GBT 35388-2017 無損檢測 X射線數(shù)字成像檢測 檢測方法

GB/T35388—2017X射線數(shù)字成像檢測檢測方法GB/T35388—2017 1 13術語和定義 1 1 2 3 48圖像質量 9圖像評定 11檢測后處理 12記錄和報告 附錄A(規(guī)范性附錄)圖像分辨率要求 附錄B(規(guī)范性附錄)圖像靈敏度要求 IⅢGB/T35388—2017本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準由全國無損檢測標準化技術委員會(SAC/TC56)提出并歸口。1GB/T35388—2017無損檢測X射線數(shù)字成像檢測檢測方法本標準規(guī)定了應用數(shù)字探測器陣列的X射線數(shù)字成像檢測的要求、技術等級、檢測方法、圖像質本標準適用于金屬材料、非金屬材料、復合材料等制品的X射線數(shù)字成像檢測。其他射線源構成2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文GB/T12604.11無損檢測術語X射線數(shù)字成像檢測GB/T23901.1無損檢測射線照相底片像質第1部分：線型像質計像質指數(shù)的測定GB/T23901.2無損檢測射線照相底片像質第2部分：階梯孔型像質計像質指數(shù)的測定GB/T23901.5無損檢測射線照相底片像質第5部分：雙線型像質計圖像不清晰度的測定GB/T30821無損檢測數(shù)字圖像處理與通信GB/T35389無損檢測X射線數(shù)字成像檢測導則GB/T35394無損檢測X射線數(shù)字成像檢測系統(tǒng)特性GB/T12604.11界定的術語和定義適用于本文件。本標準使用的符號如表1所示。符號說明b物體表面到探測器成像面的距離d焦點尺寸F焦點到探測器成像面的距離，單位為mmf焦點到被檢物體表面的距離，單位為mmGVmin最小許可灰度幅值K透照厚度比2GB/T35388—2017表1(續(xù))符號說明SNRN歸一化信噪比探測器基本空間分辨率圖像基本空間分辨率，簡稱為圖像分辨率Uim圖像不清晰度5檢測要求5.1檢測人員5.1.1檢測人員應經(jīng)過培訓并掌握本專業(yè)知識和技能。5.1.2檢測人員應具有計算機相關知識和操作技能。5.2射線防護應符合國家法規(guī)的相關規(guī)定。5.3設備5.3.1檢測設備的配置應符合GB/T35389規(guī)定的原則。5.3.2應依照GB/T35394規(guī)定的方法測定設備特性。5.3.3設備特性查驗周期不超過12個月。當出現(xiàn)下列情況之一時，應進行設備性能核查：a)設備和安裝有改變時，如更換或維修X射線源、探測器等；b)檢測過程中設備或圖像質量有明顯異常時；c)設備停止使用超過30d后重新使用時。5.4檢測時機5.4.1當工件表面狀態(tài)不影響圖像評定和機械系統(tǒng)的夾持固定時，不需要對被檢工件進行表面處理；表面狀態(tài)影響圖像評定時，應進行處理；不能進行處理時，應做詳細記錄。5.4.2在產(chǎn)品設計、制造和裝配的技術條件以及合同訂單中，應明確X射線數(shù)字成像檢測的時機。如果未作規(guī)定，應在生產(chǎn)或裝配過程中最利于缺陷檢出的階段進行檢測。5.4.3被檢工件的表面溫度不得影響設備部件的正常工作和使用。5.5標記與標識5.5.1為了準確定位每幅檢測圖像的檢測位置和(或)缺陷位置，宜在被檢工件上放置高密度材料制作5.5.2使用條件不允許或不方便放置標記時，可以采用準確的圖示或其他方法記錄檢測位置。5.5.3標記物的影像在數(shù)字圖像中應位于評定區(qū)域之外，不得影響對檢測圖像的識別和評定。5.6像質計5.6.1像質計類型5.6.1.1本標準使用的像質計包括：線型像質計、階梯孔型像質計和雙線型像質計。