射線檢測(cè)原理

1、射線檢測(cè)原理射線在穿透物體過程中會(huì)與物體發(fā)生相互作用，因吸收和散射而使其強(qiáng)度減 弱。強(qiáng)度衰減程度取決于物體的衰減系數(shù)和射線在物體中穿越的厚度。如果被透照物體的局部存在缺陷，且構(gòu)成缺陷的物體的衰減系數(shù)又不同于試件，該局部區(qū)域的透過射線強(qiáng)度就會(huì)與周圍產(chǎn)生差異。把膠片放在適當(dāng)位置使其在透過射線的作用下感光，經(jīng)暗室處理后得到底片。底片上各點(diǎn)的黑化程度取決于射線曝光量， 由于缺陷部位和完好部位的射線強(qiáng)度不同，底片上相應(yīng)部位就會(huì)出現(xiàn)黑度差異。底片上相鄰區(qū)域的黑度差定義為“對(duì)比度”。把底片放在觀片燈光屏上借助透過光線觀察，可以看到由對(duì)比度構(gòu)成的不同形狀的影像，評(píng)片人員據(jù)此判斷缺陷情況并評(píng)價(jià)試件質(zhì)量。射線檢測(cè)

2、主要優(yōu)點(diǎn)是：它能得到物體內(nèi)部狀況的二維圖像，根據(jù)這一圖像可以直觀地分析物體內(nèi)部的缺陷和組織結(jié)構(gòu)。物體二維圖像的形成主要是由于 X 射線穿過物體后強(qiáng)度的衰減。但在底片上所呈現(xiàn)的圖像與物體內(nèi)部的實(shí)際結(jié)構(gòu)并非完全相同。由于焦點(diǎn)、焦距和缺陷位置等因素的影像在底片上產(chǎn)生的投影圖像， 有可能放大、畸變、影像重疊等情況。因此要從圖像上客觀地分析出物體內(nèi)部的真實(shí)情況必須了解其原理。強(qiáng)度衰減成像原理X 射線強(qiáng)度衰減公式I=I0e-uT代入公示后可得I=I0e-k z3T 是物體的密度，Z 是物體的原子序數(shù)， 是入射 X 射線的波長(zhǎng)，T 使物體的厚度，k 是系數(shù)。X 射線管的電壓確定后，k 和 都是常熟，因此穿過

3、物體后的射線強(qiáng)度 I 與 T、Z 等有關(guān)。射線檢測(cè)原理射線在穿透物體過程中會(huì)與物體發(fā)生相互作用，因吸收和散射而使其強(qiáng)度減弱。強(qiáng)度衰減程度取決于物體的衰減系數(shù)和射線在物體中穿越的厚度。如果被透照物體的局部存在缺陷，且構(gòu)成缺陷的物體的衰減系數(shù)又不同于試件，該局部區(qū)域的透過射線強(qiáng)度就會(huì)與周圍產(chǎn)生差異。把膠片放在適當(dāng)位置使其在透過射線的作用下感光，經(jīng)暗室處理后得到底片。底片上各點(diǎn)的黑化程度取決于射線曝光量， 由于缺陷部位和完好部位的射線強(qiáng)度不同，底片上相應(yīng)部位就會(huì)出現(xiàn)黑度差異。底片上相鄰區(qū)域的黑度差定義為“對(duì)比度”。把底片放在觀片燈光屏上借助透過光線觀察，可以看到由對(duì)比度構(gòu)成的不同形狀的影像，評(píng)片人員

4、據(jù)此判斷缺陷情況并評(píng)價(jià)試件質(zhì)量。射線檢測(cè)主要優(yōu)點(diǎn)是：它能得到物體內(nèi)部狀況的二維圖像，根據(jù)這一圖像可以直觀地分析物體內(nèi)部的缺陷和組織結(jié)構(gòu)。物體二維圖像的形成主要是由于 X 射線穿過物體后強(qiáng)度的衰減。但在底片上所呈現(xiàn)的圖像與物體內(nèi)部的實(shí)際結(jié)構(gòu)并非完全相同。由于焦點(diǎn)、焦距和缺陷位置等因素的影像在底片上產(chǎn)生的投影圖像， 有可能放大、畸變、影像重疊等情況。因此要從圖像上客觀地分析出物體內(nèi)部的真實(shí)情況必須了解其原理。強(qiáng)度衰減成像原理X 射線強(qiáng)度衰減公式I=I0e-uT代入公示后可得I=I0e-k z3T 是物體的密度，Z 是物體的原子序數(shù)， 是入射 X 射線的波長(zhǎng)，T 使物體的厚度，k 是系數(shù)。X 射線管

