第三章 射线检测技术

无损检测领域中射线技术的应用与发展射线检测是无损检测的重要分支，在各领域都有重要的应用。

它的全面质量管理包括很多方面的内容，本文向您简单介绍一下射线技术的应用与发展。

1.射线检测技术的应用射线检测技术是利用射线(X射线、射线、中子射线等)穿过材料或工件时的强度衰减,检测其内部结构不连续性的技术。

穿过材料或工件的射线由于强度不同在X射线胶片上的感光程度也不同,由此生成内部不连续的图像，从而实现对材料的无损检测。

(1)早期使用在石油工业.分析钻井岩芯。

(2)在航空工业用于检验与评价复合材料和复合结构。

评价某些复合件的制造过程。

也用于一系列情况下样件的评价;这种检测与评价过程,大大简化了取样破坏分析过程。

(3)检测大型固体火箭发动机,这样的射线系统使用电子直线加速器X射线源,能量高迭25MeV,可检验直径达3m的大型同体火箭发动机。

(4)检验小型、复杂、精密的铸件和锻件,进行缺陷检验和尺寸测量。

(5)检查工程陶瓷和粉末冶金产品制造过程发生的材料或成分变化,特别是对高强度、形状复杂的产品。

(6)组件结构检查。

2.射线检测技术的发展(1)数字射线照相技术时代。

1990年,R.Halmshaw和N.A.Ridyard在《英国无损检测杂志》上发表题为“数字射线照相方法评述”的文章,在评述了各种数字射线照相方法的发展之后认为,数字射线照相时代已经到来。

近年来射线检测技术发展的基本特点是数字图象处理技术广泛应用于射线检测。

射线层析检测和实时成像检测技术的重要基础之一是数字图象处理技术,即使常规胶片射线照相技术,也在采用数字图象处理技术。

(2)今后重点应用的技术。

1994年HaroldBerger在美国《材料评价》发表的“射线无损检测的趋势”中提出,在20世纪的最后10年和21世纪的初期,下列技术将得到广泛应用:①数字X射线实时检测系统在制造、在役检验和过程控制方面。

②具有数据交换、使用NDT工作站的计算机化的射线检测系统。

射线检测检测技术表面状态焊缝及热影响区的表面质量（包括余高高度）应经外观检查合格。

表面的不规则状态在底片上的影象应不掩盖焊缝中的缺欠或与之相混淆，否则应做适当的修整。

（1）距焊缝中心各50㎜范围内应清除飞溅、焊疤，对于母材上的深坑应补焊磨平。

表面质量应经监理检查合格，并经检测人员认可，以确保底片质量。

（2）焊缝成形粗劣易与内部缺欠相混淆，也必须修磨。

10 检测技术10.1透照方式按射线源、工件和胶片之间的相互位置，管道环缝主要采用中心透照、双壁单影透照和双壁双影透照三种方式，见图4。

只要实际可行优先采用单壁透照方式，当单壁透照方式不可行时，方可采用双壁透照方式。

a) 中心透照法b) 双壁单影透照法c) 双壁双影透照法注：L1---射线源至透照部位工件表面的距离；L2---透照部位工件表面至胶片的距离。

图4 透照方式示意图单壁中心透照法、双壁单影透照法及双壁双影透照法是管道对接接头射线照相的三种基本透照方式。

（1）中心透照法中心透照法是长输管道环缝检测的主要方式，它用X、γ射线爬行器进行检测。

它优点是不仅一次透照整条焊缝，工作效率高，而且透照厚度均一，底片黑度一致，横向裂纹检出角为0，横向缺欠检出率高，灵敏度最佳。

（2）双壁单影透照法双壁单影透照法是无法采用中心透照法对管子进行检测时而采用的方法，如小直径管道焊缝、死口、联头及几何不清晰度无法满足中心透照法要求的焊缝。

这种透照方法的主要缺点：①灵敏度较低。

与单壁透照相比要多穿过一个壁厚，需要X射线机的能量较高，且经过前面的壁厚进行滤波，到达检测部位线质变硬，使底片的灵敏度降低，与单壁透照相比差1～2个像质指数。

②透照次数应满足10.2.3中K值的要求。

③透照时应注意机头对中或采用对中工具进行。

（3）双壁双影透照法这是Φ≤89㎜的管子唯一的透照方法，因管子源侧焊缝距胶片远，几何不清晰度大，灵敏度低，为保证透照质量，操作时要做到如下要点：①按10.2.3中第a)项的规定，焦距应满足L1≥10dL22/3，且不小于600㎜，椭圆透照间距为3～10㎜，且最大不超过15㎜，在相互垂直的方向各照一次。

