工業(yè)計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)(CT技術(shù))綜述
作者:安賽斯(中國(guó))有限公司
摘要:隨著制造業(yè)的迅速發(fā)展,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)的要求越來(lái)越高,需要對(duì)越來(lái)越多的關(guān)鍵、復(fù)雜零部件甚至產(chǎn)品內(nèi)部缺陷進(jìn)行嚴(yán)格探傷和內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸測(cè)量,作為先進(jìn)無(wú)損檢測(cè)方法的工業(yè)CT技術(shù)也隨著被開(kāi)發(fā)并應(yīng)用于這些領(lǐng)域。本文主要介紹了工業(yè)CT技術(shù)。
關(guān)鍵詞:X射線 工業(yè)CT 無(wú)損檢測(cè) 計(jì)算機(jī),安賽斯(中國(guó))有限公司
1.引 言
在1985年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線以前想要在不打開(kāi)盒子的情況下看清盒子里放的東西,幾乎是不可能的,除非盒子是用透明材料做成的。如今在車站或機(jī)場(chǎng),不打開(kāi)旅客行李進(jìn)行安全檢查已是司空見(jiàn)慣了。
X射線問(wèn)世后,很快便應(yīng)用到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域.開(kāi)始有了倫琴攝影. 不用手術(shù)就能初步觀察到人體內(nèi)部組織[1]。經(jīng)過(guò)一個(gè)多世紀(jì)的努力, 在利用方法上發(fā)生了翻天覆地的變化,呈現(xiàn)出多樣化。隨著制造業(yè)的迅速發(fā)展,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)的要求越來(lái)越高,需要對(duì)越來(lái)越多的關(guān)鍵、復(fù)雜零部件甚至產(chǎn)品內(nèi)部缺陷進(jìn)行嚴(yán)格探傷和內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸測(cè)量。傳統(tǒng)的無(wú)損檢測(cè)方法如超聲波檢測(cè)、射線照相檢測(cè)等測(cè)量方法已不能滿足要求。于是,ICT(Industrial Computed Tomography--簡(jiǎn)稱工業(yè)CT)這種先進(jìn)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)也被開(kāi)發(fā)應(yīng)用于這些領(lǐng)域[2]。
工業(yè)CT(ICT)就是計(jì)算機(jī)層析照相或稱工業(yè)計(jì)算機(jī)斷層掃描成象。雖然層析成象有關(guān)理論的有關(guān)數(shù)學(xué)理論早在1917年由J.Radon提出,但只是在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)后并與放射學(xué)科結(jié)合后才成為一門新的成象技術(shù)。在工業(yè)方面特別是在無(wú)損檢測(cè)(NDT)與無(wú)損評(píng)價(jià)(NDE)領(lǐng)域更加顯示出其*之處。因此,無(wú)損檢測(cè)界把工業(yè)CT稱為zuijia的無(wú)損檢測(cè)手段。進(jìn)入80年代以來(lái),上主要的工業(yè)化國(guó)家已把X射線或γ射線的ICT用于航天、航空、軍事、冶金、機(jī)械、石油、電力、地質(zhì)、考古等部門的NDT和NDE,檢測(cè)對(duì)象有Daodan、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、軍用密封組件、核廢料、石油巖芯、計(jì)算機(jī)芯片、精密鑄件與鍛件、汽車輪胎、陶瓷及復(fù)合材料、海關(guān)dupin、考古化石等。我國(guó)90年代也已逐步把ICT技術(shù)用于工業(yè)無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域[2]。進(jìn)入21世紀(jì)ICT更是得到了進(jìn)一步發(fā)展已成為一種重要的先進(jìn)無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)。
