轮胎X射线检测

轮胎X射线检测（精选八篇）

轮胎X射线检测 篇1

目前对轮胎X射线检测系统的图像识别都是由人来主观判断的。X光机对轮胎进行扫描成像, 将图像传输到计算机中在显示屏上显示, 工作人员通过对轮胎X射线图像的识别来判断轮胎是否有缺陷并对其缺陷进行分类, 由人工来进行轮胎缺陷图像识别受到外界的干扰较大, 并且具有工作量和工作强度大的特点, 这些都容易给轮胎缺陷图像的识别带来较大不利影响。采用计算机图形识别技术对轮胎X射线图像进行识别, 不仅能提高工作效率, 有效解决人工识别过程中带来的问题, 使识别的过程客观化, 更加科学和规范。轮胎X射线缺陷检测系统能对其图像进行自动处理和归类, 通过对轮胎缺陷图像的统计, 还可以建立轮胎缺陷图像的数据库, 提高企业在轮胎生产过程中的经济效益[1]。

国内厂商大都是用国外生产的X射线检测产品, 比较常见的品牌有德国的Collmann和YXLON等[2]。YXLON是国际上轮胎内部缺陷检测设备的最大生产厂家, 其产品具有可靠的检测结果、快速的检测时间、维护简单、结构紧凑、操作简单直观等特点[3]。相比较国外, 国内对轮胎用X光机图像处理技术的研究不多, 对于国内的轮胎制造厂商, 如果想要运用轮胎缺陷图像自动识别技术, 只能向国外购买, 但是价格昂贵。因此, 现在国内的大部分厂商还是采用人工肉眼对轮胎X射线图像检测的方法进行质量判断[4]。

1 轮胎X射线检测装置和结构分析

我们采用的轮胎X射线检测图像采集装置为YXLON公司生产的LX-1500型轮胎X射线检测系统, YXLON的轮胎X射线检测系统由X射线管、U型传感器、数字图像转换器、图像处理工作站和显示器等部分组成, 该系统具有机械结构设计良好和图像识别系统分辨率高的特点。采用该系统对轮胎进行X射线检测时, 轮胎首先通过起重机被装载到检测的支架上, 系统操作工使用控制面板输入合适的参数, 按照设定好的参数, 径向X射线管伸进到轮胎的中部, 马鞍型的轮胎线阵列检测器也移动相应的位置, 轮胎在支架上保持匀速的转动, 从而确保了轮胎X射线检测过程的连续性。

2 轮胎X射线检测图像分析

由于轮胎的规格型号极其繁杂, 轮胎的内部结构也是千差万别, 导致表述轮胎缺陷时没有统一的标准, 这里依据对轮胎生产质量的控制要求, 结合轮胎缺陷数据分析和文献资料参考的基础上, 将轮胎内部钢丝帘线的缺陷特征概括为以下四类:

2.1 帘线的形状

对于质量正常的轮胎而言, 其内部的胎体钢丝帘线分布应该是与图像横向平行排列的直线序列, 如图1 (a) 所示。当帘线弯曲时, 其检测图像如图1 (b) 所示。

2.2 帘线间的尺度

对于质量正常的轮胎而言, 其内部的胎体钢丝帘线密度应该是均衡的, 这些胎体帘线在轮胎X射线检测图像上应该表现为一系列间距相同的线段。对于胎体钢丝帘线接头开和排列密度不均的缺陷, 从图2 (a) 来看, 接头开出现在胎圈处, 更明显地表现在胎侧处两根相邻钢丝之间距离的增大;帘线排列密度不均表现为帘线间距过大或稀疏, 如图2 (b) 所示。所以实际上这两类缺陷在X射线检测图像上都表现为相邻两根帘线之间纵向间距的变化, 都可以归纳为帘线纵向排列的帘线尺度问题。

2.3 帘线的细节

轮胎内部钢丝帘线的细节主要表现为钢丝帘线上的不连续点、交叉点或者断点。图3 (a) 是帘线交叉的X射线检测图像, 图3 (b) 是帘线断开的X射线检测图像。对于胎体异物而言, 由于X射线投影成像的关系, 异物的影像会与钢丝帘线的影像发生重叠, 如图3 (c) 所示, 所以胎体异物也可以归纳为帘线上的细节问题。

2.4 帘线的排列方向

带束层是由两层排列方向相互交叉的帘线构成的, 如图4 (b) 所示。带束层顺线是由于本应该交叉排列的两层钢丝帘线全顺着一个方向排列造成的。

对于带束层顺线而言, 传感器的横向放大率是一个变化的数值, 这导致在带束层位置处的钢丝帘线的间距不同, 因此难以用帘线间距来定量评估。但是对于同一层的帘线来说, 它们的整体排列方向是基本一致的, 更具有局部不规则以及宏观有规律的纹理特征。因此可以用帘线的排列方向来表征带束层位置处帘线的特征。

综上所述, 轮胎X射线检测内部缺陷图像的种类可以总结归纳为下表:

3 轮胎X射线检测缺陷识别算法

轮胎X射线检测缺陷识别算法是轮胎X射线检测系统的关键, 算法的质量好坏直接决定了系统开发的成功与否。由于轮胎缺陷的复杂性, 即使对于同一种缺陷其结构也不尽相同, 因此若要采取统一的模式对轮胎缺陷进行描述是不现实的, 采用模版匹配、共生灰度矩阵、Gabor滤波器等[5]方法对其进行分析都不能取得很好的检测结果。对于这种情况, 现在我们采用了一种方法对轮胎缺陷进行自动识别, 首先对轮胎的各种缺陷特征进行归类分析, 然后对这些不同的缺陷特征分别设计相应的算法, 最后将不同的轮胎缺陷特征算法进行集成。

3.1 帘线的形状缺陷识别算法

对于帘线形状缺陷的识别, 即轮胎钢丝帘线弯曲缺陷的识别, 可以利用水平扫描轮胎X射线检测图像的细化图像方法来检测。

具体算法如下:

1) 确定扫描间距Δ、缺陷判定阈值T;

2) 从左到右扫描第i行的图像, 水平扫描线与帘线交叉点的个数Ni, 判别交叉点时要保证两条线有一定的交叉角度, 对于两条线交叉重合点大于5个点的不计为有效交叉点;

3) 判别第i行交叉点数是否满足条件Ni>T, 如果满足, 则该区域帘线弯曲, 如果不满足, 则为正常区域;

4) 行间距增加Δ, 继续扫描下一行图像, 直到扫描完整幅图像;

5) 记录所有缺陷区域, 并在轮胎X射线检测图像上进行标记。

3.2 帘线间尺度缺陷识别算法

帘线间的尺度缺陷包括帘线排列密度不均和接头开两种缺陷, 帘线接头开和帘线排列密度不均都表现为相邻两帘线之间的间距变化, 都可以用帘线纵向排列的尺度来进行检查和判别。

设帘线排列密度不均缺陷的判别阈值为T, 相邻两条帘线在第j列扫描方向上的间距为di, j, 第j列相邻帘线之间的平均间距为uj, 则判别缺陷的规则为:

通常取相邻两条帘线之间的距离大于帘线平均间距的两倍, 即判断其为缺陷。

具体算法如下:

1) 确定扫描间距Δ、缺陷判定阈值T;

2) 对第j列的图像进行从上到下的扫描, 记录该扫描线和帘线交叉点的坐标;

3) 计算出第j列帘线的平均间距uj和相邻两条帘线之间的距离di, j;