5⼤⽆损检测技术之射线检测，射线检测原理、设备介绍是5⼤⽆损检测技术中的⼀种，通常聊到射线检测，⼤家⾃然会联想到医院的射线检测设备。

其实，它们便是应⽤了技术的产品。

为增进⼤家对射线检测的认识，本⽂将对射线检测、射线检测原理以及射线检测设备予以介绍。

如果你对检测、射线检测技术具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

⼀、射线检测射线检验通常简称为：RT，是⽆损检测⽅法的⼀种。

当强度均匀的射线束透照射物体时，如果物体局部区域存在缺陷或结构存在差异，它将改变物体对射线的衰减，使得不同部位透射射线强度不同。

这样，采⽤⼀定的检测器(例如，射线照相中采⽤胶⽚)检测透射射线强度，就可以判断物体内部的缺陷和物质分布等，从⽽完成对被检测对象的检验。

射线检验常⽤的⽅法有X射线检验、γ射线检验、⾼能射线检验和中⼦射线检验。

对于常⽤的⼯业射线检验来说，⼀般使⽤的是X射线检验和γ射线检验。

⼆、射线检验原理X和γ射线的波长短,能够穿过⼀定厚度的物质，并且在穿透的过程中与物质中的原⼦发⽣相互作⽤。

这种相互作⽤引起辐射强度的衰减，衰减的程度⼜同受检材料的厚度、密度和化学成分有关。

因此，当材料内部存在某种缺陷⽽使其局部的有效厚度、密度和化学成分改变时，就会在缺陷处和周围区域之间引起射线强度衰减的差异。

如果⽤适当介质将这种差异记录或显⽰出来，就可据以评价受检材料的内部质量。

X射线检验和γ射线检验,基本原理和检验⽅法⽆原则区别,不同的只是源的获得⽅式。

X射线源是由各种、电⼦感应加速器和直线加速器构成的从低能(⼏千电⼦伏)到⾼能(⼏⼗兆电⼦伏)的系列，可以检查厚⾄ 600mm的钢材。

γ射线是放射性同位素在衰变过程中辐射出来的。

三、射线检测设备(⼀)X射线机⼯业射线照相探伤中使⽤的低能X射线机，简单地说是由四部分组成：射线发⽣器(X射线管)、⾼压发⽣器、冷却系统、控制系统。

当各部分独⽴时，⾼压发⽣器与射线发⽣器之间应采⽤⾼压电缆连接。

按照的结构，X射线机通常分为三类，便携式X射线机、移动式X射线机、固定式X射线机。

射线检测技术说明
嘿，朋友们！今天咱来唠唠射线检测技术。

你说这射线检测技术啊，就像是给物体做了一次超级透视！它能透过那些我们肉眼看不到的地方，把里面的情况都给摸得透透的。

这可真是个神奇的玩意儿！
想象一下，就好像我们有一双能看穿一切的眼睛，不管是金属啦、塑料啦还是其他啥材料，都能被它看个明白。

比如说，在一些工厂里，那些复杂的机器零件，要是出了啥问题，靠我们用眼睛看，那可太难找啦。

但有了射线检测技术，嘿，一下子就把问题给揪出来了！这多厉害呀！
它就像是一个超级侦探，在材料的世界里寻找着蛛丝马迹。

而且啊，它还特别精准，不会放过任何一个小毛病。

这要是放在以前，那可真是不敢想啊！
射线检测技术还特别靠谱呢！它不会被那些表面的假象所迷惑，总能直达问题的核心。

就好比你去看病，做个全面的检查，才能知道身体到底哪儿出了问题，这射线检测技术也是一样的道理呀！
咱再说说它的应用吧，那可真是广泛得很呢！建筑行业，能检测建筑结构是不是牢固；医疗领域，能帮医生看清人体内部的情况；还有航空航天，那对零部件的检测要求多高啊，射线检测技术就能大显身手啦！
你看，这射线检测技术是不是超级棒？它给我们的生活和工作带来了多大的便利呀！它让那些隐藏的问题无处遁形，让我们能更好地保证产品的质量和安全。