2.工業(yè)CT的發(fā)展
按掃描獲取數(shù)據(jù)方式的不同,CT技術(shù)已發(fā)展經(jīng)歷了五個(gè)階段,如圖1所示。
圖1 五種不同的掃描方式[2]
代CT(見(jiàn)圖1a),使用單源(一條射線)單探測(cè)器系統(tǒng),系統(tǒng)相對(duì)于被檢物作平行步進(jìn)式移動(dòng)掃描以獲得N個(gè)投影值(I),被檢物則按M個(gè)分度作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這種掃描方式被檢物僅需轉(zhuǎn)動(dòng)180度即可。代CT機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、圖象清晰,但檢測(cè)效率低,在工業(yè)CT中則很少采用。
第二代CT(見(jiàn)圖1b),是在代CT基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。使用單源小角度扇形射線束多探頭。射線扇形束角小、探測(cè)器數(shù)目少,因此扇束不能全包容被檢物斷層,其掃描運(yùn)動(dòng)除被檢物需作M個(gè)分度旋轉(zhuǎn)外,射線扇束與探測(cè)器陣列架一道相對(duì)于被檢物還需作平移運(yùn)動(dòng),直至全部覆蓋被檢物,求得所需的成象數(shù)據(jù)為止。
第三代CT(見(jiàn)圖1c),它是單射線源,具有大扇角、寬扇束、全包容被檢斷面的掃描方式。對(duì)應(yīng)寬扇束有N個(gè)探測(cè)器,保證一次分度取得N個(gè)投影計(jì)數(shù)和I值,被檢物僅作M個(gè)分度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。因此,第三代CT運(yùn)動(dòng)單一、好控制、效率高,理論上被檢物只需旋轉(zhuǎn)一周即可檢測(cè)一個(gè)斷面。
第四代CT(見(jiàn)圖1d),也是一種大扇角全包容,只有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的掃描方式,但它有相當(dāng)多的探測(cè)器形成固定圓環(huán),僅由輻射源轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)掃描。其特點(diǎn)是掃描速度快、成本高。
第五代CT(見(jiàn)圖1e),是一種多源多探測(cè)器,用于實(shí)時(shí)檢測(cè)與生產(chǎn)控制系統(tǒng),圖中是一種鋼管生產(chǎn)在線檢測(cè)與控制壁厚的CT系統(tǒng)。源與探測(cè)器按120度分布,工件與源到探測(cè)器間不作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),僅有管子沿軸向的快速分層運(yùn)動(dòng)。
上述五種CT掃描方式,在ICT機(jī)中用得普遍的是第二代與第三代掃描,其中尤以第三代掃描方式用得多。這是因?yàn)樗\(yùn)動(dòng)單一,易于控制,適合于被檢物回轉(zhuǎn)直徑不太大的中小型產(chǎn)品的檢測(cè),且具有成本低,檢測(cè)效率高等優(yōu)點(diǎn)。
3.工業(yè)CT的基本原理
工業(yè)CT機(jī)一般由射線源、機(jī)械掃描系統(tǒng)、探測(cè)器系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和屏蔽設(shè)施等部分組成。其結(jié)構(gòu)工作原理如圖2所示。
圖2 ICT 結(jié)構(gòu)工作原理簡(jiǎn)圖[2]
射線源提供CT掃描成象的能量線束用以穿透試件,根據(jù)射線在試件內(nèi)的衰減情況實(shí)現(xiàn)以各點(diǎn)的衰減系數(shù)表征的CT圖象重建。與射線源緊密相關(guān)的前直準(zhǔn)器用以將射線源發(fā)出的錐形射線束處理成扇形射束。后準(zhǔn)直器用以屏蔽散射信號(hào),改進(jìn)接受數(shù)據(jù)質(zhì)量。機(jī)械掃描系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)CT掃描時(shí)試件的旋轉(zhuǎn)或平移,以及射線源——試件——探測(cè)器空間位置的調(diào)整,它包括機(jī)械實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)及電器控制系統(tǒng)。