4) 如果di, j>Tuj, 则判定为可能的缺陷点, 然后标记出相应的坐标 (xj, yi) ;

5) 判断点 (xj, yi) 周围M×N窗口内是否存在帘线的端点, 如果存在, 则判定其为虚假的

缺陷点, 然后去除该点的缺陷标记, 如果不存在, 则该点为真实的缺陷点, 记录该点的坐标;

6) 列间隔增加Δ, 扫描下一列的图像, 直到扫描完整幅图像;

7) 扫描完整幅图像后, 记录出所有真实缺陷点坐的坐标, 在轮胎X射线检测图像上进行相应的标记。

3.3 帘线细节缺陷识别算法

轮胎内部的细节主要表现为帘线的连续、交叉或者断裂, 另外还包括存在胎体异物。

在轮胎X射线检测图像中, 像素点的灰度值分为0和1两种。其中帘线的像素灰度值为1, 背景像素灰度值为0。对于任意一点P, 在其3×3领域内, 定义它的交叉点数为:

式中P表示该像素点的灰度值。

定义P点的八领域纹线点数为:

根据Cn (P) 和Sn (P) 的取值, 可以判断P点的结构特征:

采用上面的方法就能够识别出轮胎内部帘线交叉、搭接的缺陷。具体的算法是:遍历细化图像, 对所有灰度值为1的像素点计算Cn (P) 和Sn (P) 的值, 标记所有满足条件 (3) 和 (4) 的点位缺陷点。

3.4 帘线排列方向缺陷的识别算法

帘线排列方向上的缺陷是指带束层顺线缺陷。正常子午线轮胎在胎面区域帘线呈子午线交叉排列, 存在0°、45°和135°三个方向上的连线分布。而带束层缺陷就是由于某种原因在生产过程中造成轮胎缺失了45°或135°方向中的帘线。

基于Gabor滤波器能够按照方向和频带对图像进行滤波, 所以我们采用多通道Gabor变换的方法对轮胎胎面中45°或135°的帘线纹理特征值进行提取, 通过对帘线纹理特征值的对比来识别出带束层顺线的缺陷。

具体算法如下:

1) 根据轮胎型号确定帘线纹理的评价频率v;

2) 取出轮胎X射线检测原始灰度图像胎面区域中M×N大小的子图像, 对该图像分别进行45°或135°两个方向上的Gabor滤波, 计算出两个方向上的Gabor能量均值m和方差d作为纹理特征值;

3) 判断是否满足条件:m1-m2>T1&&d1-d2>T2, 如果满足条件, 则判别为缺陷, 反之, 则判别为正常。

4 结论

本文首先介绍了轮胎X射线检测装置, 然后对轮胎X射线检测的图像进行了详细分析, 并对图像中轮胎的缺陷种类进行了分类, 最后介绍了自己设计的轮胎X射线检测缺陷识别算法, 针对形状、尺度、细节、排列四种轮胎缺陷, 分别设计了相应的轮胎缺陷识别算法。

参考文献

[1]冯霞, 郝振平.X射线在轮胎边缘检测中的应用[J].CT理论与应用研究, 2010, 19 (3) :61-66.

[2]徐啟蕾.轮胎X光图像自动识别系统算法研究[D].青岛:青岛科技大学硕士学位论文, 2006.

[3]张小丽.轮胎缺陷X光检测图像的处理与识别研究[D].天津:天津大学硕士学位论文, 2007.

[4]蔡为民.中国轮胎工业的发展及其对世界轮胎工业的影响[J].橡胶技术与装备, 2006, 23:27-29.

轮胎X射线检测 篇2

2011.07.29 检验监测中心 FJW提供

奥氏体不锈钢的焊接

一、奥氏体不锈钢的焊接特点

 奥氏体不锈钢是石油化工生产中应用最为广泛的金属材料之一，其焊接性能良好，但在焊接过程中也容易产生不少问题，主要表现为以下几种：

1.1 晶间腐蚀

奥氏体不锈钢焊接件容易在焊接接头处发生晶间腐蚀，根据贫铬理论，其原因是焊接时焊缝和热影响区在加热到450～850℃温度范围停留一定时间的接头部位，在晶界处析出高铬碳化物（Cr23C6），引起晶粒表层含铬量降低，形成贫铬区，在腐蚀介质的作用下，晶粒表层的贫铬区受到腐蚀而形成晶间腐蚀。这时被腐蚀的焊接接头表面无明显变化，受力时则会沿晶界断裂，几乎完全失去强度。 

 为防止和减少焊接接头处的晶间腐蚀，一般采取的防止措施有：（1）采用低碳或超低碳的焊材，如A002等，或采用含钛、铌等稳定化元素的焊条，如A137、A132等；（2）由焊丝或焊条向焊缝熔入一定量的铁素体形成元素，使焊缝金属成为奥氏体+铁素体的双相组织（铁素体一般控制4-12％）；（3）减少焊接熔池过热，选用较小的焊接电流和较快的焊接速度，加快冷却速度；（4）对耐晶间腐蚀性能要求很高的焊件进行焊后稳定化退火处理。

  1.2 焊接热裂纹

热裂纹产生的主要原因是焊缝中的树枝晶方向性强，有利于S、P等元素的低熔点共晶产物的形成和聚集。另外，此类钢的导热系数小（约为低碳钢的1/3），线胀系数大（比低碳钢大50％），所以焊接应力也大，加剧了热裂纹的产生。其防止的办法是：

（1）选用含碳量低的焊接材料，采用含适量Mo、Si等铁素体形成元素的焊接材料，使焊缝形成奥氏体加铁素体的双相组织，减少偏析；

（2）尽量选用碱性药皮的优质焊条，以限制焊缝金属中S、P、C等的含量。1.3 应力腐蚀开裂

应力腐蚀开裂是焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应力作用时所产生的延迟开裂现象。奥氏体不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形式，表现为无塑性变形的脆性破坏。  

 应力腐蚀开裂防止措施：（1）采取合适的焊接工艺，保证焊缝成形良好，不产生任何应力集中或点蚀的缺陷，如咬边等；采取合理的焊接顺序，降低焊接残余应力水平；（2）合理选择焊材，焊缝与母材应有良好的匹配，不产生任何不良组织，如晶粒粗化及

硬脆马氏体等；（3）消除应力处理：焊后热处理，如焊后完全退火或退火；在难以实施热处理时采用焊后锤击或喷丸等。

  1.4 焊缝金属的低温脆化

对于奥氏体不锈钢焊接接头，在低温使用时，焊缝金属的塑韧性是关键问题。此时，焊缝组织中的铁素体的存在总是恶化低温韧性。一般可以通过选用纯奥氏体焊材和调整焊接工艺获得单一的奥氏体焊缝的方法来防止焊缝金属的低温催化。

  1.5 焊接接头的σ相脆化

焊件在经受一定时间的高温加热后会在焊缝中析出一种脆性的σ相，导致整个接头脆化，塑性和韧性显著下降。σ相的析出温度范围650-850℃。在高温加热过程中，σ相主要由铁素体转变而成。加热时间越长，σ相析出越多。

  防止措施：

（1）限制焊缝金属中的铁素体含量（小于15％），采用超合金化焊接材料，即高镍焊材；

（2）采用小规范，以减小焊缝金属在高温下的停留时间；

（3）对已析出的σ相在条件允许时进行固溶处理，使σ相溶入奥氏体。

二、奥氏体不锈钢的焊条选用原则  

 不锈钢主要用于耐腐蚀，但也用作耐热钢和低温钢。因此，在焊接不锈钢时，焊条的性能首先必须与不锈钢的用途相符，其次不锈钢焊条还必须根据母材和工作条件（包括工作温度和接触介质等）来选用。结合不锈钢焊接过程中容易出现的问题以及防止措施，焊条的选用原则一般有如下几种：

