射線檢測問答題(三)(含答案)

1、三、可答題什么是射線照相靈敏度絕對(duì)靈敏度和相對(duì)靈敏度的概念又是什么簡述像質(zhì)計(jì)靈敏度和自然缺陷靈敏度的區(qū)別和聯(lián)系什么是影響射線照相影像質(zhì)量的三要素什么叫主因?qū)Ρ榷仁裁唇心z片對(duì)比度它們與射線照相對(duì)比度的關(guān)系如何寫出透照厚度差為 X的平板底片對(duì)比度公式和像質(zhì)計(jì)金屬絲底片對(duì)比度公式，說明公式中各符號(hào)的含義，并指出兩個(gè)公式的差異就像質(zhì)計(jì)金屬絲的底片對(duì)比度公式討論提高對(duì)比度的主要途徑，并說明通過這些途徑提高對(duì)比度可能會(huì)帶來什么缺點(diǎn)何謂固有不清晰度固有不清晰度大小與哪些因素有關(guān)何謂幾何不清晰度其主要影響因素有哪些實(shí)際照相中，底片上各點(diǎn)的 U值是否變化有何規(guī)律試述Ug和U關(guān)系以及對(duì)照相質(zhì)量的影響。試述底片影像

2、顆粒度及影響因素。什么叫最小可見對(duì)比度影響最小可見對(duì)比度的因素有哪些為什么射線探傷標(biāo)準(zhǔn)要規(guī)定底片黑度的上、下限采用源在外的透照方式比源在內(nèi)透照方式更有利于內(nèi)壁表面裂紋的檢出，這一說法是否正確，為什么在底片黑度，像質(zhì)計(jì)靈敏度符合要求的情況下，哪些缺陷仍會(huì)漏檢為什么裂紋的檢出率與像質(zhì)計(jì)靈敏度對(duì)應(yīng)關(guān)系不好問答題答案答：射線照相靈敏度是評(píng)價(jià)射線照相影像質(zhì)量的最重要的指標(biāo)，從定量方面來說，是指在射線底片上可以 觀察到的最小缺陷尺寸或最小細(xì)節(jié)尺寸；從定性方面來說，是指發(fā)現(xiàn)和識(shí)別細(xì)小影像的難易程度。絕對(duì)靈敏度是指在射線照相底片上所能發(fā)現(xiàn)的沿射線穿透方向上的最小缺陷尺寸。相對(duì)靈敏度是指該最小缺陷尺寸與射線透照

3、厚度的百分比。答：為便于定量評(píng)價(jià)射線照相靈敏度，常用與被檢工件或焊縫的厚度有一定百分比關(guān)系的人工結(jié)構(gòu)，如金 屬絲、孔、槽等組成所謂透度計(jì)，又稱為像質(zhì)計(jì)，作為底片影像質(zhì)量的監(jiān)測工具，由此得到的靈敏度稱為 像質(zhì)計(jì)靈敏度。自然缺陷靈敏度是指在射線照相底片上所能發(fā)現(xiàn)的工件中的最小缺陷尺寸。像質(zhì)計(jì)靈敏度不等于自然缺陷靈敏度，因?yàn)樽匀蝗毕蒽`敏度是缺陷的形狀系數(shù)、吸收系數(shù)和三維位置的函 數(shù)；但像質(zhì)計(jì)靈敏度的提高，表示底片像質(zhì)水平也相應(yīng)提高，因而也能間接地反映出射線照相相對(duì)最小自 然缺陷檢出能力的提高。答：影響射線照相影像質(zhì)量的三個(gè)要素是：對(duì)比度、清晰度、顆粒度。射線照相對(duì)比度定義為射線照相底片上某一小區(qū)域和

