陷深度进行判断。
2 射线检测对焊缝缺陷深度的判断
日常的射线检验, 虽然成像分辨率较高检出率较高, 但是检验速度慢且使用成本较高, 对人体也有一定的伤害。其使用功能仅限于对缺陷水平位置的确定, 并不能确定缺陷的深度。我国目前对缺陷深度的检验普遍采用超声波检验方式, 由于其定位精确、操作方便快捷等特点使其成为检验焊缝深度的最佳方法。但是对于焊缝晶粒大、各向异性、界面较为复杂的不锈钢和镍基来说, 检验效果并不理想。利用声波反射原理发现缺陷的超声波检验, 在对处在同一数量级的晶粒尺寸与缺陷大小的材料进行检测时, 由于反射声压几乎相同, 所以无法分辨缺陷反射波。为了能够克服材质限制, 又能够满足检测精度和简便的要求, 需要通过利用射线穿过被检测材料时产生的相互作用, 使材料内部的缺陷能够在底片上呈现出一定特点的影像, 从而确定材料内部的缺陷深度。断裂学之所以能够广泛地运用到产品使用性能的检测中, 与射线检测缺陷深度的重要性有着密切的关系。同时, 在对物件的质量评定中, 也有着广泛的应用。
3 射线检验深度的基本原理
为了使被检验物件的缺陷能够在射线底片上形成不同位置的影像, 需要通过变换射线源的角度来实现。之后运用相似三角形原理对缺陷的深度位置进行计算, 得出焊缝表面和缺陷沿板后方向的距离数据。具体检验步骤如下:
(1) 选用带有人工或者自然缺陷的试板, 将试板焊缝的位置与射线源对准, 评定实验片, 对缺陷的水平位置进行确定并在试板的表面标注。
(2) 对试板或者射线源的位置进行调整, 使物件缺陷位置正对射线束, 在透照条件不变的情况下进行透照得到底片。此过程中, 射线源与缺陷垂直时形成的影像, 便是底片上得到的缺陷影像, 在定位标记的垂直距离Y1和水平距离X1处记录缺陷影像。
(3) 对射线原来的垂直位置进行变换。射线源的水平位置保持不变, 在射线源的垂直方向上提高一定的高度并标记为Z, 仍然保持上述透照条件, 在定位标记的垂直距离Y2和水平距离X1处记录缺陷影像。为尽量减少人
烟草机械产品用机械外购件的分类与编码
邓钢锋
(中烟机械技术中心有限责任公司, 上海201206)
摘要:为了便于设计与使用人员资源共享及便于采购、储存管理, 文中介绍了烟草机械产品机械外购件的分类与编码方法。关键词:机械外购件;分类;编码
中图分类号:TS43文献标识码:B
1引言
机械外购件是产品设计制造时使用的其他企业生产的产品, 以标准件居多。它具有品种多、数量多、可在不同产品设计中重复使用的特点。烟草机械产品设计技术数据都是在PDM系统中统一管理, 产品设计时, 设计人员根据需要在PDM系统中申请或查找所需机械外购件代码及相关资料、三维模型。机械外购件实物则采用高架立体库货架集中存放, 由计算机统一管理。为了便于设计与使用人员资源共享及便于采购、储存管理, 我们有必要对其进行统一分类与编码管理。
2分类与编码
产品数据管理PDM是一门用来管理所有与产品相关信息 (包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息
工误差, 定位标记需保持在原有的位置上, 不可移动。
4 汽轮机主要部件的射线检验
在对核电压气封体的接管焊缝的射线检测中, 现有的条件无法满足常规射线检测的需要。在查证资料、理论分析后对检测技术进行了改进, 采取了以下相关措施。
(1) 对射线检测方法和探伤设备的确定。采用双臂单影透照方式, 利用原有的Ir192γ射线探伤机检修, 对低压气封体接管焊缝进行射线检验。按照BS2910的标准规定, 应用数据检测为:Ir192γ射线探伤双臂为15.2mm, 最低壁厚≥10mm, 最小壁厚为7.62mm, 达到标准要求, 几何不清晰度的计算是以Ir192γ射线机焦点2.7mm、最小焦距270mm进行的, 即2.7/260×7.62=0.079, 达到标准要求。
