射線檢測原理

1、射線檢測原理射線在穿透物體過程中會與物體發(fā)生相互作用，因吸收和散射而使其強度減 弱。強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)域的透過射線強度就會與周圍產(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度不同，底片上相應(yīng)部位就會出現(xiàn)黑度差異。底片上相鄰區(qū)域的黑度差定義為“對比度”。把底片放在觀片燈光屏上借助透過光線觀察，可以看到由對比度構(gòu)成的不同形狀的影像，評片人員據(jù)此判斷缺陷情況并評價試件質(zhì)量。射線檢測

2、主要優(yōu)點是：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 射線穿過物體后強度的衰減。但在底片上所呈現(xiàn)的圖像與物體內(nèi)部的實際結(jié)構(gòu)并非完全相同。由于焦點、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)部的真實情況必須了解其原理。強度衰減成像原理X 射線強度衰減公式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，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、物體后的射線強度 I 與 T、Z 等有關(guān)。射線檢測原理射線在穿透物體過程中會與物體發(fā)生相互作用，因吸收和散射而使其強度減弱。強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)域的透過射線強度就會與周圍產(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度不同，底片上相應(yīng)部位就會出現(xiàn)黑度差異。底片上相鄰區(qū)域的黑度差定義為“對比度”。把底片放在觀片燈光屏上借助透過光線觀察，可以看到由對比度構(gòu)成的不同形狀的影像，評片人員

4、據(jù)此判斷缺陷情況并評價試件質(zhì)量。射線檢測主要優(yōu)點是：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 射線穿過物體后強度的衰減。但在底片上所呈現(xiàn)的圖像與物體內(nèi)部的實際結(jié)構(gòu)并非完全相同。由于焦點、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)部的真實情況必須了解其原理。強度衰減成像原理X 射線強度衰減公式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，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或長條形不規(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。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度變化是；不同的，正是由于這種強度變化的差異，導(dǎo)致照相底片黑度的差異，從而可以進行定量分析：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)和射線波長有關(guān)。對于 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都是未知的，但可以憑經(jīng)驗估計某種缺陷適當(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榷龋瑥亩岣哂跋駥Ρ榷?。設(shè)備器材1.X 射線探傷機工業(yè)探傷上，利用 X 射線管中高速電子去撞擊陽極靶，從而產(chǎn)生 X 射線。其實用來產(chǎn)生 X 射線的一種真空二極管。其印記用來產(chǎn)生熱電子。在陽極與陰極之間加高

7、電壓，點自由與陽極高電位的吸引以高速度想陽極靶撞擊 X 射線管兩級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 射線探傷機都要考慮穿透能力、X 射線管焦點大小、被堿工件形狀等因素。X 射線探傷機的選擇1）X 射線探傷機的穿透能力被檢產(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)品的形狀特點被檢產(chǎn)品的尺寸特點工件較小，移動方便的，可用固定式X 射線探傷機； 比較笨重的，可用攜帶式 X 射線探傷機。缺陷的檢出特點。 射線機 射線與 X 射線探傷機一個重要區(qū)別是， 射線源始終不斷地輻射 射線，二 X射線探傷機僅僅 再開機并加上高壓后才

8、產(chǎn)生 X 射線。 射線探傷機與普通 X 射線探傷機比較具有如下優(yōu)點1）探測厚度大，穿透能力強?？梢赃B續(xù)運行。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，對環(huán)縫和球縫可進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 射線探傷機相比，價格低。 射線探傷機主要缺點射線源有一定半衰期，更換比較頻繁。能量固定，無法根據(jù)時間厚度進行調(diào)節(jié)；放射性強度適中在減少，強度隨時間變化，使曝光時間受到制約。固有不清晰度一般比 X 射線探傷機大。要求嚴格的射線防護，管理嚴格像質(zhì)計像質(zhì)計是測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)計的影像，可以判斷底片影像的質(zhì)量，并可評定透照技術(shù)、膠片暗室處理情況、缺陷檢驗?zāi)芰Φ?。目前，最廣泛使用的像質(zhì)計主要是三種：線型像質(zhì)計、階梯孔型像質(zhì)計、槽型像質(zhì)計，此外還有槽型像質(zhì)計和雙絲像質(zhì)計等。像質(zhì)計應(yīng)用與被檢驗工件相同或?qū)ι渚€吸收性能相似的材料制做。各種像質(zhì)計設(shè)計了自己特定的結(jié)構(gòu)和細節(jié)形式，規(guī)定了自己的測定射線照相靈敏度的方法。線型像質(zhì)計絲型像質(zhì)計是國內(nèi)外使用最多的像質(zhì)計。它結(jié)構(gòu)簡單、易于制做，已被世界各國廣泛采用，國際標準化組織也將絲型像質(zhì)計納入其制訂的射線照相標準中。絲型像質(zhì)計的型式、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應(yīng)的號數(shù)，以識別該絲型像質(zhì)計。不同國家的標準對絲的直徑與允許的偏差、長度、間距、一個像質(zhì)計中絲的根數(shù)及標志說明等都作出了各自的規(guī)定，對絲的材料有的標準作出了比較具體的規(guī)定。絲型像質(zhì)計主要應(yīng)用在金屬材料。射線照相底片上可識別金屬絲最小直徑與工件的透照厚度的百分比：S =(dT)*100%W對于 R10系列的線型像質(zhì)計有：Z=6-10lgd階梯孔型像質(zhì)計階梯孔型像質(zhì)計是有一系列解體構(gòu)成的部件或組件。基本結(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。每個階梯上有一個或多個直徑與該階梯厚度 E 相等的圓孔。階梯的厚度和孔的直徑序號是一次相連的，單位是 mm。階梯孔型像質(zhì)計的材質(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。階梯孔型像質(zhì)計使用的工件材料范圍與金屬線性像質(zhì)計類似。階梯孔型像質(zhì)計的相對靈敏度規(guī)定在攝像照相上可識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)計射線照相相對靈敏度；h 表示可識別的最小孔所在的h階梯的厚度；T 為工件厚度。平板孔型像質(zhì)計平板孔型像質(zhì)計是一種特殊的孔型像質(zhì)計，美國 ASME、ASTM 規(guī)范都對此種像質(zhì)計的使用做了規(guī)定。平板孔型像質(zhì)計靈敏度是以 n1-n2t 的方式來規(guī)定的。其中n1是以透照物體厚度的百分數(shù)表示的像質(zhì)計板厚，n2是應(yīng)識別的最小孔徑為像質(zhì)