5、的電壓確定后，k 和 都是常熟，因此穿過物體后的射線強(qiáng)度 I 與 T、Z 等有關(guān)。I1I21如果物體的密度和成分是均勻的，而且管電壓恒定不變，那么 II 值完全取決于厚度的和122變化則有II I在鋼焊縫中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生金屬和非金屬夾雜，如鎢夾雜和熔渣。由于非金屬熔渣的主要成分的原子序數(shù)核密度都小于基體金屬，因而在 X 射線底片上形成黑點(diǎn)或長(zhǎng)條形不規(guī)則黑線；由于無原子序數(shù)核密度都大于基體金屬，因而在X 射線底片上形成白點(diǎn)。主因?qū)Ρ榷扔猩渚€照相原理可知，有無缺陷不為引起的射線強(qiáng)度變化是；不同的，正是由于這種強(qiáng)度變化的差異，導(dǎo)致照相底片黑度的差異，從而可以進(jìn)行定量分析：I=Is+ID無缺陷部位，有I=

6、Is+I0e-uTIID=1 + n提高衰減系數(shù)。從線衰減系數(shù)近似公式 u=k z3 3 可知，線衰減系數(shù)與材料密度、原子序數(shù)和射線波長(zhǎng)有關(guān)。對(duì)于 X 射線而言，就是要在保證穿透能力的條件下減小管電壓。增大 T。缺陷的尺寸是固定的，而且缺陷存在與否以及缺陷的缺項(xiàng)都是未知的，但可以憑經(jīng)驗(yàn)估計(jì)某種缺陷適當(dāng)增大 T。減小散射比。從透照過程中，采取各種方法減少散射線，從而減小散射比，有利于提高主因?qū)Ρ榷?，從而提高影像?duì)比度。設(shè)備器材1.X 射線探傷機(jī)工業(yè)探傷上，利用 X 射線管中高速電子去撞擊陽(yáng)極靶，從而產(chǎn)生 X 射線。其實(shí)用來產(chǎn)生 X 射線的一種真空二極管。其印記用來產(chǎn)生熱電子。在陽(yáng)極與陰極之間加高

7、電壓，點(diǎn)自由與陽(yáng)極高電位的吸引以高速度想陽(yáng)極靶撞擊 X 射線管兩級(jí)的高電壓是由高壓發(fā)生器供給的。高壓發(fā)生器一般要浸在絕緣介質(zhì)里工作。一般選擇 X 射線探傷機(jī)都要考慮穿透能力、X 射線管焦點(diǎn)大小、被堿工件形狀等因素。X 射線探傷機(jī)的選擇1）X 射線探傷機(jī)的穿透能力被檢產(chǎn)品的材質(zhì)相同管電壓下，還要考慮被檢驗(yàn)工件的材質(zhì)的密度等性質(zhì)。即衰減能力被檢產(chǎn)品的形狀特點(diǎn)被檢產(chǎn)品的尺寸特點(diǎn)工件較小，移動(dòng)方便的，可用固定式X 射線探傷機(jī)； 比較笨重的，可用攜帶式 X 射線探傷機(jī)。缺陷的檢出特點(diǎn)。 射線機(jī) 射線與 X 射線探傷機(jī)一個(gè)重要區(qū)別是， 射線源始終不斷地輻射 射線，二 X射線探傷機(jī)僅僅 再開機(jī)并加上高壓后才

8、產(chǎn)生 X 射線。 射線探傷機(jī)與普通 X 射線探傷機(jī)比較具有如下優(yōu)點(diǎn)1）探測(cè)厚度大，穿透能力強(qiáng)?？梢赃B續(xù)運(yùn)行。射線譜為線狀譜體積小、重量輕、不用水、電，適合野外作業(yè)。效率極高，對(duì)環(huán)縫和球縫可進(jìn)行周向曝光和全景曝光?？梢陨钊氲焦ぜM窄部位去照相，還可在高溫、高電壓和磁場(chǎng)環(huán)境下探傷。設(shè)備故障率低，無易損部件，與同等穿透能力的 X 射線探傷機(jī)相比，價(jià)格低。 射線探傷機(jī)主要缺點(diǎn)射線源有一定半衰期，更換比較頻繁。能量固定，無法根據(jù)時(shí)間厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)；放射性強(qiáng)度適中在減少，強(qiáng)度隨時(shí)間變化，使曝光時(shí)間受到制約。固有不清晰度一般比 X 射線探傷機(jī)大。要求嚴(yán)格的射線防護(hù)，管理嚴(yán)格像質(zhì)計(jì)像質(zhì)計(jì)是測(cè)定射線照片的射線照相