3GB/T35388—20175.6.1.2像質計應符合GB/T23901.1、GB/T23901.2和GB/T23901.5的規(guī)定。5.6.1.3在一些特殊的場合(非金屬材料檢測、鋁鎂鑄件檢測、微焦點成像檢測等),當規(guī)定的像質計無法滿足檢測要求時，允許使用非標準的像質計、帶有自然或人工缺陷的校正試樣等來代替。但應在技術文件或合同中做明確規(guī)定并在檢測報告中注明。5.6.2.1使用雙線型像質計測量探測器基本空間分辨率，依照GB/T35394的相關規(guī)定執(zhí)行。5.6.2.2使用雙線型像質計測量圖像分辨率時，雙線型像質計放置在工件靠近射線源側表面的均勻厚度區(qū)域內。當工件表面靠近射線源側無法或不便放置雙線型像質計時，可放置在靠近探測器側的工件表面上的均勻厚度區(qū)域內，但檢測報告中需要注明。5.6.2.3雙線型像質計與探測器陣列的行或列呈2°~5°的夾角，像質計影像靠近檢測區(qū)域中心位置但不得影響評定區(qū)的圖像識別。5.6.2.4工件檢測區(qū)域內的厚度不均勻(如：鑄件、小徑管等)或工件表面上不便于放置雙線型像質計時，不宜在工件上放置雙線型像質計測量圖像分辨率?？稍谙嗤耐刚諚l件下通過測量與其具有相同材質和等效厚度的試塊來代替工件進行圖像分辨率驗證，但應在檢測報告中注明。5.6.3.1所用像質計的材質應與工件相同或相似。5.6.3.2像質計應優(yōu)先放置在射線源側工件表面上的厚度均勻區(qū)域，線型像質計的細絲或階梯孔型像質計要求的孔號置于外側，距離中心位置約四分之一處。5.6.3.3焊縫檢測時，線型像質計應橫跨焊縫并保持垂直；階梯孔型像質計位于母材上，要求的孔號應5.6.3.4工件厚度不均勻時，不宜在工件上放置線型像質計或階梯孔型像質計來測量靈敏度。宜使用同質材料的階梯試塊來進行靈敏度驗證，階梯厚度范圍應包含工件的最小厚度和最大厚度。5.6.3.5單壁單影或雙壁雙影成像時，像質計放置在靠近射線源側的工件表面。5.6.3.6雙壁單影成像時(如管體、中空鑄件等雙壁零件檢測),像質計應放置在靠近探測器側的工件5.6.3.7像質計放置在靠近探測器側時，應在適當位置放置鉛字“F”作為標記，并與像質計影像同時出5.6.3.8原則上每幅圖像申都應有像質計影像。但在透照參數(shù)和被檢工件相似的情況下(如一條焊縫的連續(xù)檢測),可只在第一幅圖像和最后一幅圖像中放置有像質計，但任何一個重要的參數(shù)發(fā)生變化時，需要重新放置檢測。5.6.3.9相同工件的批量檢測時，每個檢測班組在開始檢測的首個工件和最后一個工件上應放置像質計。但連續(xù)檢測時間滿4h時，應重新放置像質計對圖像質量進行校驗。5.7散射線控制散射線和無用射線會降低圖像對比度，應采取以下一種或幾種措施加以控制：a)在X射線管窗口前安裝濾波板；b)在探測器或X射線管窗口前安裝光柵；c)對非檢測部位進行屏蔽。6技術等級6.1技術等級6.1.1本標準規(guī)定的X射線數(shù)字成像技術分為兩個等級：4GB/T35388—20176.1.2本標準規(guī)定的A級和B級與膠片射線照相技術規(guī)定的A級和B級具有等效的缺陷可識別性。6.2技術級別確認托和檢驗雙方同意可以選用A級技術的規(guī)定。由此而引起的靈敏度損失應通過提高最小許可灰度幅值GVmin或提高歸一化信噪比SNR、予以彌補(推薦提高1.4倍以上)。7.1.2按照射線機的使用手冊要求進行訓機。應根據(jù)工件的結構特點和技術條件選擇適宜的透照方式，所選用的透照方式應有利于缺陷檢測。7.2.2.2如果T/D。<0.12,需要相隔90°透照2次，否則需要透照3次。透照引起的檢測圖像變形應不影響對缺陷的有效識別。7.4.1一次透照范圍定義為探測器一次可透照的工件有效范圍。根據(jù)檢測圖像質量和透照厚度比來7.4.3透照厚度比K定義為透照范圍內最大穿透厚度與最小穿透厚度之比。