(2) 对于Ir192γ射线焦距和线质的影响。由于常规的胶片不能保证射线检测的灵敏度, 因此对检测的工艺参数进行了调整, 并选用了粒度更细、国产的AGFAC4胶片, 对低压气封体接管的焊缝检验的结果, 达到了标准的检测灵敏度的要求。
(3) 在实际情况中, 对气封体接管焊缝的检测过程中发现, 由于接管的几何形状不规则, 会出现特殊结构检测困难等问题, 针对这些问题, 相关技术人员专门做了简易的对位尺, 在射线检验中, 解决了双臂单影时的找中对位问题, 并对检验过程进行严格的控制。低压气封体接管焊缝射线检测技术的成功运用, 有利于今后复杂工件检测文章编号:1002-2333 (2013) 06-0263-02
等) 和所有与产品相关过程 (包括过程定义和管理) 的技术。
我们在对机械外购件分类时, 主要根据机械外购件的属性、特征及名称, 将机械外购件分为若干个类别, 然后再分别对各类别进行细分, 并排成一个有层次的、逐渐展开的分类体系。具体为:划分类别→对各类别细分为各并列的组别→对各组别进一步细分为不同的品种→对不同的品种按规格等属性区分。它们同级之间是并列关系, 上下级之间是隶属关系。由于我们分类是建立在已有外购件基础上进行的, 而外购件品种及类别随着新产品的开发会不断增加, 因此分类要保证在增加新类别时, 不打乱已建立的分类体系。分类的目的是为了方便使用, 因此分类要便于使用者理解, 分类的目的也是为了编码方便, 按分类进行编码。编码应遵循以下原则: (a) 唯一性:每个
经验的积累, 对未来工厂产品质量的保证提高也起着重要的作用。
5 结语
射线检验技术的运用对象是各种用融化焊接方法制成的对接接头, 这种特征使射线检测技术几乎适合所有材料的检测。在对钢、钛、锰铝等金属材料进行检测时, 均能达到良好的效果。同时, 由于射线检验法并没有对试件的形状、表面粗糙度、材料晶粒度进行严格的限制规定, 因此被广泛运用到锅炉、压力容器等的制造检验中。
参考文献
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射线检测技术在无损检测中的应用 篇8
无损检测是在不破坏和改变被检测物体的物理和化学状态, 并对被检测对象的性质、状态、结构进行高灵敏度检查和高可靠性测试, 从而判断其表面和内部的完整性、连续性、安全性以及其他性能指标。射线检测是无损检测的重要类别, 如应用于工件内部宏观几何形状缺陷检测, 可以获得缺陷的直观图像, 定性准确, 甚至对长度、宽度、高度进行测量, 因而它在各行各业得到了广泛应用。本文将针对射线检测技术, 分别对其概念、物理基础、检测原理、发展与应用、优缺点以及防护做详细阐述。
1 射线检测的物理基础
射线强度衰减是指X射线穿过物体时, 入射光束强度大于从物体透射的光束强度。其原因是光子射线衰减与物质复杂的相互作用, 主要包括电子对效应、康普顿效应、光电效应和瑞利散射。由于这种相互作用的能量, 一部分转移到方向或能量改变的光子, 一部分转移到相互作用的电子或产生的电子, 并且电子可以继续与原子相互作用, 其中有相当部分能量在物体中损失 (称为吸收) 。X射线通过物质后其强度的衰减主要是由于物质对它的吸收所造成。X射线穿过一定厚度的物体后, 透射射线中将包含一次射线、散射线、电子等。如果到达检测器 (如图像增强器、胶片等) 只有一次射线, 它被称为窄束辐射;如果检测器上除了一次射线还包含散射线, 被称为宽束射线。