探測(cè)器系統(tǒng)用來(lái)測(cè)量穿過(guò)試件的射線信號(hào),經(jīng)放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換后送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖象重建。ICT機(jī)一般使用數(shù)百到上千個(gè)探測(cè)器,排列成線狀。探測(cè)器數(shù)量越多,每次采樣的點(diǎn)數(shù)也就越多,有利于縮短掃描時(shí)間、提高圖象分辨率。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用于掃描過(guò)程控制、參數(shù)調(diào)整,完成圖象重建、顯示及處理等。屏蔽設(shè)施用于射線安全防護(hù),一般小型設(shè)備自帶屏蔽設(shè)施,大型設(shè)備則需在現(xiàn)場(chǎng)安裝屏蔽設(shè)施。
4.工業(yè)CT的組成及其各自特點(diǎn)
4.1 工業(yè)CT的組成
一個(gè)工業(yè)CT系統(tǒng)至少應(yīng)當(dāng)包括射線源,輻射探測(cè)器,樣品掃描系統(tǒng),計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(硬件和軟件)等。
4.2 射線源的種類
射線源常用X射線機(jī)和直線加速器,統(tǒng)稱電子輻射發(fā)生器。X射線機(jī)的峰值射線能量和強(qiáng)度都是可調(diào)的,實(shí)際應(yīng)用的峰值射線能量范圍從幾KeV到450KeV;直線加速器的峰值射線能量一般不可調(diào),實(shí)際應(yīng)用的峰值射線能量范圍從1~16MeV[3],更高的能量雖可以達(dá)到,主要僅用于實(shí)驗(yàn)。電子輻射發(fā)生器的共同優(yōu)點(diǎn)是切斷電源以后就不再產(chǎn)生射線,這種內(nèi)在的安全性對(duì)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用是非常有益的。電子輻射發(fā)生器的焦點(diǎn)尺寸為幾微米到幾毫米。在高能電子束轉(zhuǎn)換為X射線的過(guò)程中,僅有小部分能量轉(zhuǎn)換為X射線,大部分能量都轉(zhuǎn)換成了熱,焦點(diǎn)尺寸越小,陽(yáng)極靶上局部功率密度越大,局部溫度也越高。實(shí)際應(yīng)用的功率是以陽(yáng)極靶可以長(zhǎng)期工作所能耐受的功率密度確定的。因此,小焦點(diǎn)乃至微焦點(diǎn)的的射線源的使用功率或大電壓都要比大焦點(diǎn)的射線源低。電子輻射發(fā)生器的共同缺點(diǎn)是X射線能譜的多色性,這種連續(xù)能譜的X 射線會(huì)引起衰減過(guò)程中的能譜硬化,導(dǎo)致各種與硬化相關(guān)的偽像。
同位素輻射源的Youdian是它的能譜簡(jiǎn)單,同時(shí)有消耗電能很少,設(shè)備體積小且相對(duì)簡(jiǎn)單,而且輸出穩(wěn)定的特點(diǎn)。但是其缺點(diǎn)是輻射源的強(qiáng)度低,為了提高源的強(qiáng)度必須加大源的體積,導(dǎo)致“焦點(diǎn)”尺寸增大。在工業(yè)CT中較少實(shí)際應(yīng)用。
同步輻射本來(lái)是連續(xù)能譜,經(jīng)過(guò)單色器選擇可以得到定向的幾乎單能的高強(qiáng)度X射線,因此可以做成高空間分辨率的CT系統(tǒng)。但是由于射線能量為20KeV到30KeV,實(shí)際只能用于檢測(cè)1mm左右的小樣品,用于一些特殊的場(chǎng)合。
4.3 輻射探測(cè)器
4.3.1 分立探測(cè)器
工業(yè)CT所用的探測(cè)器有兩個(gè)主要的類型—分立探測(cè)器和面探測(cè)器。而分立探測(cè)器常用的X射線探測(cè)器有氣體和閃爍兩大類。
氣體探測(cè)器具有天然的準(zhǔn)直特性,限制了散射線的影響;幾乎沒(méi)有竄擾;且器件一致性好。缺點(diǎn)是探測(cè)效率不易提高,高能應(yīng)用有一定限制;其次探測(cè)單元間隔為數(shù)毫米,對(duì)于有些應(yīng)用顯得太大。
應(yīng)用更為廣泛的還是閃爍探測(cè)器。閃爍探測(cè)器的光電轉(zhuǎn)換部分可以選用光電倍增管或光電二極管。前者有*的信號(hào)噪聲比,但是因?yàn)槠骷叽绱螅y以達(dá)到很高的集成度,造價(jià)也高。工業(yè)CT中應(yīng)用廣泛的是閃爍體—光電二極管組合。
