X射线的无损检测技术

X射线的无损检测技术

X射线的无损检测技术

一 前言

无损检测方法是利用声、光、电、热、磁及射线等与被测物质的相互作用,在不破坏和损伤被测物质的结构和性能的前提下,检测材料、构件或设备中存在的内外部缺陷,并能确定缺陷的大小、形状和位置。

无损检测的技术有很多，包括：染料渗透检测法、超声波检测法、强型光学检测法、渗透检测法﹑声发射检测法，以及本文介绍的x射线检测法。

X射线无损探伤是工业无损检测的主要方法之一,是保证焊接质量的重要技术,其检测结果己作为焊缝缺陷分析和质量评定的重要判定依据,应用十分广泛。胶片照相法是早期X射线无损探伤中常用的方法。X射线胶片的成像质量较高,能够准确地提供焊 缝中缺陷真实信息,但是,该方法具有操作过程复杂、运行成本高、结果不易存放且查询携带不方便等缺点。

由于电子技术的飞速发展,一种新型的X射线无损检测方法“X射线工业电视”已应运而生,并开始应用到焊缝质量的无损检测当中。X射线工业电视己经发展到由工业CCD摄像机取代原始X射线无损探伤中的胶片,并用监视器(工业电视)实时显示探伤图 像,这样不仅可以节省大量的X射线胶片,而且还可以在线实时

X射线的无损检测技术

检测,提高了X射线无损检测的检测效率。但现在的X射线工业电视大多还都采用人工方式进行在线检测与分析,而人工检测本身存在几个不可避免的缺点,如主观标准不一致、劳动强度大、检测效率低等等。

x射线无损探伤计算机辅助评判系统的原理可以用两个“转换”来概述:首先X射线穿透金属材料及焊缝区域后被图像增强器所接收,图像增强器把不可见的X射线检测信息转换为可视图像,并被CCD摄像机所摄取,这个过程称为“光电转换”;就信息量 的性质而言,可视图像是模拟量,它不能被计算机所识别,如果要输入计算机进行处理,则需要将模拟量转换为数字量,进行“模/数转换”,即经过计算机处理后将可视图像转换为数字图像。其方法是用高清晰度工业CCD摄像机摄取可视图像,输入到视频采集卡当中,并将其转换为数字图像,再经过计算机处理后,在显示器屏幕上显示出材料内部缺陷的性质、大小和位置等信息,再按照有关标准对检测结果进行等级评定,从而达到焊缝焊接质量的检测和分析。

二 X射线无损检测系统结构与原理

射线无损探伤缺陷自动检测系统的硬件组成与结构如图1所示。系统主要由三个部分组成:信号转换部分、图像处理部分及缺陷位置的获取与传输部分。

X射线的无损检测技术

图1系统结构图

信号转换部分主要由X光光源、螺旋钢管、传送车、图像增强器、反射器以及CCD摄像机组成,信号转换部分的主要功能是完成从x射线到可见光的信息载体转换以及可见光到可视图像的光电转换。螺旋钢管首先被放置到传送车上,传送车在承载螺旋钢管前进的同时,车上的旋转滚轮带动螺旋钢管旋转,这样可以保证螺旋钢管的螺旋焊缝始终保持在CCD摄像机的正下方,CCD摄像机就可以始终摄取到螺旋焊缝的探伤图像。由X光光源发出的X射线穿透螺旋钢管及焊缝区域后,被图像增强器接收,图像增强器将不可见的X射线探伤信息转换为可见光探伤信息,再通过反射镜反射到CCD摄像机当中,CCD摄像机再将光信号转换为电信号(模拟数据),完成光电转换,并将探伤图像送入图像处理部分。在