单色窄束射线衰减规律:射线穿透物体时, 对于一束射线, 在均匀的介质中, 在较小的厚度范围内入射射线强度和透射物的厚度与强度衰减量成正比。即:△I=-μI△T (式中:μ-线衰减系数, I-透射射线强度, T-透过物体的厚度) 。
宽束连续谱射线的衰减规律:射线检测中常使用的是X射线, 此时透射射线强度应为一次射线和散射射线强度之和。即:I=ID+IS (式中:ID-一次射线强度, IS-散射线强度) 。
2 射线检测的原理
当辐射入射到物体上, 物质原子与入射光子发生相互作用, 射线强度由于吸收和散射等原因逐步减弱。强度衰减的大小主要取决于材料的衰减系数以及穿透该材料的厚度。如果被穿透对象存在局部缺陷, 且其与构成缺陷的材料衰减系数不同, 局部区域将与相邻区域产生透过射线强度的差异, 利用这些差异以确定被测对象是否存在缺陷, 这是射线检测的基本原理。射线穿透被测对象后, 形成一幅射线强度分布空间的潜像。在被检体背面放置一个检测器件 (如图像增强器、胶片等) , 可得到这个潜像的平面投影, 经过一定的技术处理, 就可把潜像转化成为一幅人眼睛可观察到的二维平面图。
3 射线检测的发展与分类
3.1 射线检测的发展
1895年伦琴发现了X射线, 随着X射线的发现, 法国海关开始使用X射线检查物品, 在1920年以后, X射线开始应用于工业领域;美国在1922年建立了世界上第一个工业射线实验室, 然后射线检测技术开始在军工和机械制造领域得到了广泛的应用。我国于1958年开始生产工业射线检测胶片, 于1960年研制出第一台便携式60Co源C射线探伤机, 于1964年研制出第一台X射线探伤机;90年代相继引进了美国、俄罗斯的工业CT装置。
20世纪50年代以前, 主要是针对射线照相检验技术的研究, 即胶片成像技术。1962年前后, 建立了完整射线照相检测技术基本理论。1970年后, 主要是对新技术和新方法进行了研究, 这些研究的基本特征是把射线照射检测技术、数字图像处理技术和计算机技术结合起来。随着图像增强器的应用, 出现了实时成像射线检测技术。20多年前, 计算机、图像增强器及荧光成像板等设备和技术的发展, 对数字射线检测新技术的推广起到了很大推动作用, 其中CR和DR方法是非常重要的两种方法。随着数字化射线检测技术的发展, 工业CT技术作为国际上无损检测界公认的最佳NDT技术已登上舞台, 并逐步占有无损检测领域非常重要的地位。
3.2 射线检测的种类
如果对射线检测技术细分, 还可以分为三类。即射线照相检测技术:X射线照相检测、电子射线照相检测、γ射线照相检测、中子射线照相检测、相纸射线照相检测、成像板射线照相检测等;射线层析检测技术:康普顿散射成像检测、胶片层析射线照相技术、射线层析检测;射线实时成像检测技术:X射线光导摄像实时成像检测、X射线荧光实时成像检测、图像增强实时成像检测、数字实时成像检测。
3.3 X射线检测方法分类
(1) X射线照相方法:当X射线穿透被照物体, 有缺陷的位置 (如孔隙, 杂物等) 对射线吸收能力与基体 (金属或非金属) 不同, 例如空隙所含空气对射线的吸收能力远低于基体的吸收能力, 所以, 通过无缺陷位置的X射线强度要低于有缺陷位置的射线强度。对应于有缺陷的位置将接受更多的X射线粒子, 从而导致在X射线胶片上形成黑度较大的缺陷图像。缺陷检测与材料性质, 缺陷厚度有关, 通过缺陷部位:Id`=I0e-μ (d-x) , 无缺陷部位:Id=I0e-μd (式中:缺陷厚度X, d为物体沿射线方向的厚度) 。