應(yīng)用閃爍體的分立探測(cè)器的主要優(yōu)點(diǎn)是:閃爍體在射線方向上的深度可以不受限制,從而使射入的大部分X光子被俘獲,提高探測(cè)效率。尤其在高能條件下,可以縮短獲取時(shí)間;因?yàn)殚W爍體是獨(dú)立的,所以幾乎沒(méi)有光學(xué)的竄擾;同時(shí)閃爍體之間還有鎢或其他重金屬隔片,降低了X射線的竄擾[3]。分立探測(cè)器的讀出速度很快,在微秒量級(jí)。同時(shí)可以用加速器輸出脈沖來(lái)選通數(shù)據(jù)采集,大限度減小信號(hào)上疊加的噪聲。分立探測(cè)器對(duì)于輻射損傷也是不敏感的。
分立探測(cè)器的主要缺點(diǎn)是像素尺寸不可能做得太小,其相鄰間隔(節(jié)距)一般大于0.1mm;另外價(jià)格也要貴一些。(資料來(lái)源:安賽斯(中國(guó))有限公司,更多信息,請(qǐng)登陸安賽斯網(wǎng)站獲取。)
4.3.2 面探測(cè)器
面探測(cè)器主要有三種類型:高分辨半導(dǎo)體芯片、平板探測(cè)器和圖像增強(qiáng)器。半導(dǎo)體芯片又分為CCD和CMOS。CCD對(duì)X射線不敏感,表面還要覆蓋一層閃爍體將X射線轉(zhuǎn)換成CCD敏感的可見(jiàn)光。
半導(dǎo)體芯片具有小的像素尺寸和大的探測(cè)單元數(shù),像素尺寸可小到10微米左右,探測(cè)單元數(shù)量取決于硅單晶的大尺寸,一般直徑在50mm以上。因?yàn)樘綔y(cè)單元很小,信號(hào)幅度也很小,為了增大測(cè)量信號(hào)可以將若干探測(cè)單元合并。為了擴(kuò)大有效探測(cè)器面積可以用透鏡或光纖將它們光學(xué)耦合到大面積的閃爍體上。用光纖耦合的方法理論上可以把探測(cè)器的有效面積在一個(gè)方向上延長(zhǎng)到任意需要的長(zhǎng)度。使用光學(xué)耦合的技術(shù)還可以使這些半導(dǎo)體器件遠(yuǎn)離X射線束的直接輻照,避免輻照損傷。
平板探測(cè)器通常用表面覆蓋數(shù)百微米的閃爍晶體(如CsI)的非晶態(tài)硅或非晶態(tài)硒做成。像素尺寸127 或200μm,平板尺寸大約45cm(18in)。讀出速度大約3~7.5幀/s[3]。優(yōu)點(diǎn)是使用比較簡(jiǎn)單,沒(méi)有圖像扭曲。圖像質(zhì)量接近于膠片照相,基本上可以作為圖像增強(qiáng)器的升級(jí)換代產(chǎn)品。主要缺點(diǎn)是表面覆蓋的閃爍晶體不能太厚,對(duì)高能X 射線探測(cè)效率低;難以解決散射和竄擾問(wèn)題,使動(dòng)態(tài)范圍減小。在較高能量應(yīng)用時(shí),必須對(duì)電子電路進(jìn)行射線屏蔽。一般說(shuō)使用在150kV以下的低能效果較好。
圖像增強(qiáng)器是一種傳統(tǒng)的面探測(cè)器,是一種真空器件。名義上的像素尺寸<100μm,直徑152~457mm(6~18in)。讀出速度可達(dá)15~30 幀/s[3],是讀出速度快的面探測(cè)器。由于圖像增強(qiáng)過(guò)程中的統(tǒng)計(jì)漲落產(chǎn)生的固有噪聲,圖像質(zhì)量比較差,一般射線照相靈敏度僅7~8%,在應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)疊加的情況下,射線照相靈敏度可以提高到2%以上。另外的缺點(diǎn)就是易碎和有圖像扭曲。面探測(cè)器的基本優(yōu)點(diǎn)是不言而喻的—它有著比線探測(cè)器高得多的射線利用率。面探測(cè)器也比較適合用于三維直接成像。所有面探測(cè)器由于結(jié)構(gòu)上的原因都有共同的缺點(diǎn),即射線探測(cè)效率低;無(wú)法限制散射和竄擾;動(dòng)態(tài)范圍小等。高能范圍應(yīng)用效果較差。(資料來(lái)源:安賽斯(中國(guó))有限公司,更多信息,請(qǐng)登陸安賽斯網(wǎng)站獲取。)
4.4 樣品掃描系統(tǒng)
樣品掃描系統(tǒng)形式上像一臺(tái)沒(méi)有刀具的數(shù)控機(jī)床,從本質(zhì)上說(shuō)應(yīng)當(dāng)說(shuō)是一個(gè)位置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),從重要性來(lái)看,位置數(shù)據(jù)與射線探測(cè)器測(cè)得的射線強(qiáng)度數(shù)據(jù)并無(wú)什么不同。僅僅將它看成一個(gè)載物臺(tái)是不夠全面的,盡管設(shè)計(jì)掃描系統(tǒng)時(shí)首先需要考慮的是檢測(cè)樣品的外形尺寸和重量,要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和驅(qū)動(dòng)力來(lái)保證以一定的機(jī)械精度和運(yùn)動(dòng)速度來(lái)完成掃描運(yùn)動(dòng)。同樣還要考慮,選擇適合的掃描方式和幾何布置;確定對(duì)機(jī)械精度的要求并對(duì)各部分的精度要求進(jìn)行平衡;根據(jù)掃描和調(diào)試的要求選擇合適的傳感器以及在計(jì)算機(jī)軟件中對(duì)掃描的位置參數(shù)作必要的插值或修正等等。