这可真是个了不起的技术呀，咱可得好好珍惜和利用它！
总之，射线检测技术就像是我们的秘密武器，帮助我们在各种领域中披荆斩棘，解决一个又一个难题。

它让我们对这个世界有了更深入的了解，也让我们的生活变得更加美好。

所以啊，大家可别小瞧了它哟！。

射线检测原理
射线检测原理是一种非破坏性检测技术，主要应用于工程和科学领域。

它利用射线穿透物体并在另一侧产生影像的原理，获取物体的内部结构和组成信息，从而进行缺陷、异物或变化的检测。

射线检测主要有X射线和γ射线两种。

X射线是利用X射线
管产生的高能量电子束，经过加速后撞击靶的原子，从而产生
X射线辐射。

γ射线是自然界存在的电离辐射，如钍、镭等放
射性物质的衰变产生。

在射线检测中，射线通过被检测物体时，会受到物体内部不同密度的阻碍，从而在探测器上形成不同的影像。

物体的不同组织结构、缺陷或异物具有不同的X射线或γ射线吸收能力，
因此，通过分析影像的明暗程度和形状，可以判断物体内部的情况。

为了获得更高质量的影像，射线检测常常需要进行增强对比度、减少背景噪声的处理。

一种常用的方法是利用对比度剂或增加探测器的敏感度，来提高影像的清晰度。

射线检测具有许多优点，例如可以非破坏性地检测和观察物体内部的结构，适用于不同材料和形状的物体。

此外，它还可以进行定量分析，比如测量物体的密度、厚度等。

然而，射线检测也存在一些限制。

首先，射线对人体有一定的辐射危害，需要进行辐射防护措施。

此外，射线检测影像的解
读需要具备一定的专业知识和经验。

同时，射线检测设备也较为昂贵。

总的来说，射线检测原理是一种可靠而广泛应用的非破坏性检测技术。

它通过利用射线的穿透和吸收特性，可以获取物体内部的结构和组成信息，为工程和科学领域的检测提供了重要的手段。

射线检测1. 简介射线检测是一种通过发射和接收射线来检测物体特征的技术。

射线可以是电磁波、粒子束或声波等。

射线检测可以用于工业领域的质量控制、医学领域的诊断、安全领域的检测等多个领域。

2. 原理射线检测的原理基于射线在物体中传播时受到物体内部特征的影响。

通过测量射线的传播特征，可以推断物体的结构、组成和性质。

2.1 X射线检测原理X射线检测是最常见和广泛应用的射线检测技术之一。

它利用射线管产生的X射线穿透被测物体，并通过探测器测量通过物体的射线强度。

被测物体内部的结构、密度差异等会影响射线的传播和吸收，从而在图像上呈现出高亮度和暗度的不同。

2.2 其他射线检测原理除了X射线检测，还有其他射线检测技术，如γ射线检测、中子射线检测等。

它们的原理类似，都是利用射线的传播特征来检测物体的特征。

3. 应用领域射线检测在很多领域有广泛的应用。

3.1 工业应用在工业领域，射线检测被用于质量控制、产品检测、故障诊断等方面。

例如，射线检测可以用于检测焊缝是否存在缺陷，判断零部件的组装是否正确等。

3.2 医学应用在医学领域，射线检测被广泛应用于诊断和治疗。

最常见的例子就是X射线片，用于检查骨骼损伤、肺部疾病等。

此外，核医学中的γ射线显像技术也是一种重要的射线检测技术。

3.3 安全应用射线检测在安全领域也有重要的应用。

例如，安检设备常常使用射线检测技术来检测携带危险物品的人员和行李，确保公共场所的安全。

4. 射线检测设备射线检测设备根据射线的类型有所区别。

常用的设备有：X射线机、γ射线仪、中子探测器等。

这些设备通常包括射线源、探测器、信号处理器等组成。

5. 安全注意事项射线检测虽然具有广泛的应用领域，但也需要注意安全。

射线具有一定的辐射性，操作人员在使用射线检测设备时需要采取相应的防护措施，如佩戴防护服、戴上防护眼镜等。

6. 结论射线检测是一种重要的检测技术，在工业、医学、安全等领域有广泛的应用。

随着技术的不断发展，射线检测设备将会越来越先进，应用范围也将更加广泛。

第一章射线检测的物理基础1.( ○ )X射线和γ射线都是高能光子流，不带电荷，不受电场和磁场的影响。

2.( ○ ) X、γ射线是电磁辐射；中子射线是粒子辐射。

3.( ○ )X射线和γ射线的主要区别是：X射线是韧致辐射的产物，而γ射线是放射性同位素原子核衰变的产物；X射线是连续谱，γ射线是线状谱。

4.( ³ )α射线和β射线一般不用于工业无损检测，主要是因为这两种射线对人体的辐射伤害太大。

5.( ○ )γ射线能量用“平均能量”来度量； X射线能量用“管电压峰值”来度量。

6.( ○ )连续X射线的能量与管电压有关，与管电流无关。

7.( ³ )连续X射线的强度与管电流有关，与管电压无关。

8.( ³ )在X射线检测中，标识谱起主要作用。

9.( ○ )X射线的强度可通过改变管电流、管电压来调节。

10.( ³ )X射线管的转换效率与管电压、管电流和靶的原子序数成正比。