透照厚度比的計算見式(1):5GB/T35388—2017K=T'/T…………(1)式中：T′——射線束的最大穿透厚度，一般是邊緣射線束的穿透厚度；T——射線束的最小穿透厚度，一般是中心射線束的穿透厚度。7.4.4焊接接頭透照厚度比的規(guī)定，見表2。表2焊接接頭的透照厚度比規(guī)定透照部位A級技術B級技術焊縫K≤1.2K≤1.17.4.5鑄件或其他材料制品的透照厚度比按合同協(xié)議的要求或相關規(guī)定確定。7.5透照布置7.5.1X射線數(shù)字成像檢測的透照布置是指：射線源至探測器的距離F、射線源至工件表面的距離f和工件表面至探測器的距離b等，見圖1。1——探測器；圖1透照布置示意圖7.5.2射線源到工件表面距離f依賴于焦點尺寸d和工件與探測器距離b。對A級和B級成像技術，相關參數(shù)分別滿足式(2)和式(3)的規(guī)定；公式僅適用于探測器靠近工件時的檢測場合?！?3)7.5.3A級成像技術采用式(2)計算的前提條件是探測器的基本空間分辨率應遠小于按式(4)的計算值。B級成像技術采用式(3)計算的前提條件是探測器的基本空間分辨率應遠小于按式(5)的計算值。6 (4) (5)b圖2確定源到工件表面最小距離fmin的諾模圖7.5.5在需要使用放大技術的場合，使用最佳放大倍數(shù)確定透照布置參數(shù)。按照最佳放大倍數(shù)進行透照布置時，檢測圖像的不清晰度值最小。對于特定的探測器和射線源，檢測系統(tǒng)的最佳放大倍數(shù)Mo與對應的不清晰度值Um分別按式(6)、式(7)計算。根據(jù)最佳放大倍數(shù)Mom計算出其他透照布置參數(shù)，見式(8)、式(9):…………7GB/T35388—2017 (7)F=f×Mop (8)b=f×(Mop—1) (9)7.5.6復雜結構工件檢測時，宜將不同透照部位的放大倍數(shù)與中心放大倍數(shù)之差控制在一定范圍以內，不同區(qū)域的幾何尺寸也需要單獨標定。7.6.1曝光次數(shù)應按所確定的一次透照范圍進行計算。7.6.2幾何形狀復雜和材料厚度差較大的工件(如：鑄件等)檢測時，應依據(jù)GB/T35394規(guī)定的方法確定材料的厚度寬容度。7.6.3工件檢測區(qū)域的厚度變化小于材料厚度寬容度時，同一位置只檢測一次。工件厚度范圍大于等于材料厚度寬容度時，同一位置應使用不同的射線能量和曝光量進行多次檢測，直至覆蓋了檢測區(qū)域所有的材料厚度。7.6.4工件檢測區(qū)域需要多次曝光時，應按GB/T35394測定的曝光曲線選擇射線能量和曝光量。7.7射線源參數(shù)7.7.1焦點尺寸7.7.1.1較小的焦點尺寸，允許通過幾何放大來提高圖像分辨率。但由于管電流較小，為避免圖像信噪比和靈敏度下降，需要更長的曝光時間。7.7.1.2在圖像分辨率滿足附錄A中表A.1或表A.2規(guī)定的要求時，宜選用相對較大的焦點尺寸，使用較大的管電流，提高檢測靈敏度。7.7.2管電流7.7.2.1固定管電壓時，提高管電流可以增加圖像信噪比，提高檢測靈敏度。7.7.2.2管電流的大小受焦點尺寸的限制。7.7.3.1為獲得良好的缺陷檢出率，X射線管電壓應盡可能低。推薦的最高X射線管電壓與透照厚度關系見圖3,這些最高值在膠片射線照相檢測中得到過很好的驗證。8GB/T35388—2017400200402012-34240504003——鈦及鈦合金；U——管電壓。圖3不同材質和厚度的最高X射線能量選擇提高管電壓引起的曝光量增加使得圖像歸一化信噪比(SNRn)的提高程度能有效補償細節(jié)對比度的降7.8.1探測器參數(shù)主要是基本空間分辨率和歸一化信噪比，相關定義和測定方法按GB/T35389和7.8.3探測器歸一化信噪比(SNRn)代表了探測器的檢測特性，用來劃分探測器系統(tǒng)的質量等級。