(2) 实时成像检测:通过真空管中对X射线敏感的荧光屏把不可见的X射线图像转换为可见光子图像, 然后利用光电阴极将可见光子转换为相应的电子, 再通过数千e V的电压对电子加速并聚焦于荧光显示屏, 最后形成被增强了好几十倍的可见光图像。图像增强器输出的可见光图像是不能够直接用于观察的, 用摄像机把图像增强器输出的光信号转换成电信号, 通过电缆传送到计算机, 并对图像进行必要的加工处理再送到显示器供检测人员观察分析。
(3) 计算机断层成像 (CT) :在被测物体无损状态下, 利用射线以扫描方式从多个方向照射被测物的某断面, 通过计算机的专用的图像重建算法, 将前述的断面以二维灰度图像显示出来, 其检测直观图就是被测断层的断面图像。能给出检测工件二维或三维图像感兴趣的目标不受周围细节特征遮挡, 图像易识别且高分辨率。
4 射线检测技术的应用
射线检测方法以其缺陷定位定量准确、结果易记录、缺陷显示直观等优点, 仍然是许多工业产品质量控制的重要手段, 随着射线在各个工业领域的应用, 射线检测技术更是呈现出迅猛的发展势头。航空航天工业中, CT技术用来检测精密铸件, 烧结和复合材料的结构等;核工业CT技术用来检测反应堆燃料元件的密度和缺陷, 确定包壳管内芯体的位置, 核动力装置的零部件及组件等;钢铁工业CT技术用来检测钢材的质量, 如管子的外径, 内径, 壁厚, 偏心率和椭圆度;机械工业中可检测铸件和焊缝中的微小气孔, 夹杂和裂纹等缺陷;此外, 在陶瓷、建筑、食品、矿业、石油等领域都有广泛的应用。
我国颁布的射线检测相关标准如:GB/T 3323金属熔化焊焊接接头射线照相、GB/T 5677铸钢件射线照相检测、GB/T 17925气瓶对接焊缝X射线数字成像检测等。
5 射线检测技术的优缺点
射线检测技术的主要优点:对被检验工件无特殊要求, 几乎适用于所有材料;可以直观地显示缺陷影像, 便于对缺陷进行定量、定性和定位等;射线底片能够长期保存, 便于日后追溯查找原因。射线检测技术的主要缺点:费用高;设备较重;不能发现与射线方向垂直的微小线性缺陷;对环境有辐射污染, 对人体有副作用甚至伤害, 对其他敏感物体可能有损害, 因此有安全防护要求。
6 射线的防护
当人体受大剂量的射线照射或者连续超过允许剂量照射时会受到相当的伤害;因此在射线检测技术中, 必须采取措施避免射线的超剂量照射, 减少对人体的影响。根据国际放射线委员会的规定, 射线检测人员可承受的射线最大允许剂量为每年5rem (雷姆) , 每月420mrem, 每日17mrem。射线防护的方法主要有屏蔽防护、距离防护和时间防护3种:屏蔽防护法:利用或填充各种屏蔽物质吸收射线, 以降低射线对人体的伤害。防护材料优先选择密度大的物质, 如铅、铁等;也可以选择普通材料, 如混凝土、岩石等;距离防护法:射线剂量率与距离的平方成反比, 因此增加距离可以显著降低射线的剂量率。无防护或者防护层不够时, 这是一种有效的方法;时间防护法:让人体尽可能减少接触射线的时间, 以保证其在任一天都不超过国家规定的最大允许剂量当量。人体接受总剂量:D=Pt (P是射线剂量率, t是接触时间) 。
7 结语
作为一种综合性应用技术, 无损检测技术经历了从无损探伤 (NDI) , 到无损检测 (NDT) , 再到无损评价 (NDE) , 并且向定量无损评价 (QNDE) 和自动无损评价 (ANDE) 发展。射线检测技术作为无损检测极为重要的分支, 随着数字化和集成技术的发展, 其应用领域将不断拓展, 其优越性和重要性也将倍受关注。
摘要：无损检测是现代产品、设备质量检测的重要方法之一, 在各行各业得到了广泛应用。射线检测是无损检测的一个重要门类, 本文将针对射线检测技术, 分别对其概念、物理基础、检测原理、发展与应用、优缺点以及防护做详细阐述。
关键词：无损检测,射线检测,应用
参考文献
[1]王乐生.射线检测[J].北京:机械工业出版社, 2009 (11) .