 2.1 一般来说，焊条的选用可参照母材的材质，选用与母材成分相同或相近的焊条。如：A102对应0Cr19Ni9，A137对应1Cr18Ni9Ti等。

2.2 奥氏体不锈钢的焊缝金属应保证力学性能。这可以通过焊接工艺评定进行验证。

2.3 由于碳含量对不锈钢的抗腐蚀性能有很大的影响，因此，一般选用熔敷金属含碳量不高于母材的不锈钢焊条。如316L必须选用A022焊条。

2.4 对于在高温工作的耐热不锈钢（奥氏体耐热钢），所选用的焊条主要应能满足焊缝金属的抗热裂性能和焊接接头的高温性能。

（1）对Cr/Ni≥1的奥氏体耐热钢，如1Cr18Ni9Ti等，一般均采用奥氏体-铁素体不锈钢焊条，以焊缝金属中含2-5％铁素体为宜。铁素体含量过低时，焊缝金属抗裂性差;若过高，则在高温长期使用或热处理时易形成σ脆化相，造成裂纹。如A002、A102、A137。在某些特殊的场合，可能要求采用全奥氏体的焊缝金属时，可采用比如A402、A407焊条等。







（2）对Cr/Ni<1的稳定型奥氏体耐热钢，如Cr16Ni25Mo6等，一般应在保证焊缝金属具有与母材化学成分大致相近的同时，增加焊缝金属中Mo、W、Mn等元素的含量，使得在保证焊缝金属热强性的同时，提高焊缝的抗裂性。如采用A502、A507。

 2.5 对于在各种腐蚀介质中工作的耐蚀不锈钢，则应按介质和工作温度来选择焊条，并保证其耐腐蚀性能（做焊接接头的腐蚀性能试验）。

（1）对于工作温度在300℃以上、有较强腐蚀性的介质，须采用含有Ti或Nb稳定化元素或超低碳不锈钢焊条。如A137或A002等。

（2）对于含有稀硫酸或盐酸的介质，常选用含Mo或含Mo和Cu的不锈钢焊条如:A032、A052等。

（3）对工作介质腐蚀性弱或仅为避免锈蚀污染的不锈钢设备，可采用不含Ti或Nb的不锈钢焊条。为保证焊缝金属的耐应力腐蚀能力，采用超合金化的焊材，即焊缝金属中的耐蚀合金元素（Cr、Mo、Ni等）含量高于母材。如采用00Cr18Ni12Mo2类型的焊接材料（如A022）焊接00Cr19Ni10焊件。





 2.6 对于在低温条件下工作的奥氏体不锈钢，应保证焊接接头在使用温度的低温冲击韧性，故采用纯奥氏体焊条。如A402、A407。

2.7 也可选用镍基合金焊条。如采用Mo达9％的镍基焊材焊接Mo6型超级奥氏体不锈钢。

综上所述，奥氏体不锈钢的焊接是有其独特特点的，奥氏体不锈钢焊接时焊条的选用尤其值得注意，只有根据不同材料和工作条件选用不同的焊接方法和不同的焊接材料，才能达到所预期的焊接质量。

三、在使用氩弧焊焊接奥氏体不锈钢时，由于各类偶然或必然因素的作用，难免会出现一些焊接不良的不合格品。分析其产生的原因并制定补救方法是提高成品率的一种手段。本文就焊接时出现的一些不合格现象做出分析，并提出一些补救方法，以作参考。



  3.1 表面气孔

原因：产生表面气孔的原因一般为使用了不符合要求的焊材或工件表面的清理未达到要求或操作时焊条角度不对或施工环境未达到要求等而引起的。

预防：使用正确的焊材，焊前清理干净工件，选择合适的焊接角度。

补救措施：用角向磨光机或焊工凿子对缺陷进行清理，如缺陷清除后焊缝表面成型达不到标准的要求时，必须重新进行补焊。补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置；补焊完成后应重新打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。 

  

3.2 焊缝未填满

原因：产生焊缝未填满的原因一般为焊工责任心不强或工件坡口形式不当而引起的。

预防：选择合适的工件坡口。



 补救措施：必须重新进行补焊。补焊前应进行必要的清理，补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置；补焊完成后应重新打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。

3.3 焊缝余高超标

原因：产生焊缝余高超标缺陷的原因一般为操作方法不当或层间焊道布置不当而引起的。

预防：合理布置层间焊道。

补救措施：用角向磨光机或焊工凿子对缺陷进行打磨清理使之过渡圆滑，焊缝达到标准要求。

3.4 焊缝宽窄差超标

原因：产生焊缝宽窄超标缺陷的原因一般为焊工技能水平不够或责任心不强或坡口形式不当而引起的。

预防：选择合适的坡口。

补救措施：用角向磨光机或焊工凿子对缺陷进行打磨清理使之焊缝达到标准要求。必要时应进行补焊。补焊前应进行必要的清理，补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置；补焊完成后应重新打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。 

 

 

 

  3.5 咬边

原因：产生咬边缺陷的原因是焊工操作不当或电流过大，或施焊时焊条、焊枪角度不当，使熔化的母材未被焊缝金属所填满。

预防：防止措施，正确选择电流、焊条（枪）角度和焊速，焊缝两侧适当延长停留时间。

补救措施：用角向磨光机或锉刀对咬边缺陷进行锉、磨，对轻微咬边，如缺陷清除后，并且达到圆滑过渡和符合标准要求时则认为合格，对较深咬边，则应在修磨后进行补焊。补焊时应注意引弧和灭弧、电流略增大，填满咬边凹坑。补焊后的焊缝仍需按规定进行打磨，并圆滑过渡至母材。



  3.6 裂纹

 原因：产生裂纹的原因一般为焊接工艺选择不当或焊接过程中工件沾到油、水等污物或工件在焊接时焊口处于较强外应力状态而引起的。

预防：焊前彻底清理焊件表面。

补救措施：用角向磨光机对缺陷进行打磨清理，且进行PT着色试验检查。确保无裂纹后进行补焊。补焊可用GTAW、SMAW两种方法进行；补焊前应进行必要的清理，补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置；补焊完成后应重新打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。 

 必要时应先对焊口进行光谱检查以确认焊接工艺选择是否正确，如焊接工艺选择不当时应对焊口进行割口重焊处理。

    

3.7 接头未熔合

原因：产生接头未熔合缺陷的原因一般为清理不当或操作接头位置未到位引起的。预防：焊前清理工件，操作严格按照正确程序。

补救措施：角向磨光机、凿子对缺陷进行打磨清理，确认无缺陷后进行补焊。补焊前应进行必要的清理；补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置；补焊完成后应重新打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。

  3.8 焊口内部气孔、夹渣等非根部的圆形缺陷

原因：产生气孔、夹渣等非圆形缺陷的原因一般为层间清理未达到要求或焊材未符合要求或操作方法不当或工艺参数选择不当或施工环境未达到要求而引起的。

预防：正对以上项目进行改正。

补救措施：用角向磨光机、凿子或碳弧气刨对缺陷进行打磨清理，确认无缺陷后进行补焊。补焊前应进行必要的清理；补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置并进行必要的层间清理；补焊完成后应打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。 