工業(yè)CT常用的掃描方式是平移—旋轉(zhuǎn)(TR)方式和只旋轉(zhuǎn)(RO)方式兩種。只旋轉(zhuǎn)掃描方式無(wú)疑具有更高的射線利用效率,可以得到更快的成像速度;然而,平移—旋轉(zhuǎn)的掃描方式的偽像水平遠(yuǎn)低于只旋轉(zhuǎn)掃描方式;可以根據(jù)樣品大小方便地改變掃描參數(shù)(采樣數(shù)據(jù)密度和掃描范圍),特別是檢測(cè)大尺寸樣品時(shí)其*性更加明顯;源—探測(cè)器距離可以較小,提高信號(hào)幅度;以及探測(cè)器通道少可以降低系統(tǒng)造價(jià)便于維護(hù)等[4]。
4.5 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)軟件無(wú)疑是CT的核心技術(shù),當(dāng)數(shù)據(jù)采集完成以后,CT圖像的質(zhì)量已經(jīng)基本確定,不良的計(jì)算機(jī)軟件只能降低CT圖像的質(zhì)量,而良好的計(jì)算機(jī)軟件能充分利用已有信息,得到盡可能好的結(jié)果。
5.工業(yè)CT的性能
在無(wú)損檢測(cè)中,如何選擇一臺(tái)工業(yè)CT機(jī)滿足使用要求是十分重要的?,F(xiàn)就工業(yè)CT應(yīng)具有的基本性能要求分述如下。
1)檢測(cè)范圍
主要說(shuō)明該ICT機(jī)能檢測(cè)的對(duì)象,如:能透射試件材料的大厚度,試件大回轉(zhuǎn)直徑、大高度長(zhǎng)度和大重量等。
2)輻射源的使用
若是X射線源:能量大小、工作電壓(kV)、工作電流(mA)、出束角度、焦點(diǎn)大小等。
若是高能直線加速器:能量大?。∕eV)、出束角度、焦點(diǎn)尺寸。
3)ICT的掃描方式
有無(wú)數(shù)字投影成象或?qū)崟r(shí)成象功能等。
4)掃描檢測(cè)時(shí)間
指掃取一個(gè)斷層花在掃描數(shù)據(jù)采集時(shí)間T掃,如按256X256掃描時(shí)間T256,512X512掃描時(shí)間T512。
5)圖象重建時(shí)間
指重建出如256X256、512X512和1024X1024圖象所需的時(shí)間(s)。
6)分辨能力
這對(duì)于ICT來(lái)講是關(guān)鍵性的性能指標(biāo),通常集中在空間(幾何分辨率)分辨率和密度分辨率兩個(gè)方面。
a)空間分辨率
也稱為幾何分辨率,是指從CT圖象中能夠辨別小物體的能力。
b)密度分辨率
密度分辨率又稱對(duì)比度分辨率,其表示方法通常以密度(通過(guò)灰度)變化的百分比(%)表示相互變化關(guān)系。
6.工業(yè)CT的應(yīng)用
工業(yè)CT在無(wú)損檢測(cè)中有著不可替代的*性,越來(lái)越廣泛地被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。缺陷檢測(cè)方面成功的范例是固體發(fā)動(dòng)機(jī)的檢測(cè),用工業(yè)CT可檢測(cè)推進(jìn)劑的孔隙、雜質(zhì)、裂紋以及推進(jìn)劑、絕緣體、襯套和殼體之間的結(jié)合情況,每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的具體檢測(cè)時(shí)間為10h或更長(zhǎng)。通過(guò)工業(yè)CT得到的三維空間信息同樣可以用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)件內(nèi)部尺寸的測(cè)量及關(guān)鍵件裝配結(jié)構(gòu)的分析,以驗(yàn)證產(chǎn)品尺寸或裝配情況是否符合設(shè)計(jì)要求。工業(yè)CT突出的密度分辨能力對(duì)控制陶瓷燒結(jié)過(guò)程有重要應(yīng)用價(jià)值,它可及時(shí)了解陶瓷燒結(jié)過(guò)程中不同階段的組分及密度變化,便于針對(duì)性地改變工藝。