射线检测实训辐射防护 篇9
1.1 照射量
所谓照射量是指X射线的光子在单位质量的空气中释放出来的所有次级电子, 当它们被空气完全组织时, 在空气中形成的任何一种符号的离子的总电荷的绝对值。
照射量这个概念不能用于所有的射线, 只是用于X射线或r射线对空气的效应, 而且由于测量所要求的电子平衡条件难以实现, 它只适用于光子能量大约在几千伏到3千伏之间的X射线或r射线。照射量不能作为剂量计量单位, 这是因为X射线或r射线与物质相互作用时, 伦琴单位的定义不能正确反映被照射物质实际吸收辐射能量的客观规律。当能量相同的X射线与物质相互作用时, 物质的种类不同, 吸收的辐射能量也就不同。
1.2 比释动能
X射线或r射线与物质相互作用最重要的标志是将能量转移给物质, 这是产生辐射效应的依据。能量转移过程分为两个阶段。首先X射线或r射线的能量转移给次级电子, 然后次级电子通过电离和激发的形式, 将能量转移给物质。比释动能是用于描述第一阶段的能量转移情况, 即描述不带电粒子有多少能量转移带电粒子的一个辐射量。
比释动能的定义是指不带电粒子与物质相互作用, 在单位物质量的物质中释放出来的所有带电粒子的初始动能的总和。
1.3 吸收剂量
电离辐射与物质的相互作用实际是一种能量的传递过程, 结果是电离辐射的能量被物质所吸收, 引起被照射的物质的性质发生各种变化, 其中有物理的、化学的、生物学的等。物质吸收的辐射能量越多, 则由辐射引起的效应就越明显。为了衡量物质吸收辐射能量的多少, 用以研究能量吸收与辐射效应的关系, 引进了“吸收剂量”这个物理量。
任何电离辐射照射物体时, 受照物体将吸收电离辐射的全部或部分能量。用比释动能描述第一阶段的能量转移情况, 而对于第二阶段的能量转移情况, 即描述次级电子有多少能量被物质吸收, 可用吸收剂量表示, 即吸收剂量是表征受照物体吸收电离辐射能量成度的一个物理量。
吸收剂量不像照射量和比释动能, 只是用于X或r射线, 它适用于任何类型和任何能量的电离辐射, 同时也适用于任何被照射物质。吸收剂量的大小一方面取决于电离辐射的能量, 另一方面取决于被照射物质本身的性质。因此, 在提及吸收剂量时, 必须说明是什么物质的吸收剂量。
2 剂量测定方法
2.1 辐射监测的内容及分类
从事电离辐射的实践离不开对辐射的监测。辐射监测是放射防护的一项重要技术, 其主要目的是保护工作人员和居民免受辐射的有害影响。因此辐射监测的内容应包括辐射测量和参照电离辐射防护及辐射源安全基本标准对测定结果进行卫生评价两个方面。
工业射线照相一般使用的是X射线和r射线。工作人员处于辐射场中工作, 主要受外照射。因此, 辐射监测的内容主要是防护检测, 按检测的对象可分为工作场所辐射监测和个人剂量检测两大类。
辐射防护监测的实施包括辐射监测方案的制定、现场测量、照射场测量、数据处理、结果评价等。
2.2 工作处场所辐射监测
工作处场所辐射监测包括透照室内的辐射场测定和周围环境的剂量场分布测定两部分。在透照室内辐射场测定中, 需测定不同射线源在不同条件下射线直接输出剂量、散射线以及有散射体存在时剂量场的分布情况, 以便及时发现潜在的高剂量区, 从而采取必要的防护措施。根据剂量场得分布资料, 可以计算工作人员的允许连续工作时间, 估计工作者在给定条件下将受到的照射剂量。
2.3 个人剂量监测
个人剂量监测是测量被射线照射的个人所接受的剂量, 这是一种控制性的测量。它可以告知在辐射场中工作的人员直到某一时刻为止, 已经接受了多少照射量或吸收剂量, 因此, 就可以控制以后的照射。如果被照射者接受了超剂量的照射, 个人剂量监测不仅有助于分析超剂量的原因, 还可以为医生治疗被照射者提供有价值的数据。