  3.9 焊口内部未焊透、根部未熔合、根部内凹、夹丝等根部缺陷

原因：产生未焊透、根部未熔合、根部内凹、夹丝等缺陷的原因一般为工艺参数选择不当或坡口角度钝边厚度不当或操作方法不当等引起的。

预防：选择合适的工艺参数及坡口。

补救措施：用角向磨光机、凿子或碳弧气刨对缺陷进行打磨清理，打磨清理前应对焊口缺陷位置及焊口受力状态进行确认，必要时应用外力改变焊口受力状态；还可在缺陷的对称位置用磨光机开一个‘小窗’以便确认缺陷是否已清除。确认无缺陷后进行补焊。特殊情况下可对焊口进行割口重焊处理。补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置并进行必要的层间清理，补焊完成后应打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。 

  

3.10 焊口内部裂纹等非圆形缺陷

原因：产生裂纹等非圆形缺陷的原因一般为工艺参数选择不当或层间清理未达到要求或焊材未符合要求或操作方法不当或施工环境未达到要求或焊接过程中工件沾到油、水等污物或工件焊接时焊口处于较强外应力状态而引起的。

  预防：从以上各项目改正。

补救措施：对近根部的裂纹、条形夹渣、条形气孔的返工应使用角向磨光机、电磨或碳弧气刨清理，清理前必须对焊口的受力位置进行确认，尽量使焊缝在无处应力状态下进行返工，以防止在清理过程中再次产生裂纹；必要时还应用电钻打上止裂孔。对贯穿性的裂纹在清除后还应对焊口缺陷位置做PT试验检查。确认缺陷消除后可进行补焊。补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置并进行必要的层间清理，补焊完成后应打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。

  3.11 割口重焊类

原因：焊口须做割口重焊处理一般因为焊口有严重的未焊透、内凹、密集性气孔等缺陷或焊接工艺方法选择错误或管路安装错误而引起的。

预防：从以上各项目改正。

 补救措施：使用角向磨光机、电锯、碳弧气刨等工具对焊口进行分段或一次性处理。重焊时应先将原焊缝金属去掉；坡口的形状应满足焊接操作的要求，必要时应对坡口进行补焊；割口重焊的焊接技术要求不得低于原焊接工艺的要求。

   3.12 氩弧焊根层夹钨

预防：采用高频引弧法或擦除法引弧，熟练引弧方法。

补救措施：使用角向磨光机、电磨或焊工凿子对缺陷进行打磨清理，直至清除，重新焊补。

   

3.13 焊缝氧化、过烧

预防：背部充氩保护必须良好，减少线能量。

X射线检测小径管探伤中的应用 篇3

关键词：X射线检测,小径管探伤,穿透力

1 X射线探伤

1.1 射线探伤的定义

利用X射线检测, 根据被检工件与其内部缺陷介质对射线能量衰减程度, 判断被检物中缺陷的一种无损检测方法。

1.2 射线检验基本原理

由于被测物体各部分的缺陷决定其厚度或密度, X射线穿透被检物时, 射线被吸收的程度不同。根据这一原理, 在射线检测时, 操作人员把胶片放在工件适当位置, 由于缺陷部位和无缺陷部位射线被吸收的程度不同, 吸收的射线投射在X射线胶片上的情况也不同, 经过最终暗室处理后, 将底片放在观片灯上就可以明显观察到缺陷处和无缺陷处具有不同的黑度。因此操作人员可以根据胶片曝光后的影像, 判断是否存在缺陷。这种方法称为X射线检测法。

2 射线检测要求

由于管道施工和检测的复杂性, 传统的检测技术经常会忽略细小的产品缺陷。这造成了施工设计与检测技术之间产生矛盾, 增加了工作的困难度。X射线检测技术的运用, 可以在一定程度上减小检测技术与施工设计之间的矛盾, 将检测工作简化, 提高工作效率。以下是X检测技术的注意点和要求。

2.1 管电压选择

由于X射线底片的对比度差值的大小决定着各种缺陷细节的清晰程度。因此, 检测人员为了提高缺陷的检出率, 要在一定范围内提高X射线底片的对比度。另外, 在胶片和被检查物件不变的情况下, 可以同过增加μ衰减系数来增大底片的对比度。由于对于同一个物件来说密度和原子序数都是保持不变的, 衰减系数μ的大小取决射线波长λ。因此λ越大μ就越大, 若要增大射线波长入, 则要降低管电压U的。管电压选择要运用到以下几个计算公式。

2.1.1 底片对比对ΔD计算公式

△D=0.434у·μ·△T (ΔT代表被透工件厚度差;△D代表底片对比度;μ代表衰减系数;у代表胶片对比度) 。

2.1.2 衰减系数μ计算公式

μ=τ=kρZ3λ (k代表常数;τ代表吸取系数;Z代表被检查物件的原子系数;ρ代表被照工件密度;λ代表射线波长) 。

2.1.3 射线波长λ计算公式

λ=12.4/k U (U代表管电压) 。

综上可得, 可以通过降低管电压U实现底片对比度△D增大。但是也有一个例外, 厚壁小径管的厚度变化比较大, 为了提高射线检测效率, 必须要增大管电压U, 实现有效平片区范围的扩大。同时, 为了延长X射线机的使用寿命, 检测人员检测时使用的管电压最好不超过设备最高值的85%。

2.2 曝光量选择

2.2.1《电力建设施工及验收规范 (钢制承压管道对接焊接接头射线检验篇) 》标准规定

虽然规定曝光量不能超过7.5m A.min, 但是经过实践发现, 在使用标准曝光量的情况下, 管电压偏高, 使底片对比度减小, 让检测的灵敏度达不到要求。另一方面, 使用的射线机为3005型X射线机, 由于射线机的体型偏大, 给操作带来了难度, 增加了劳动强度, 降低了检测效率。为提高底片对比度高, 操作人员最好选择12.5m A.min的曝光量, 这样就只需要使用2505型X射线机就可透照。

2.2.2《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》标准规定

这只规定了曝光量大于15m A.min, 对管电压无具体要求。但是这种规定会出现管电压偏低的现象。对于厚壁小径管来说, 过低的电压必然造成对比度过大, 影响有效评片区的范围, 造成检测结果不准确。

2.3 透照距离的选择

2.3.1 透照布置

双壁双影一次椭圆成像透照技术比一般的焊缝透照要复杂。其透照偏心距和参数焦距的计算公式分别为L=L1 (b+q) /L2 (q为椭圆开口距离) 和F=L1+L2。小径管上下焊缝缺陷的清晰度很大程度上取决于透照电压及曝光时间的合理性。为了形成清晰的影像, 操作人员要选择合适的曝光条件, 减少底片厚度差的影响。

2.3.2 焦距的选择

国家的部分相关标准没有专门规定小径管对接焊缝射线检测焦距要≥600mm, 这是不合理。由于每个不同的小径管都有不同的Ug值, 只是单纯地通过管径的大小来计算Ug的值是远远不行的。只有当检测焦距≥600mm的时候才能保证上下焊缝的清晰度。

根据公式:Ug=db/ (F-b) (其中d为有效焦点尺寸;b为缺陷到胶片距离) 可知, 对于同一管径的焊缝, 焦距越小, 几何不清晰度Ug就越大, 降低了检测的敏感度, 加大了对缺陷评定的难度。JB/T4730-2005规定, 射线源至工件表面的最小距离f根据射线检测技术等级的高低来决定。具体标准有以下几个。