采用微焦點(diǎn)X射線工業(yè)CT可檢測(cè)小試件內(nèi)十幾微米的缺陷,這對(duì)高彈性模量、對(duì)缺陷要求苛刻的陶瓷零件來(lái)說(shuō),是一種理想的無(wú)損檢測(cè)手段。工業(yè)CT掃描成象充分再現(xiàn)了試件材料的組分特性,所以適合于符合材料內(nèi)多種類型的缺陷檢測(cè)。美國(guó)波音公司在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、膠結(jié)結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)件的工業(yè)CT檢測(cè)上進(jìn)行了大量的工作,認(rèn)為工業(yè)CT可檢測(cè)纖維分布的均勻性、孔隙、疏松、膠結(jié)界面的厚度及變化情況、圖層厚度及變化、材料固化時(shí)的流動(dòng)特性、外來(lái)夾雜物等。但工業(yè)CT的使用目前還存在一定的局限性。工業(yè)CT設(shè)備本身造價(jià)遠(yuǎn)高于其它無(wú)損檢測(cè)設(shè)備,檢測(cè)成本高,檢測(cè)效率較低,例如一個(gè)600mm的試件,每毫米切一層,每層檢測(cè)時(shí)間1min,檢測(cè)完畢需10h,所以也多用于小體積、高價(jià)值的零件或一些零件關(guān)鍵部位的檢測(cè)。另外,工業(yè)CT性較強(qiáng),隨著檢測(cè)對(duì)象的不同和技術(shù)要求的不同,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和配置可能相差很大。此外,工業(yè)CT對(duì)細(xì)節(jié)特征的分辨能力與試件尺寸有關(guān),試件大時(shí)分辨能力很低,試件小時(shí)分辨能力高。由此可見(jiàn),為使工業(yè)CT得到更廣泛地應(yīng)用,還有大量的工作要做。(資料來(lái)源:安賽斯(中國(guó))有限公司,更多信息,請(qǐng)登陸安賽斯網(wǎng)站獲取。)
7.結(jié) 論
隨著制造業(yè)的迅速發(fā)展,對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)的要求越來(lái)越高,在無(wú)損檢測(cè)的方法中,雖然X射線實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)檢測(cè)速度快,但在檢測(cè)靈敏度和空間分辨率及對(duì)缺陷的定位等方面都存在著明顯的不足。
工 業(yè)CT作為一種先進(jìn)的檢測(cè)工具,克服了X射線實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)的不足,它可以顯示被測(cè)工件的斷面圖象,并有著較高的檢測(cè)靈敏度和空間分辨率,它可對(duì)缺陷進(jìn)行定位和測(cè)量,動(dòng)態(tài)范圍寬,在無(wú)損檢測(cè)中起著很重要的作用。雖然它也存在著一些不足,但它具備了別種檢測(cè)方法所沒(méi)有的特點(diǎn),因此是不可替代的。
目前,工業(yè)CT被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,如鑄件、鍛件、焊接件、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、石油鉆桿、復(fù)合材料、陶瓷及冶金產(chǎn)品的檢測(cè)等[5]。具體的應(yīng)用如:軋鋼產(chǎn)品的質(zhì)量檢查,航空航天關(guān)鍵零部件的檢測(cè),材料的缺陷和密度變化,鋼筋混凝土的孔洞腐蝕和斷裂情況的檢驗(yàn)等。工業(yè)CT除大量的應(yīng)用于檢測(cè)以上多類缺陷之外,還可應(yīng)用于幾何尺寸的測(cè)量??傊?,工業(yè)CT有著良好的應(yīng)用前景。
致謝:感謝安賽斯(中國(guó))有限公司提供的工業(yè)CT設(shè)備及技術(shù)支持。
參考文獻(xiàn)
[1]呂靜賢.x射線成像技術(shù)
[2]王學(xué)軍,張世翔,初學(xué)豐,黃亞宇. 工業(yè)CT技術(shù)及其應(yīng)用淺談.
[3]張朝宗.工業(yè)CT技術(shù)參數(shù)對(duì)性能指標(biāo)的影響.2007
[4]張朝宗,郭志平,張朋,王賢剛.工業(yè)CT技術(shù)和原理。2009
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