3 辐射损伤的机理
射线照射人体全部或局部组织, 若能杀死相当数量的细胞, 而这些细胞又不能由活细胞的增殖来补充, 则细胞丢失可在组织或器官中产生临床可检查出的严重功能性损伤, 这种照射引起的生物效应称为确定性效应。可以预测, 确定性效应的严重程度与剂量有关, 而且存在一个阈剂量:低于阈剂量时, 因杀死的细胞较少, 不会引起组织或器官出现可检查出的功能性损伤, 在健康人中引起的损害概率为零。随着剂量的增大被杀死的细胞增大, 当剂量增加到一定水平时, 其概率陡然上升到100%, 这个值称为剂量阈值。
电离辐射的随机性效应被认为无剂量阈值, 其有害效应的严重程度与受照剂量的大小无关, 但其发生概率随剂量的增加而增大。
4 辐射防护的基本方法
第一, 时间———控制射线对人体的曝光时间;第二, 距离———控制射线源到人体的距离;第三, 屏蔽———在人体与射线源之间隔一层吸收物质。
5 屏蔽防护常用材料
虽然理论上任何物质都能使穿过的射线受到衰减, 但不是都适合做屏蔽防护材料。在选择屏蔽防护材料时, 必须从材料的防护性能、结构性能、稳定性能和经济成本等方面综合考虑。
防护性能主要是指材料对辐射的衰减能力, 也就是说, 为达到某一预定的屏蔽效果所需材料的厚度与质量。在屏蔽效果相当的条件下, 成本差别不大, 厚度最薄, 质量最轻的材料最理想。此外, 还应考虑所选材料在衰减入射的过程中不产生贯穿性的次级辐射, 即使产生也非常容易吸收。
所选用的屏蔽材料应成本低、来源广泛、易加工, 且安装、维修方便。
屏蔽X射线和r射线常用的材料有两类:一类是高原子序数的金属, 如:铅、铁;另一类是低原子序数的建筑材料, 如:砖、混凝土。
参考文献
[1]强天鹏.射线检测技术[M].北京:中国劳动社会保障出版社, 2007, 第一版.
[2]王威强, 吴俊飞.承压设备安全[M].北京:化学工业出版社, 2008, 第一版.
[3]刘贵民, 马丽丽.无损检测技术[M].北京:国防工业出版社, 2008, 第一版.
压力容器射线探伤新技术探究 篇10
关键词：压力容器,射线,新技术
压力容器在制造过程中有大量的焊缝。为了保证产品的焊接质量, 必须进行射线探伤、超声波探伤、着色探伤等无损检测, 其中射线探伤最具权威性。主要原因是射线探伤具有直观性和长期保存性等优点。X-射线以其穿透力强、可以实现产品的非接触式无损探伤等优点而被广泛应用于压力容器等焊接质量的探伤。传统的胶片探伤, 它是一种化学处理过程, 至少需要20～30分钟方可给出探伤结论, 同时还存在着大量胶片的保存、过期胶片以及胶片处理化学药水的废弃等环境问, 并且由于技术本身的限制无法实现传输带式的自动批量探伤和工件质量的自动判读。所以改进射线探伤技术、发展射线探伤的新技术是非常必须的。
1 图像识别技术在压力容器射线探伤中的应用
在传统胶片射线探伤过程中, 人工评片工作量大, 速度慢, 因此常常造成误判、漏判, 从而导致严重后果。应用计算机图像识别技术, 可有效克服人工评片引起的漏判或误判, 使评定工作客观化、规范化, 具有显著的效益。
随着数字图像处理技术的发展和实际应用的需求, 出现了另一类问题, 就是不要求其结果输出是一幅完整图像的本身, 而是将经过上述处理后的图像, 再经过分割和描述提取有效的图像特征, 进而加以判决分类, 可以认为对图像进行区别、分类就是图像识别。图像识别研究的目的是为了研制能够自动处理某些信息的机器系统, 以便代替人完成分类和辨识的任务, 其基本过程如图1。
1.1 特征参数的选择