综上可得, 根据实际情况分析, JB/T4730标准根据检测技术等级不同, 当产品规格为ø76×12.5mm, 设备焦点尺寸为2.5×2.5mm时, 检测焦距为:A级为413mm、AB级为525mm、B级为750mm;SY/T4109标准规定焦距F≥600mm, 从实际检测情况来看当F≥600mm时, 产品对比度、清晰度大幅提高。因此, 对于正常的小径管子 (ø≤89mm) , 如果标准没有规定或规定<600mm时, 可按焦距F≥600mm执行 (标准有更高要求的除外) , 可保证小径管上下焊缝影像清晰度、对比度。

2.4 开口间隙的选取

当操作者进行小管对接焊缝透照时, 小径管上下两焊缝在底片上通常出现椭圆形影像的成像。投影的远近是影像清晰程度的关键。其原理是:当间隙角距离大的时候, 上焊缝清晰度和灵敏度都降低, 使根部缺陷的检出率降低;当间隙间距小的时候, 上焊缝清晰度和灵敏度都提高, 使根部缺陷的检出率提升。通常情况下, 只有它们之间的距离通常在3~10cm才能保证影像的清晰。但是经过研究表面, 其最佳距离为3~6mm。

为了能进行准确的定位, 通常选用直线法, 运用假设的方法, 通过偏心距的计算, 将射线管的焦点沿上焊缝射线束前边缘点连成直线到底片, 选取一定范围, 并且垂直于X射线窗口截面, 对焦工作即告完成。

2.5 透照次数的确定

相关规程规定:当可评范围≥90%并且旋转90°拍2次或者在黑度在1.5~3.5之内小径管内壁轮廓影像清晰的呈现在底片上的时候, 允许小径管透照次数只进行一次, 并且不受K的限制。

经过研究发现, 当清晰度和灵敏度都达标的情况下, Φ76×11mm厚壁管一次透照并不能达到理想效果, 有效评片区弦长只达到52mm, 黑度范围边缘1.6, 中心2.53, 经过计算发现一次透照有效评片长度只有47%。在这种情况下, 很难正确检测出厚壁管的缺漏。考虑到以上问题, 为了达到检测最佳效果最好透照次数3次并且旋转两次角度, 均为120°。

2.6 像质计的选择

在小径管进行椭圆透照时, 为了保证影像的质量, 应选用由5根直径相同金属丝构成的I型专用像质计, 并对透照厚度进行计算, 选出合适的像质计。透照厚度计算公式 (单位mm) :

(TA代表透照厚度;D代表管子外径;T代表管子壁厚) 。

3 X射线检测小径管探伤中的应用实例

3.1 厚壁小径管X射线探伤

由于部分小径管管壁厚度较大, 采用X射线探伤会导致底片质量不容易达到标准要求, 经常出现底片影像边蚀问题, 给检测带来较大的困难, 为提高厚壁小径管X射线探伤效率, 进行了以下分析。

3.1.1 存在问题

第一, 由于厚壁小径管曲率较大, 当其检测物件的厚度已达22mm, 底片质量会严重受到散射线的影响。另外, 射线与被测物体之间存在相互作用力, 由于厚壁小径管的曲率大, X射线吸收的强度受管壁厚度的影响, 当射线探伤使用的射线能量较高时会导致射线照射到物体的时候会产生散射。

第二, 由于管外径<89mm, 根据标准采用小径管焊缝双壁双投影椭圆成象, 造成射线投影方向上紧固环和焊缝的重叠的问题, 降低了X射线的穿透力。这一结果使该部分的黑度不符合标准, 影响底片的曝光质量无法使, 使操作人员无法准确判断该部分焊缝情况。

3.1.2 总结实践

3.1.2. 1 散射问题的解决方案

通常使用的射线探伤工艺, 由于管焊缝与暗盒接触区两侧有一逐渐减小的间隙, 导致两侧位置的胶片受到的散射线影响最大, 并且射线穿过工件较薄部位的主射线引起的散射, 还会影响到工件较厚部位的边缘影像;另外, 射线与被测物体之间存在相互作用力, 由于厚壁小径管的大, X射线吸收的强度也受管曲率的影响。因此综合作用使底片上椭圆成像两侧出现发黑、残缺和严重灰雾的现象, 这种现象称为边蚀效应。在射线能量、胶片和工件材质等因素不变的情况下, 为了减少散射线的影响, 提高底片成像的质量。经过实践提出以下几个建议。

3.1.2. 2 采取的措施

主要放法是在工件上覆盖吸收材料和滤板。但是从经济的角度出发, 由于相对于过滤板来说, 吸收材料的价格比较昂贵, 并且在实际操作中不便捷。因此, 最好选用过滤板, 这种过滤板是一种置于射线源与胶片之间的均匀材料层, 能有效吸收较软部分的射线, 在一定程度上减小散射辐射、边蚀和厚度变化部分引起对比度降低等问题的出现。

3.1.2. 3 放置的方法

放置的方法主要分为紧靠射源放置和在工件与胶片之间放置。考虑到过滤板尺寸较小, 对胶片散射的影响最小, 在操作中可以选择将过滤板后放在紧靠射源的位置。但若将过滤板放置在工件与胶片之间, 可以最大程度发挥过滤板吸收来自工件散射的能力, 将工件本身造成对胶片散射的影响降低到最小。

3.1.2. 4 考虑因素

为将过滤板的工作效率提到最高, 在实际操作中要注意到以下几个影响因素: (1) 工件的厚度与焊缝厚度的变化; (2) 滤板的材料; (3) 射线辐射能谱; (4) 被检工件的材料。

3.1.3 工艺改进方法

其它曝光参数保持不变, 但应增加曝光时间0.2min弥补过滤板遮挡所花费的时间。考虑到过滤板的厚度对射线探伤结果的影响, 操作人员要选择厚薄均匀、没有折皱的过滤板, 以保证过滤板厚度可以随管电压的增加而适当增加, 而不影响结果。

在胶片暗盒与管焊缝之间加上一块0.3mm厚的铅板作为滤板, 滤板要求厚薄均匀, 与胶片暗盒紧贴。

为了减小胶片和管子之间的间隙, 在将胶片暗盒与滤板摆放时应与管子弯曲成适当的弧度, 防止胶片受压和成像变形严重。

在暗盒背面覆盖一厚约3mm的铅板, 以减小背散射的影响。

3.1.4 实际例子——油田高压注汽锅炉

油田高压注汽锅炉定期检验通常采用平移距离方法进行透照, 经过实践发现, 平移距离方法存在两个问题。

一方面, 由于平移透照法利用的是边缘射线, 在实际拍片过程中很难掌握透照条件。同时, 检验现场设备条件差, 空间狭小, 且炉管、角钢等部件无法移出辐射场, 由各种散射的影响导致透照胶片质量低和多次重拍的问题出现, 这在一定的程度上降低了工作效率。另一方面, 由于炉管下的保温层和锅炉本体缺乏保养, 出现背散射和边蚀严重的现象, 这在极大程度地影响了照片清晰度, 降低了厚壁小径管X射线探伤的效率。以下两个是针对油田高压注汽锅炉的检测方法。

3.1.4. 1 控制散射法

在实际操作中, 为了缓减实际拍片中散射的影响程度, 可以将较厚铅板尽量弯曲衬于暗袋下, 把管壁包紧。同时, 用铅板把炉管源侧无需透照区域全部遮盖住, 以此减小边蚀效应。

3.1.4. 2 倾角透射法

计算:设X射线机轴线与水平线的倾角为α.