9、靈敏度的器件，根據(jù)在底片上顯示的像質(zhì)計(jì)的影像，可以判斷底片影像的質(zhì)量，并可評(píng)定透照技術(shù)、膠片暗室處理情況、缺陷檢驗(yàn)?zāi)芰Φ?。目前，最廣泛使用的像質(zhì)計(jì)主要是三種：線型像質(zhì)計(jì)、階梯孔型像質(zhì)計(jì)、槽型像質(zhì)計(jì)，此外還有槽型像質(zhì)計(jì)和雙絲像質(zhì)計(jì)等。像質(zhì)計(jì)應(yīng)用與被檢驗(yàn)工件相同或?qū)ι渚€吸收性能相似的材料制做。各種像質(zhì)計(jì)設(shè)計(jì)了自己特定的結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)形式，規(guī)定了自己的測(cè)定射線照相靈敏度的方法。線型像質(zhì)計(jì)絲型像質(zhì)計(jì)是國(guó)內(nèi)外使用最多的像質(zhì)計(jì)。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制做，已被世界各國(guó)廣泛采用，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織也將絲型像質(zhì)計(jì)納入其制訂的射線照相標(biāo)準(zhǔn)中。絲型像質(zhì)計(jì)的型式、規(guī)格已基本統(tǒng)一。它采用與被透照工件材料相同或相近的材料制做的金屬絲

10、，按照直徑大小的順序、以規(guī)定的間距平行排列、封裝在對(duì)射線吸收系數(shù)很低的透明材料中，或直接安裝在一定的框架上，并配備一定的標(biāo)志說明字母和數(shù)字。一般在排列的金屬絲的兩端還放置金屬絲對(duì)應(yīng)的號(hào)數(shù)，以識(shí)別該絲型像質(zhì)計(jì)。不同國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)絲的直徑與允許的偏差、長(zhǎng)度、間距、一個(gè)像質(zhì)計(jì)中絲的根數(shù)及標(biāo)志說明等都作出了各自的規(guī)定，對(duì)絲的材料有的標(biāo)準(zhǔn)作出了比較具體的規(guī)定。絲型像質(zhì)計(jì)主要應(yīng)用在金屬材料。射線照相底片上可識(shí)別金屬絲最小直徑與工件的透照厚度的百分比：S =(dT)*100%W對(duì)于 R10系列的線型像質(zhì)計(jì)有：Z=6-10lgd階梯孔型像質(zhì)計(jì)階梯孔型像質(zhì)計(jì)是有一系列解體構(gòu)成的部件或組件?；窘Y(jié)構(gòu)是在階梯塊上鉆上

11、直徑等于階梯厚度的通孔，孔應(yīng)垂直于階梯表面。常用的階梯有矩形和正六邊形。每個(gè)階梯上有一個(gè)或多個(gè)直徑與該階梯厚度 E 相等的圓孔。階梯的厚度和孔的直徑序號(hào)是一次相連的，單位是 mm。階梯孔型像質(zhì)計(jì)的材質(zhì)同樣夜鶯與被檢材料相同或相近，按材質(zhì)不同可分為鋼質(zhì)、鋁質(zhì)、鈦質(zhì)、銅質(zhì)階梯孔型像質(zhì)計(jì)。階梯孔型像質(zhì)計(jì)使用的工件材料范圍與金屬線性像質(zhì)計(jì)類似。階梯孔型像質(zhì)計(jì)的相對(duì)靈敏度規(guī)定在攝像照相上可識(shí)別的最小孔所在的階梯厚度與工件的透照厚度的百分比表示：S =hT100%hS 表示為階梯孔型像質(zhì)計(jì)射線照相相對(duì)靈敏度；h 表示可識(shí)別的最小孔所在的h階梯的厚度；T 為工件厚度。平板孔型像質(zhì)計(jì)平板孔型像質(zhì)計(jì)是一種特殊的孔型像質(zhì)計(jì)，美國(guó) ASME、ASTM 規(guī)范都對(duì)此種像質(zhì)計(jì)的使用做了規(guī)定。平板孔型像質(zhì)計(jì)靈敏度是以 n1-n2t 的方式來規(guī)定的。其中n1是以透照物體厚度的百分?jǐn)?shù)表示的像質(zhì)計(jì)板厚，n2是應(yīng)識(shí)別的最小孔徑為像質(zhì)