焊缝内部常见的缺陷主要有以下6种:裂纹、未焊透、未熔合、条状夹渣、球状夹渣、气孔。焊接缺陷可以通过其特征参数加以区分, 常见的特征参数包括:周长 (C1) , 长径 (C2) , 短径 (C3) , 面积 (S) , 细长度 (F) 和等效面积 (A) 。其中长径和短径定义如下:
设缺陷区域边界上任意2点P (m) , P (n) 之间的距离为Lmn, 则Lmn的最大值为缺陷区域的长径, 即C2=max{Lmn}。设缺陷边界上垂直于长径的任意2点之间的距离为Emn, 则Emn的最小值为缺陷区域的短径, 即C3=min{Emn}。细长度F及等效面积A的定义如下:
1.2 特征提取
对图像的形态特征参数进行提取, 经常用到的方法是数学形态学。数学形态学是1种应用于图像处理和模式识别领域的新的方法, 常用它来处理与形状和结构有关的问题。轮廓跟踪是一种基于点相关的图像分割法, 它的计算通常分为两部分, 先对图像点进行检测运算, 然后再作跟踪运算, 可以得到焊接缺陷边缘点像素的坐标值。缺陷检测出来后, 我们就可以在图像上利用鼠标定位, 对其进行定量。测量结果以像素L/pixel为单位, 需要转化为以长度单位L/mm。测量的结果与当前扫描分辨率scan2ppi和图像的放大倍数fzoom有关。根据公式, 可将长度单位转化为像素单位, 然后对其中的缺陷特征参数进行统计。面积的测量可对分割后的图像进行像素统计得到, 然后将像素单位转化为面积单位/mm2。
2 数字射线探伤技术
从20世纪50年代出现的Image Intensifier (图像增强器) 系统, 到20世纪80年代的Computer Radiography (CR) 探伤系统, 90年代, 一种新型的射线成像器——大面阵非晶硅X射线数字探测器 (Amorphous Silicon Digital X—Ray Detector) , 经过了长达三、四十年的发展, DR技术因为可以和胶片相媲美的探伤质量, 以及较高的探伤效率和可以实现在线探伤等优点, 在某些工业领域得到了很好的应用。
2.1 数字探伤系统组成
探测器是系统的核心部分, 直接决定着系统成像的质量。国际市场上技术比较成熟的是美国的Varian公司的非晶硅平板探测器 (Amorphous Silicon Digital Panel Detector) Paxscan4030和2520。相对于传统胶片而言, 该系统不仅实现了秒级、亚秒级的探伤效率。即时即地的给出探伤结论, 并且可以实现缺陷的远程判读, 所有判读结果均实现权限化的管理, 保障了探伤结果的不可更改性。
2.2 数字曝光曲线
由于探伤中引入了数字化探测器, 它与胶片有很大的不同, 所以不能采用传统的方法建立曝光曲线, 本文基于优化理论, 以IQI灵敏度为优化函数, 优化各制约变量建立优化响应曲线, 为曝光参数的选择提供简单快捷的参考。只需输人压力容器探伤的厚度, 便可在曲线上找到最佳的透照参数, 例如透照管电压、曝光量、焦距、射线滤波参数、放大比等。
2.3 图像处理
尽管可以通过参数优化得到高质量的原始图像, 但在成像过程中, 缺陷信号在逐级转换中会降质, 所以后续的图像处理手段是必须的。
噪声是造成缺陷图像降质的重要因素, 一般采用平均图像的方法降低噪声, 改善了缺陷图像的质量。
3 实际效益
与胶片相比, 数字照相可明显减少曝光, 处理时间和消耗成本也低, 没有化学废弃物, 而且数字图像可以通过放大来提高缺陷的检出率。通过射线探伤曝光参数仪提供的参数对底片进行曝光以后, 就可以大胆地使用自动冲片机进行冲洗了, 还可以保障在这次工作中得到的所有底片都有相同或相似的黑度值。
4 结语