(Z为上焊缝最大放大系数;q为焊缝影隙宽;b为焊缝宽;D为管外径;x为上焊缝投影宽)

分析:在进行计算的时候, 假设管径最大为90mm, F取800m m左右, 将源看成是点源, 此时的散射角也不超过4°。同时, 射线源还有固定的大小, 散射角将会变得小。由于误差很小, 可以直接忽略不计, 在 (1) 式中将射线束近似为平行的。

3.2 小径管焊缝X射线探伤的对焦—椭圆成像问题

我国部分标准对小径管对接焊缝X射线探伤实验使用的工件有着明确规定规:选择Φ57.1mm×4.5mm的规格;使用2505型X射线探伤机, 其焦距尺寸定为2mm×2mm;选择管电压为210k V曝光量为5m A.min的曝光参数。

3.2.1 存在问题

由于管外径<89mm, 根据标准采用小径管焊缝双壁双投影椭圆成象, 造成射线投影方向上紧固环和焊缝的重叠的问题, 降低了X射线的穿透力。这一结果使该部分的黑度不符合标准, 影响底片的曝光质量无法使用, 使检测人员无法准确判断该部分焊缝情况。

3.2.2 改进措施

3.2.2. 1 现场模拟

在模拟现场, 为了给拍片设置了障碍, 汽包上的短管在远离汽包处即离焊口15mm处均压有一圈厚度为3mm、宽度为10mm的紧固环。为了大概模拟拍片试验现场, 满足径管焊缝一次透照椭圆成象的条件。射线与焊缝之间的夹角α要有合适的大小, 否则紧固环下半部的投影和管焊缝上半部投影会由于夹角太大出现重叠问题, 或者因为夹角太小, 使管焊缝的上、下两半部分的投影重叠, 使底片上的图象质量得不到保证。

3.2.2. 2 计算 (单位:mm)

(F—射源焦点至胶片的垂直距离;Ug—几何不清晰度;d—射源焦点尺寸;σ—工件厚度) 。建立模型, 见图1。

计算过程:

3.2.2.1实地测量

根据要求, 在使用一次椭圆透照的时候, 为了保证数据的精确度, 要对被测工件进行仔细、全面的检查。并且在选择射线方向与焊缝纵断面夹角σ的时候, 可通过上式计算, 确保焊缝的投影不重叠和焊缝成象的内侧距离不小于任一侧焊缝宽度P的原则。

4 结语

X射线检测小径管探伤工艺的各个标准都有各自的有缺点。为提高X射线探伤的工作效率, 不能一味遵守原来的标准, 操作人员要在实践中不断总结经验, 获得最佳的射线探伤条件, 不断更新标准, 使射线探伤工艺有更加精确的标准。

参考文献

智能控制灵敏度X射线检测器 篇4

安捷伦科技近日推出了一系列独特的智能控制灵敏度X射线衍射CCD检测器, 包括Eos S2、Atlas S2和Titan S2 CCD检测器, 分别具有92mm、135mm和165mm的感光面积, 能根据研究样品的衍射强度自动调整灵敏度。

安捷伦XRD总经理Leigh Rees表示:“智能控制灵敏度与数码摄影中调节ISO非常相似。智能测量系统包括SSC, 可以立即切换到硬件模式, 使得检测器能根据衍射强弱自动调整灵敏度和动态范围。通过这种独特的方法, 能够测量其它检测器无法测量的衍射, 并且能在更短的时间内获得高质量的数据。”

单晶X射线衍射系统不仅用于常规分析化学, 甚至还可用于研究小分子和蛋白质衍射。安捷伦拥有20年设计和生产专业级单晶X射线衍射检测器的历史, 其最新的检测器是S2 CCD。

轮胎X射线检测 篇5

珍珠是一种古老的有机宝石, 产在珍珠贝类和珠母贝类软体动物体内, 由内分泌作用而生成。珍珠的形状多种多样, 有圆形、梨形、蛋形、泪滴形、纽扣形和任意形, 其中以圆形为佳[1]。长期以来, 海水养殖珍珠的结构类型缺乏系统的划分及分类, 对珍珠的质量不能很明确地进行鉴定。传统的方法是用砗磲贝加工珠核, 在核外生长珠质, 珍珠层的厚度由人工随机取样, 从中间剖开测量, 从而造成珍珠质量的不确定性及对珍珠的损坏。为实现对珍珠厚度的无损测量及消除人的主观性, 针对珍珠的形成结构, 本文利用X射线的平板探测器成像对珍珠珠核内圆提取进行了研究, 为后续测量珍珠厚度提供支持。

射线检测是常规无损检测的重要方法之一, 广泛应用于航空、航天、核电、国防以及其他工业部门, 在工业生产和国民经济中发挥了重要作用[2]。在生产实际中, 射线检测操作过程具有复杂、运行成本高、结果不易保存、查询携带不便以及评判人员眼睛易受强光损伤等缺点。 为了解决上述问题, 20世纪90年代末出现了X射线数字照相 (DR, Digital Radiography ) 检测技术。X射线数字照相系统中使用了平板探测器 (flat panel detector) , 其像元尺寸可小于0.1mm, 因此其成像质量及分辨率几乎可与胶片照相媲美, 同时还克服了胶片照相的缺点, 也为图像的计算机处理提供了方便[3]。平板探测器检测技术是在接受X射线后直接产生数字信号, 减少了影像链中的中间环节。因此, 基于平板探测器的X射线数字成像系统在无损检测和评价 (NDT/NDE) 、集装箱扫描、电路板检查以及医疗应用等方面具有广阔的应用前景[4]。

1 检测原理及试验材料

1.1 检测原理

X射线成像系统由X射线发生器、线阵探测器、图像采集卡和显示设备组成, 成像过程如图1所示。

当X射线穿透被检物料时, 由于X光子与被检物料原子相互作用而导致X射线能量衰减。其衰减程度与待检物料组分、厚度及入射射线能量有关。穿透被检物料的X射线照射在线阵探测器 (LDA, Linear Diode Arrays ) 内的闪烁荧光屏上, 被转化为可见光, 再经光电转换产生电信号, 通过信号处理器处理获取图像。所获取的图像像素值反映了射线穿透被检测物体衰减的程度, 从而反映了被检测物体的组分变化。

根据珍珠各层组织对X射线吸收不等这一特性, X射线束穿过某一选定层面, 探测器接收到沿X射线束方向排列的、各体素吸收X射线后衰减值的总和为已知值, 形成该总量的各体素X射线衰减值为未知值。 当X射线发生源和探测器围绕珍珠做相对直线运动后, 用迭代方法求出每一体素的X射线衰减值, 并进行图像重建, 得到珍珠不同密度组织的黑白图像。

1.2 实验装置

实验装置系统主要有X射线发生器、线阵检测器、输送系统、图像采集卡和主控计算机, 如图2所示。包括:高压X射线发生器及控制器 (PXS5-926EA型, 电压10～90kV, 最大功率8W) ;X射线平板探测器 (HR, Remote RadEye , 美国Rad-icon, 有效区域27mm×36mm, 22 lp/mm (22.5 μm) 分辨率, 12位数字信号输出) 和图像采集卡 (美国magenation, PXD1000) 。试验参数为:X射线发生器电压与电流分别为70kV和0.4mA;检测器积分时间为2.52ms。