11.( ○ )由于X射线管的转换效率很低，输入的能量绝大部分转换成了热能，因此X射线管必须有良好的冷却装置。

12.( ○ )最主要的放射性衰变有：α衰变、β衰变和γ衰变。

13.( ○ )放射性同位素的强度衰减至其原值一半所需的时间，称为半衰期。

当γ射线经过3个半衰期后，其强度仅剩下初始值的1/8 。

14.( ○ )工业检测用的放射性同位素，有的是在核反应堆中通过中子照射激活的，也有的是核裂变的产物。

目前射线检测所用的同位素均为人工放射性同位素。

15.( ○ )射线的线质越硬，其光子能量越大，波长越短，穿透力越强。

16.( ³ )射线的线质越软，其光子能量越小，波长越长，衰减系数越大，半价层越大。

17.( ○ )射线通过物质时，会与物质发生相互作用而强度减弱，导致强度减弱的原因可分为吸收与散射两类。

18.( ○ )射线在与物质相互作用时主要会发生光电效应、康普顿效应、电子对效应和瑞利散射。

19.( ○ )一定能量的连续X射线穿透物质时，随穿透厚度的增加，射线总强度减小，平均波长变短，但最短波长不变。

射线检测技术介绍射线检测技术就是目前在锅炉压力容器及管道施工检测中应用最广泛得一种检测方法。

在各个行业由于检测对象得特点及要求质量等级得不同,执行得检测标准主要就是GB332-3-2005《钢熔化焊对接接头射线照相与质量分级》;JB/T4730-2005《承压设备无损检测》;SY/T4109-2005《石油天然气钢质管道无损检测》等标准,无论哪个标准都对射线检测提出得检测人员、检测设备、检测工艺、检测材料、检测环境等要求,现逐一分析:(以JB/T4730-2005《承压设备无损检测》为例)一、射线检测技术等级根据JB/T4730-2005《承压设备无损检测》规定,将射线检测技术等级分为3级,A级—低灵敏度技术;AB级—中灵敏度技术;B级—高灵敏度技术。

明确承压设备对接焊接接头得制造、安装、在用时得射线检测,一般应采用AB级射线检测技术进行检测。

对重要设备、结构、特殊材料与特殊焊接工艺制作得对接焊接接头,可采用B级技术进行检测。

根据标准,对于石油石化管道焊接接头得射线检测应采用AB级。

二、对于不同管径拍片张数得确定确定AB级射线检测技术等级后,就可以确定环焊缝检测得K值。

K值就是反映射线检测裂纹检测率要求,根据标准,对100mm＜D o≤400mm得环向对接焊接接头K值等于1、2,拍片张数见表一:表一 100mm＜D o≤400mm管道环焊缝双壁单影透照次数计算表从表一可以瞧出,决定拍片张数得就是底片得有效检测长度,而有效检测长度就是由标准得K值所确定得。

根据标准确定K值后,查阅JB4730附录中得莫诺图(图一为K=1、2时得透照次数图),确定透照次数。

以φ114×20管线拍片为例:管径Do=114mm,壁厚T=20mm,焦距F=264mm,则参数Do/F=114/264=0、43,T/Do=20/114=0、175,查莫诺图求两条线得交点,即得到拍片数量6张。

图一 K=1、2时得透照次数图D o≥400mm时,K为1、1,拍片张数见表二表二D o≥400mm管道环焊缝双壁单影透照次数计算表相关公式F=D+150 K 现场检测布片当D o＜100mm时,属于射线检测中得小径管,具体检测张数如表三表三 Do＜100mm小径管道环焊缝透照次数计算表17 76*11 0、145 238、762 / / / 垂直 3 150*80 双壁单影 4 150*8018 76*12 0、158 238、762 / / / 垂直 3 150*80 双壁单影 4 150*8019 76*14 0、184 238、762 / / / 垂直 3 150*80 双壁单影 4 150*8020 89*4-8 0、045 279、602 椭圆 2 180*80 垂直 3 150*80 / / /21 89*9 0、101 279、602 / / / 垂直 3 150*80 / / /22 89*10 0、112 279、602 / / / / / / 双壁单影 4 150*8023 89*11 0、124 279、602 / / / / / / 双壁单影 4 150*8024 89*12 0、135 279、602 / / / / / / 双壁单影 4 150*8025 89*14 0、157 279、602 / / / / / / 双壁单影 4 150*80以上表格就是根据JB4730标准得有关规定得出得不同管径与不同厚度根据标准规定得要求,查阅相关表格技术得出所拍摄得底片张数,从表格得数据上来分析,管线在管径不变得情况下,如果壁厚越厚,为了检测出在焊接接头中得裂纹缺陷,必须控制射线底片得一次透照长度、三、检测设备得确定:根据JB4730-2005标准得规定,拍摄好得射线底片保留7年。