本標準規(guī)定的探測器最小歸一化信噪比要求見表3。探測器歸一化信噪比達不到表3要求時，不能用于9GB/T35388—2017表3探測器最小歸一化信噪比要求7.8.4探測器歸一化信噪比的測定區(qū)域位于探測器左上、左下、右上、右下和中心5個區(qū)域；測定區(qū)大小規(guī)定為不小于50×50像素；測定結果取5個區(qū)域的測定平均值。7.8.5像素尺寸不同但歸一化信噪比相同的探測器，具有相同的缺陷檢出能力。7.9圖像的歸一化信噪比7.9.1在透照方式和透照幾何布置確定后，將雙線型像質計放置在被檢工件上測定的基本空間分辨率稱為圖像基本空間分辨率，標記為：SR,也簡稱為圖像分辨率。依據(jù)GB/T35394規(guī)定的方法測量工件檢測的圖像分辨率。7.9.2使用圖像分析處理軟件測量靠近評定區(qū)域的圖像信噪比SNR,并依照式(10)計算圖像歸一化信式中：SNRN——檢測圖像歸一化信噪比；SNR——檢測圖像信噪比；SR。——圖像基本空間分辨率。7.9.3應在評定區(qū)內的厚度均勻區(qū)域測定圖像歸一化信噪比。具體規(guī)定為：焊接接頭檢測時測定區(qū)域不小于20×55像素，其他工件檢測時測定區(qū)域不小于50×50像素。7.9.4本標準推薦的A級和B級成像技術檢測圖像的歸一化信噪比的最低要求見表4和表5。表4鋼、銅和鎳基合金檢測圖像的最小SNR、值射線能量范圍透照厚度w/mm成像技術等級A級B級>50kV～150kV>150kV～250kV>250kV～350kV>350kV～1000kV>1MV～5MVGB/T35388—2017射線能量范圍成像技術等級7.9.5圖像的歸一化信噪比達到表4或表5的推薦值時方可進行圖像評定。和表5規(guī)定值的1.4倍。7.9.7對表面粗糙、帶有曲率和厚度不均勻的物體，圖像歸一化信噪比的測量值存在較大誤差。此時應使用最小許可灰度幅值(GVmi)的測定代替歸一化信噪比的測定。當檢測圖像的灰度幅值達到或超7.9.8最小許可灰度幅值(GVmin)按照GB/T35394規(guī)定的方法測定。A.2規(guī)定的圖像分辨率要求和附錄B表B.1～表B.12規(guī)定的檢測靈敏度要求。7.10.2宜將工件布置在最佳幾何放大倍數(shù)的位置進行工藝檢測評定。如果圖像分辨率不能達到表A.1光量、采用多幅疊加降噪等。當圖像信噪比提高后，仍然無法達到要求時，則檢測系統(tǒng)不能用于工件7.10.4應記錄工藝評定過程和參數(shù)。工藝評定合格后，所有影響圖像質量的參數(shù)都應準確記錄在檢8.1.2當檢測區(qū)域需要兩幅以上的檢測圖像才能覆蓋時，為確保檢測區(qū)域的圖像完整性，相鄰圖像之通過運動范圍的精確控制來保證檢測區(qū)域沒有被漏檢。8.1.4如果圖像是按順序獲取的，前、后圖像上的高密度標記應部分重疊且清晰可見。搭接標記不得8.1.5圖像歸一化信噪比達到表4和表5的最低要求。8.2.1A級和B級成像技術的圖像分辨率要求見表A.1和表A.2。GB/T35388—20178.2.2A級和B級成像技術的圖像靈敏度要求見表B.1～表B.12。8.3.2補償規(guī)則分為三級。一級補償是提高單絲像質值一級可識別性來補償圖像分辨率值低一級。例如，要求值為D12和W16,則認為D11和W17提供等價的對比度檢驗靈敏度。二級補償是提高單絲像質值二級可識別性來補償圖像分辨率值低二級。三級補償是提高單絲像質值三級可識別性來補償圖9.1.2圖像評定原則上應使用靜態(tài)檢測圖像。但如果動態(tài)圖像能達到圖像質量要求，也可基于動態(tài)圖9.1.3可選擇檢測人員和(或)計算機軟件進行評定。9.1.4圖像分析處理軟件應包含檢測圖像中特征尺寸的標定和測量功能。檢驗規(guī)程應規(guī)定測定檢測最終的標定值采用不少于3次標定取平均值的方法。