1.3 试验材料

广西防城海水养殖珍珠, 共24粒。首先, 对每个样本进行编号, 每粒采集16幅图像;然后, 剖开珠壳进行人工检测, 看是否附着珍珠珠质外层。

2 结果与讨论

X射线图像的一个重要特点就是图像的灰度值和样本厚度与密度有关。海水养殖的珍珠可以分成珠核与珠外珠质, 由于结晶系及形成物质的差异, 使得珠核及珠外物质对X射线的吸收率不同, 导致了珠核与珠外物质在平板探测器中放大一定的倍率后会有明显的分层现象。利用这一现象, 通过图像处理可以提取到珍珠珠核的边界, 为测定珠核的大小及珍珠质的厚度提供理论依据。

2.1 X射线图像校准

尽管平板探测器具备引言中的一些优良特性, 但是由于X射线源的不同, 接收器内电子线路的不一致性及其正常变化, 会引起平板探测器上不同像元在同样X射线剂量辐射的情况下产生不同的输出信号。导致这一现象产生的原因主要是随机噪声、偏置误差、像元响应不一致和瑕疵像元等。对于随机噪声, 最有效的消除方法就是采用多幅图叠加取平均值的方法[5]。对均匀射线辐射探测器所获得的图像, 用多幅平均的方法去掉随机噪声后, 图像质量得到了提高, 但通过16幅叠加取平均的方法去噪耗时太长。在实验的过程中, 4幅图像叠加处理后即可获得与16幅图叠加处理大致相当的结果, 如图3所示。

c) 16幅叠加图像

2.2 图像处理

1) 图像经过叠加之后, 图3 (b) 还存在一些颗粒噪声, 而对这些图像进行线性滤波, 可以去除图像中的这一部分噪声。领域平均法是空间域平滑噪声技术[7]。 具体方法为:对f (i, j) 中的每一个像点 (m, n) , 取其领域为11×11, 将该领域内121个元素值的平均值作为处理后图像像素点 (m, n) 处的灰度, 如图4 (a) 所示。

2) 对均值滤波后的珍珠图像采用自动阈值法进行分割, 得到的图像取反后如图4 (b) 所示。

3) 采用ostu方法, 对珍珠图像整体去背景后的二值图像取反, 结果如图4 (c) 所示。

4) 用图4 (b) 和图4 (c) 作异运算, 同为黑或白的像素归为1, 黑白相异时归为0, 结果如图4 (d) 所示。

5) 二值图像区域标志。在二值图像中, 相互连接的黑像素集合成为一个 (黑) 区域, 如图4 (d) 所示。通过对图像f内每个区域进行标志操作 (标号) , 求得区域的数目, 计算区域黑像素面积。选用8领域连接, 示例标志块如图5所示。

6) 利用区域面积自动阈值法, 把标志块中区域面积小的标志块去除。

7) 去除面积小的标志块之后, 进行轮廓提取。边缘能够勾画出目标物体, 使观察者一目了然。对于要提取的图像为二值图像, 如果原图中有一点为黑, 且它的8领域内各点皆为黑, 即将该点删除, 掏空内部点。轮廓提取为下一步检测珍珠内圆起了非常关键的作用, 如图6 (a) 所示。

8) HOUGH圆变换检测圆。由于珍珠珠核为圆形, 可以用HOUGH圆变换进行检测[8], 利用珍珠对噪声不敏感的性质, 对所得到的结果可以有效地滤除噪声影响, 提高了结果的置信度。但是HOUGH圆变换的运算量大, 需要一定的处理时间。该示例拟合圆如图6 (b) 所示。

(a) 轮廓提取 (b) Hough变换

3 结论

1) 本文采用的处理方法能有效地提取出珍珠珠核的外部边缘。

2) 在采集到的24幅珍珠图像中, 能正确提取出其中20幅图像中的珍珠内圆, 正确率达到了85%。

3) 错判的原因是由于受X-射线平板探测器采集的图像噪声及处理过程中为减少运算量, 采用的降质处理的影响。

4) 本文针对X射线图像的成像质量及噪声影响, 利用4幅图像叠加使图像质量得到了提高。图像处理方法也能较好地提取到了珠核的内圆, 为后续可靠、准确地测量出珍珠厚度提供支持。

参考文献

[1]孔蓓, 邹进福, 陈积光, 等.广西防城海水养殖珍珠的内部结构特征、类型及成因[J].桂林工学院学报, 2002, 22 (2) :119-122;214.

[2]刘德镇.现代射线检测技术[M].北京:中国标准出版社, 1999:240-251.

[3]曹厚德.数字化X射线影像技术的发展[J].感光材料, 1999 (1) :31-34.

[4]Reiff K J.Flat panel detectors-closing the gap in chest and skeletal radiology[J].European Journal of Radiology, 1999, 31:125-131.

[5]陈树越, 路宏年.X射线数字成像噪声特性及噪声消除方法研究[J].无损检测, 2001, 23 (1) :9-14.

[6]周正干, 滕升华, 江巍, 等.X射线平板探测器数字成像及其图像校准[J].北京航空航天大学学报, 2004 (8) :698-701.

[7]杨淑莹.VC++图像处理程序设计[M].北京:清华大学出版社, 2003.

轮胎X射线检测 篇6

(1）安装使用简便，易于在放射科进行使用。

自动检测X射线功能的应用，大大提升了设备安装的便捷程度，日常进行设备操作的人员就可以自行完成X射线成像系统的安装、调试和更换工作。而以往需要DR系统的电缆线与高压发生器连接的时候，这些操作必须由设备科、工程部等专业人员耗费很长时间完成。同时，此项功能完全避免了因为复杂的接口连接失误造成的设备损坏风险，并且不会发生类似接触不良等装配问题；由于不需要与高压发生装置进行线缆连接，所以不受场地的限制，无需对现有放射检查室进行改造，如挖地埋线、机器移位等；还可应用于特殊环境，如急诊放射，抗灾等特殊环境。

CXDI-701 Wireless设计人性化，其界面简单，便于操作，放射科技师很容易使用此系统。

(2）能够满足患者及临床医师的需要。

由于此系统不需要电缆线连接X线成像系统和高压发生器，所以放射检查室内无相关电缆线，便于患者移动及特殊体位摆放，如对骨折创伤的患者，不会因线缆妨碍FPD的放置。

通过无线传输，可方便地将图像传至病房工作站等，便于临床医生及时看到患者图像。

(3）从卫生经济学角度降低了医疗成本。

轮胎X射线检测 篇7

另一个日益增长并且对制造商产生影响的趋势就是对多质感食物的需求, 如速冻食品、果脯、袋装沙拉等其中包含多种密度等级的产品, 这些产品会造成模糊的X射线图像, 对识别污染物造成了新的挑战。同样, 这也对图像分析软件检查污染物提出了额外要求。X射线材料甄别 (MDX) 技术是解决这一新难题的好方法, 尤其适用于多密度的“繁忙”图像。MDX技术最初使用于安全防护行业, 能根据化学成分识别材料, 检测出之前无法查出的无机污染物, 如玻璃屑、石块、橡胶和塑料等, 并将它们剔除掉。如今, 新的产品检测系统采用MDX双能算法, 增加了在艰难产品应用场合可检测污染物的种类, 尤其是传统X射线或其他传统方法无法检测出的异物。