4、相鄰區(qū)域的黑度差。射線照相清晰度定義為射線照相底片上的黑度變化過渡區(qū)域的寬度。用來定量描述清晰度的是“不清晰 度”。射線照相顆粒度是根據(jù)測微光密度計(jì)測出的數(shù)據(jù)、按一定方法求出的所謂底片黑度漲落的客觀量值。答：由于不同區(qū)域射線強(qiáng)度存在差異所產(chǎn)生的對(duì)比度稱為主因?qū)Ρ榷?，其?shù)學(xué)表達(dá)式為: I/I= ( v T)/ (1+n)式中：I :透過試件到達(dá)膠片的射線強(qiáng)度； I:局部區(qū)域射線強(qiáng)度增量;H：射線的吸收系數(shù)； T：局部區(qū)域透射厚度差；n：散射比。由上式可以看出，主因?qū)Ρ榷热Q于透照厚度差、射線的質(zhì)以及散射比。膠片對(duì)比度就是膠片梯度，用膠片平均反差系數(shù)定量表示，數(shù)學(xué)式為：二I= D/AlgE式中：l

5、_J-膠片平均反差系數(shù)； D底片黑度差； lgE：曝光量對(duì)數(shù)值的增量。影響膠片對(duì)比度的因素有：膠片類型、底片黑度、顯影條件。射線照相底片對(duì)比度是主因?qū)Ρ榷群湍z片對(duì)比度的綜合結(jié)果，主因?qū)Ρ榷仁菢?gòu)成底片對(duì)比度的根本因素,膠片對(duì)比度可以看作是主因?qū)Ρ榷鹊姆糯笙禂?shù)。答：厚度為的平板底片對(duì)比度公式DD=g GAX(1)(1+n)像質(zhì)計(jì)金屬絲底片對(duì)比度公式 D印 Gb d/ (1+n)式中：v：射線吸收系數(shù)； G：膠片反差系數(shù)；b：幾何修正系數(shù)； X：平板透照厚度差；d：像質(zhì)計(jì)金屬絲直徑；n：散射比。兩個(gè)公式的差別在于幾何修正系數(shù)*由于像質(zhì)計(jì)金屬絲直徑 d遠(yuǎn)小于焦點(diǎn)尺寸，在一定透照條件下，幾何因素會(huì)影響金

6、屬絲影像對(duì)比度，所以公式(2)引入對(duì)底片對(duì)比度進(jìn)行修正。當(dāng)缺陷尺寸大于焦點(diǎn)尺寸時(shí)，焦點(diǎn)尺寸對(duì)底片對(duì)比度的影響可忽略不計(jì)，所以公式(1)中沒有幾何修正系數(shù) ao答：像質(zhì)計(jì)金屬絲底片對(duì)比度公式 D印 Gb d/ ( 1+n)提高對(duì)比度主要途徑和由此帶來的缺點(diǎn)：(1)增大g值。在保證穿透力的前提下，盡量采用能量較低的射線，但這樣會(huì)使曝光時(shí)間增加。(2)增大G值。可選用G值更高的微粒膠片；由于非增感型膠片G值和黑度成正比，也可通過提高底片黑度增大G值。但高G值的微粒膠片感光速度往往較慢，需要增大曝光時(shí)間，提高黑度也需要增加曝光時(shí)間，此外，黑度的提高會(huì)增大最小可見對(duì)比度AD min,對(duì)靈敏度產(chǎn)生不利影響

7、。(3)提高值。可選擇焦點(diǎn)尺寸小的射源，或增大焦距，這樣做也會(huì)使曝光時(shí)間延長。(4)減小n值。要減小散射線，就要使用鉛窗口與鉛屏蔽，這些也將降低工作效率，使曝光時(shí)間延長。答：當(dāng)射線穿過膠片時(shí)，會(huì)在乳劑層中激發(fā)出電子，這些電子具有一定動(dòng)能，會(huì)向各個(gè)方向飛散，并能使途經(jīng)的鹵化銀晶體感光， 其結(jié)果使得試件輪廓或缺陷在底片上的影像產(chǎn)生一個(gè)黑度過渡區(qū)，造成影像模糊,這個(gè)過渡區(qū)稱為固有不清晰度 Ui。答：固有不清晰度Ui值受以下因素影響：(1)射線的質(zhì)。透照射線的光子能量越高， 激發(fā)的電子在乳劑層中的行程就越長，固有不清晰度也就越大。(2)增感屏。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道：在中低能量射線照相中，使用鉛增感屏的底片的固有

