经验交流提高X光实时成像检测系统灵敏度和清晰度的方法荆峰(贵州国营风华机器厂,贵州绥阳563319)摘要:灵敏度和清晰度是X光实时成像检测技术的重要质量特征,本文分析了主要的影响因素,提出了改善方法。关键词:X光实时成像;灵敏度;清晰度;有效方法中图分类号:TB867文献标识码:B文章编号:1001-4837(2004)12-0050-03MeasuretoIncreasedSensitivityandArticulationofX-rayReal-timeImagingDetectionSystemJINGFeng(GuizhouStateownFenghuaMachineFactory,Suiyang563319,China)Abstract:SensitivityandarticulationaretheimportantqualitycharactersintheX-rayreal-timeimagingde-tectiontechnology.Themaininfluencingactorswereanalyzedinthispaper,andsomeimprovedmeasureswereputforward.Keywords:X-rayreal-timeimaging;sensitivity;articulation;effectivemeasure1概述X光实时成像检测技术经过十多年的发展,已日臻成熟并广泛应用于航天、航空、机械等行业。该技术基于计算机图像处理技术,实现检测图像的数字化和实时化,它具有检测速度快、检测图像清晰、检测成本低廉等优点,在检测灵敏度方面,与传统的X光射线拍片法几乎相当,因而可以替代X光射线拍片法。本文总结了提高X光实时成像检测系统灵敏度和清晰度的一些有效方法,实际应用表明,采用这些方法后,灵敏度可以提升2%～3%。2X光实时成像系统对检测灵敏度的影响选用的被检材料以低碳钢焊接件和铝合金焊接件作为检测试样,检测用X光实时成像系统结构如图1,该系统为飞利浦MCN323-320kV检测系统,主要由MCN323-320kV金属陶瓷X光管(带铍窗,双焦点1.2/4.0,法兰盘连接)、运动工作台、图像增强器、摄像系统、正负160kV高压发生器、冷却系统、电源系统、控制台、监视器、计算机、打印机等组成。2.1X光机焦点的影响X光实时成像系统所用X光管,以微小焦点为主。在系统的设备确定之后,系统的固有不清晰度和X光管焦点是已知条件,如图2,系统的不清晰度与固有不清晰度大小和X光管焦点尺寸成正比关系,因而减小焦点尺寸,可以提高系统清晰度,改善图像质量,另一方面,减小焦点尺寸能够检出更小的缺陷,有利于提高X光实时成像检测的可靠性。用MCN323-320kV金属陶瓷X光管小焦点1.2×1.2mm的最佳灵敏度可达1.5%,而且随板厚的增加,·50·其焦点的影响更为显著。L1———X光管到工件距离;L2———工件到图像增强器距离图1飞利浦MCN323-320kV检测系统图2图像增加器对不清晰度的影响但是,X光管焦点尺寸d不可能无限制减小。减小了焦点尺寸,一方面意味着X射线强度减小,会使检测图像的亮度和对比度下降,不利于图像的观察,另一方面,微小焦点发热量大,如果冷却不好,焦点很容易烧坏。目前,国内外能够提供的小焦点X光探伤机如表1,高管电压,更微小焦点的X光探伤机经过努力,不久的将来会很快进入实际应用。表1小焦点X光探伤机焦点尺寸X光探伤机规格焦点尺寸d(mm)160kV恒压金属陶瓷管≤0.4×0.4225kV恒压金属陶瓷管≤0.8×0.8320kV恒压金属陶瓷管≤1.2×1.2450kV恒压金属陶瓷管≤1.8×1.82.2检测规范的选择X光实时成像检测的主要参数是管电压(U)和管电流(I)。对低碳钢焊接件作系列规范试验,试验对象为高度(T)为12mm焊缝,焦距(F)为300mm。图3、图4分别为管电压和管电流对灵敏度(S)的影响情况,从图中可以看出,影响灵敏度的主要参数是管电压,过低和过高电压均影响系统的灵敏度,管电流对灵敏度的影响不显著,通常选用3～5mA的管电流比较合适。2.3焦距(F)的选择如图1,焦距(F)由三部分组成:X光管到被检工件距离(L1)、工件厚度(T)和被检工件到图像增强器距离(L2),从图中可以得出F=L1+T+L2。焦距对图像几何清晰度和灵敏度的影响起着重要作用,随焦距增大,使射线的散射面积加大,促使图像清晰度和灵敏度下降。图3管电压对灵敏度的影响图4管电流对灵敏度的影响Ug=(T+L2)·d/L1(1)式中T———工件厚度L1———X光管到工件距离L2———工件到图像增强器距离从几何不清晰度公式(1)可知,为减小几何不清晰度,应增长L1或缩短L2。但是,在增长L1和缩短L2的同时,检测图像的放大比例也在降低,从而减小了检测灵敏度,微小缺陷将无法识别。这种影响关系可以从图5、图6中看出。图5L1对灵敏度的影响图6L2...