另外, 为了在货架上形成视觉冲击力、成功吸引消费者的眼球, 食品制造商们纷纷推出新的创造性包装设计, 如形状怪异的食物容器、有花纹的玻璃瓶等。这些创意设计给消费者带来不同的包装感觉。然而, 这些改变也对行业造成了一些挑战。之前用于扫描标准包装形式的标准化机器必须随之做出改变, 以精确分析这些不规则包装形式所采用的新形状、尺寸和材料。近期的技术进步推动X射线检测设备能同时在广泛的应用范围内进行在线质检, 例如检查料位、测量顶部空间、检查成分是否存在, 并能发出警报提醒制造商上料过量或不足的情况, 避免浪费。有了这些改良型污染物检测技术 (如MDX) 的机器设备, 之前在玻璃罐、玻璃瓶等直立容器和混合管路中出现的检测盲点, 如今也能更轻松地检测到了。

当检测容器内的金属污染物时, 锡罐或铝箔袋包装的产品也成为制造商们面对的一个难题。因为通过传统的金属检测设备是无法检测出铝箔和金属包装食品中的金属和异物污染的。不过, 随着X射线金属检测技术的发展, 这已成为可能。

同时, 作为最大的食品出口供应国之一, 中国的制造商们必须遵守国际食品安全法规和标准的要求。食品法规以及大型零售商的要求也是推动业内提高X射线检测工艺的一个推动力。尽管没有立法规定必须使用X射线检测, 但是建立可靠且完全记录的产品检测方案, 仍然属于制造商们的职责范畴。《危害分析与关键控制点 (HACCP) 》管理体系强调了通过分析和控制生物、化学和物理危害进行食品检测的重要性。制造商们在食品生产和准备过程中的所有阶段, 包括检测、包装和分配, 都按照这一体系执行。

轮胎X射线检测 篇8

合理参数的选择对于承压小径管检测过程的进行有着极为重要的作用, 相关人员必须加强对其的重视。本文就火力发电厂现场X射线的检测状况以及火力发电厂承压小径管现场X射线检测参数的优化措施进行了分析。

2 概述

随着科技的不断发展, 火力发电厂原有的管道已经不能够满足于现代生产的要求, 因此对于管道以及过热器进行改造是电厂发展的必然趋势。就目前的电厂规模看, 一个电厂的改造大约有3000 个管道需要进行X射线检测, 检测的部位大都为管道焊接口。就相关的研究表明, 电厂要想尽可能的使得相关管道在制造、维护以及安装等方面能够顺利进行, 就必须对小径管进行设计上的优化。就目前我国电厂的具体运行状况来看, 其最常用的小径管的规格为60×5、32×4 以及45×5 等几种, 因此相关的部门在进行检测的过程中必须根据所检测管道的实际尺寸, 对小径管射线检测的方法以及手段进行恰当调整, 从而使得其曝光曲线能够最大程度被优化, 这对于小径管道作用的发挥有着重要作用。

3 火力发电厂承压小径管现场X射线检测参数的优化

3.1 检测标准

在对小径管道进行X光射线检测并采用倾斜透照方法时要保证所检测的焊接接口的厚度T不大于8 毫米, 并且所焊接的宽度g要小于D0/4, 这种照射方式所成像的形状为椭圆形。当小径管道的焊接口不能够进行倾斜透照方法时, 可以根据检测的具体状况采用垂直透照。如果在进行检测的过程中, 所有的部位均采用倾斜透照的方式, 相关的人员就必须保证T/D0 不大于0.12, 照射的位置应该相隔90°, 即在90°的范围内, 要对相关位置进行两次的照射。此外为了最大程度的确保X光线检测过程能够顺利进行, 检测人员必须对底片评定范围的相关性质进行保证, 尤其是要对检测范围内的灵敏度以及黑度进行提升。尽可能的让黑度D能够保持在2 到4 之间, 此时检测的级别为AB级, 如果检测条件确实特殊, 相关检测人员可以把黑度的下限降低到1.5 左右。

3.2 对最佳透照参数的分析

不同条件下, 检测的最佳透照参数有一定的差异, 因此检测人员必须在结合检测小径管的具体情况的基础之上对于最佳透照参数进行调整, 从而为相关参数优化的实行创造条件。假设所需要透照的管道的厚度最小处的厚度为T1, 厚度最大处的厚度为T2, 为了方便区别, 我们把在T1 条件下的所需要的穿透电压记为V1, 把在T2 条件下所需要的穿透电压记为V2。把在T1 条件下胶片特性曲线黑度D赋值为D1, 把在相对应的条件下的曝光量赋值为H1, 把在T2 条件下的黑度赋值为D2, 曝光率赋值为H2。最佳的透照参数就是黑度在D1 和D2之间的曝光参数、曝光量以及其他参数的值。按照相关的试验标准, 我们可以得出下图的两条曲线。因为T2 的值比T1 大, 所以V2 的数值也应该比V1 大, 通过下图我们可以发现当投射厚度为T1 时, 其的曝光量为E1, 当V1 和V相等时, 其所要的曝光量趋于无限大, 当V趋于无限大时, 工件处于完全被穿透状态, 此时X光线的照射将失去意义, 此时的E无限接近于H1。当透照厚度为T2 时, 黑度为D2, 此时的曝光量为E2, 当V2 和V相等时, 曝光量E趋于无限大, 当V趋于无限大时, E无限接近于H2。

3.3 对于管电压- 焦距曝光曲线的优化

在制作管电压- 焦距曝光曲线时, 相关的试验人员需要把管电压作为动变量, 把焦距作为自变量, 根据管电压和焦距之间的关系绘制出曝光曲线。通过此曝光曲线, 相关的人员可以对于不同管电压调价下所需要的焦距进行了解, 这对于曝光曲线的优化有一定的意义。

进行分析可以发现, 如果选取三个焦距对检测工件进行透照, 如果采取相同的处理措施后, 在对其黑度进行测量, 可以对于曝光曲线的准确性进行验证。验证结果可以证明所做的曲线完全符合相关的试验标准, 这对于进一步分析的进行至关重要。在施工现场进行X射线检测时, 受检测环境的影响, 其可能会产生许多散射线, 这会在一定程度上对于检测结果的准确性造成影响。因此相关的检测人员必须采取措施对于散射线进行屏蔽, 这对于照射灵敏性的提升有着极为重要的意义。具体的屏蔽措施可以为在检测关注的边缘放置铅板, 如果采取此措施屏蔽效果不够明显, 相关的检测人员也可以在胶片的背面加以铅板的放置。就相关的研究表明, 散射线屏蔽措施的采取能够极大的对于检测效率进行提升, 并能够使得一次检测的灵敏度能够满足于相关要求, 因此检测人员必须加强对其的重视与应用。

4 结束语

火力发电厂承压小径管现场X射线检测参数的优化措施的采取对于承压小径管作用的发挥有着重要作用, 相关人员必须加强对其的重视, 积极的采取措施对于参数优化水平进行提升。

摘要：随着科技水平的不断提升, 越来越多的施工单位开始重视火力发电厂承压小径管现场X射线检测工作的推进, 可以说检测过程的进行能够最大程度的对于小径管的性能进行提升, 这对于其作用的发挥有着极为重要的作用。但是由于在对小径管进行现场检测时, 检测环境以及检测焦距始终处于一个动态变化的过程, 这就导致原有的曝光曲线不能够符合要求, 因此相关检测人员必须根据实际情况对曝光曲线进行调整, 为相关参数优化的实行奠定基础。

关键词：火力发电厂,承压小径管,X射线检测,参数优化

参考文献

[1]何中吉.蒲山电厂锅炉小径管射线探伤存在问题的探讨[J].无损探伤, 2014 (01) :6-10.