9.2.1圖像顯示系統(tǒng)應滿足GB/T35394規(guī)定的要求。9.2.5使用系統(tǒng)提供的輔助評定工具對缺陷進行定量分析。包括評定區(qū)設置、缺陷長度和面積測量、評定區(qū)內缺陷的面積比率計算等。9.2.6使用計算機輔助評定工具對檢測圖像進行圖文標注。9.2.7對于使用參考缺陷圖像進行缺陷分級的場合，計算機輔助評定工具可將參考圖像調整為與檢測圖像相同的空間分辨率并可對比顯示。9.2.8應在適當?shù)拇皩捄痛拔幌逻M行評定，相應的值應根據(jù)評定區(qū)的信噪比大小由檢測負責人確定，檢測人員不得隨意調節(jié)。9.2.10驗收/拒收的結論由檢測人員做出并在檢測報告上簽字確認。9.3.1自動缺陷識別技術不應存在缺陷漏檢現(xiàn)象，誤判率應不超過4%。GB/T35388—201710.1.2原始圖像格式宜為DICONDE或其他專用格式(見GB/T30821)。10.1.3應建立圖像命名規(guī)則，對每幅圖像進行人工或自動命名。圖像名稱可包含工件編碼、位置編11.1實施完成X射線數(shù)字成像檢測的工件應按照圖紙、合同訂單等相關規(guī)定進行標記。12記錄和報告a)記錄編號；b)依據(jù)的檢測工藝規(guī)程名稱和編號；g)檢測示意圖；h)原始檢測數(shù)據(jù)；j)檢測數(shù)據(jù)的評定結果；k)檢測人員；l)檢測日期和地點。GB/T35388—2017f)檢測示意圖；h)檢測結果和檢測結論；i)編制者(級別)和審核者(級別);j)編制日期。GB/T35388—2017(規(guī)范性附錄)圖像分辨率要求A級成像技術的圖像分辨率要求見表A.1,B級成像技術的圖像分辨率要求見表A.2。表A.1A級成像技術的圖像分辨率透照厚度w或公稱厚度t/mm像質值(圖像不清晰度/mm)圖像基本空間分辨率/mmD13(0.10)0.05>1.0～1.5D12(0.125)0.063>1.5～2D11(0.16)0.08>2～5D10(0.20)0.10>5～10D9(0.26)0.13>10～25D8(0.32)0.16>25～55D7(0.40)0.20>55～150D6(0.50)0.25>150～250D5(0.64)0.32D4(0.80)0.40注：對于雙壁單影透照技術，用公稱厚度t代替透照厚度w。表A.2B級成像技術的圖像分辨率透照厚度w或公稱厚度t/mm像質值(圖像不清晰度/mm)圖像基本空間分辨率/mmD13+(0.08)0.04>1.5～4D13(0.10)0.05>4～8D12(0.125)0.063>8～12D11(0.16)0.08>12～40D10(0.20)0.10>40～120D9(0.26)0.13>120～200D8(0.32)0.16D7(0.40)0.20注：對于雙壁單影透照技術，用公稱厚度t代替透照厚度w。GB/T35388—2017(規(guī)范性附錄)B.1單壁透照(像質計在源側)A級成像技術的圖像靈敏度要求見表B.1與表B.2,B級成像技術的圖像靈敏度要求見表B.3與表B.1線型像質計(A級成像技術)公稱厚度t/mm像質值W18>1.2～2.0W17>2.0～3.5>3.5～5.0W15>5.0～7>7.0～10>10～15W12>15～25>25～32>32～40W9>40～55W8>55～85W7>85～150W6>150～250W5W4公稱厚度t/mm像質值GB/T35388—2017公稱厚度t/mm表B.3線型像質計(B級成像技術)公稱厚度t/mm像質值>1.5～2.5>2.5～4W17>4～6>6～8W15>8～12>12～20>20～30W12>30～35>35～45>45～65W9>65～120W8>120～200W7>200～350W6W5表B.4階梯孔型像質計(B級成像技術)公稱厚度t/mm像質值GB/T35388—2017像質值B.2雙壁雙影透照(像質