8、不清晰度大于不使用鉛增感屏的底片；增感屏厚度增加也會(huì)引起固有不清晰度增大；在 丫射線和高能量X射線照相中，使用銅屏、 留屏、鴇屏、鋼屏的固有不清晰度均小于鉛屏。（3）屏一片貼緊程度。透照時(shí)，如暗盒內(nèi)增感屏和膠片貼合不緊，留有間隙，會(huì)使固有不清晰度增大。固有不清晰度與膠片的類型和粒度無關(guān)，與暗室處理?xiàng)l件無關(guān)。答：由于射線源具有一定尺寸，所以照相時(shí)工件表面輪廓或工件中的缺陷在底片上的影像邊緣會(huì)產(chǎn)生一定寬度的半影，此半影寬度就是幾何不清晰度Ug, Ug的最大值Ugmax發(fā)生在遠(yuǎn)離膠片的工件表面。U的計(jì)算式：Ug=dfb/ （Fb） ; Ugmax=dL?/Li式中：d射源尺寸；F：焦距；b：缺陷至膠

9、片距離；Li：焦點(diǎn)至工件表面距離；L2：工件表面至膠片距離。由以上公式可知，Ug值與射源尺寸和缺陷位置或工件表面至膠片距離成正比，與射源至工件表面距離成反比。答：實(shí)際照相中，底片上不同部位影像的Ug值是不同的，但為了簡化計(jì)算，便于應(yīng)用，有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)僅以透照中心部位的最大Ug值作為控制指標(biāo)。對(duì)不同部位以值的變化忽略不計(jì)。底片上不同部位的Ug值變化規(guī)律如下：（1）焦點(diǎn)尺寸變化引起Ug值變化：由于x射線管的結(jié)構(gòu)原因，沿射線管軸向不同位置焦點(diǎn)投影尺寸是變化的。陽極側(cè)焦點(diǎn)小，陰極側(cè)焦點(diǎn)大。因此底片上偏向陽極一側(cè)的Ug值小，偏向陰要一側(cè)的 Ug值大。（2）LJLi變化引起Ug值變化：透照縱縫時(shí)，被檢區(qū)域各

10、部位L2/L1不變，Ug值不變，而透照環(huán)縫時(shí)，被檢區(qū)域各部位的L2/L1值都比中心部位要大，因此端部的 U值也會(huì)增大。答：可簡要?dú)w納為以下幾點(diǎn)：（1）射線照相中，通常主要考慮的是幾何不清晰度Ug和固有不清晰度u,兩者共同作用形成總的不清晰度u,比較廣泛應(yīng)用的表達(dá) u u、u的關(guān)系式是：(2)由于u是u和Ug的綜合結(jié)果，提高清晰度效果顯著的方法是設(shè)法減小ug和U中較大的一個(gè)，而不是較小的一個(gè)。例如，當(dāng) u值遠(yuǎn)小于Ug值時(shí)，再進(jìn)一步減小 u值，以期望減小u,其效果是不顯著的。(3)在X射線照相中，U值很小，影響照相清晰度的決定因素是Ug值。(4)在Co60, Cs137及Ir192 丫射線照相中，

11、U值較大，對(duì)照相清晰度有顯著影響，為提高清晰度，宜盡量減小Ug,使之不超過U值。考慮提高對(duì)細(xì)小裂紋的檢出率宜選擇口=口的條件，必要時(shí)可取 Ug=U/2的透照幾何條件。答：底片影像是由許多形狀大小不一的顆粒組成的，人們觀察影像時(shí)在感覺上產(chǎn)生的不均一或不均勻的印象稱為顆粒性，用儀器測定由各影像不均勻引起的透射光強(qiáng)變化，其測定結(jié)果稱為顆粒度。由于顆粒大小是隨機(jī)分布的，所以顆粒度一般是采用均方根離差b來變量。目前較通用的方法是用直徑24微米的掃描孔測定顆粒度。肉眼所觀察到的顆粒團(tuán)實(shí)際上是許多顆粒交互重迭生成的影像。影像顆粒與膠片鹵化銀顆粒是不同的概念，影像顆粒大小取決于以下因素：膠片鹵化銀粒度、曝光光

12、子能量和顯影條件。答：在射線底片上能夠辨認(rèn)某一尺寸缺陷的最小黑度差稱為最小可見對(duì)比度，又稱識(shí)別界限對(duì)比度。當(dāng)射線底片對(duì)比度大于識(shí)別界限對(duì)比度 AD min時(shí)，缺陷就能識(shí)別，反之則不能識(shí)別。最小可見對(duì)比度Dm“與影像大小和黑度分布、底片顆粒度、黑度、觀片條件以及人為差異等因素有關(guān)。答：探傷標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定底片黑度上、下限是為了保證底片具有較高的對(duì)比度和較小的識(shí)別界限對(duì)比度 Dmin,從而得到較高的靈敏度?；仡}圖 非增感型膠片G值隨黑度的增加而增大，G值增大，4D也會(huì)增大，因此，底片取較大的黑度可獲得較高的 對(duì)比度AD,另一方面，AD min在低黑度范圍內(nèi)大致不變，在高黑度范圍內(nèi)隨黑度的增加而增大，為得

13、到較小的識(shí)別界限對(duì)比度，AD min,又要控制底片黑度不能過大，綜合以上關(guān)系，黑度對(duì)及AD min的影響如圖。由圖可見，當(dāng)黑度 D過大或過小，都會(huì)使 Dm,n4D,使像質(zhì)計(jì)影像不能識(shí)別，從而降低探傷靈敏度。此外，底片黑度的上限值還受到觀片燈亮度的影響，當(dāng)透過底片光強(qiáng)超過100cd/m2人眼的識(shí)別缺陷能力最強(qiáng)，透過光強(qiáng)低于30cd/m2時(shí)，識(shí)別能力顯著下降。為保證足夠的透過光強(qiáng)，受觀光燈亮度限制，也必須規(guī) 定底片黑度上限。答：采用源在外的透照方式比源在內(nèi)的透照方式更有利于內(nèi)壁表面裂紋的檢出，這一說法是正確的，在試驗(yàn)和實(shí)際工作中均已得到驗(yàn)證，從理論上分析也是有道理的。源在內(nèi)透照時(shí)，膠片貼在工件表面

14、，由幾何不清晰度公式Ug = df - b/F(F b)可知，裂紋影像存在一定的幾何不清晰度，止匕外，由于裂紋的開口尺寸W大大小于焦點(diǎn)尺寸df,幾何修正系數(shù) b大大小于1,照相幾何條件(焦距F、缺陷到膠片距離b)會(huì)對(duì)裂紋影像對(duì)比度產(chǎn)生影響，使對(duì)比度下降，從而使缺陷檢出率降低。而當(dāng)源在外透照時(shí)，膠片貼在工件內(nèi)表面，此時(shí)膠片與內(nèi)表面裂紋的距離b值最小，裂紋影像的幾何不清晰度最小，對(duì)比度也最高，所以缺陷檢出率高。答：(1)小缺陷。如果小缺陷的影像尺寸小于不清晰度尺寸，影像對(duì)比度小于最小可見對(duì)比度，便不能識(shí)別。因此對(duì)一定的透照條件，存在著一個(gè)可檢出缺陷臨界尺寸，小于臨界尺寸的缺陷便不能檢出；例如小 氣孔、夾渣、微裂紋、白點(diǎn)等。(2)與照射方向不平行的平面型缺陷。平面型缺陷具有方向性，當(dāng)缺陷平面與射線之間夾角過大，會(huì)使對(duì)比度降低，甚至在底片上不產(chǎn)生影像，從而造成漏檢。例如坡口及層間未熔合、鋼板分層的漏檢以及透照工藝不當(dāng)，9角過大造成橫向裂紋漏檢均屬此類情況。(3)閉合緊密的缺陷。對(duì)某些緊閉缺陷即使透照角度在允許范圍內(nèi)，仍不能產(chǎn)生足夠的透照厚度差，從而造成漏檢。例如緊閉的裂紋、未熔合、鍛件中的折迭等。答：裂紋的檢出率與像質(zhì)計(jì)靈敏度對(duì)應(yīng)關(guān)系之所以不好，是因?yàn)榱鸭y缺陷與像質(zhì)計(jì)人工缺陷的形狀、分布狀態(tài)、尺寸有較大差異。例如以絲型像質(zhì)計(jì)的人工缺陷一金屬絲與裂紋比較，存在以下