射线检测原理
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射线检测的基本原理射线检测是一种无损检测方法,利用射线(如X射线或γ射线)与被检测物体相互作用,通过检测射线的吸收、散射或透射情况来获得被检测物体的内部结构、缺陷或成分信息。
射线检测广泛应用于医学、工业、材料科学、考古学等领域。
射线检测的基本原理是根据射线与物质作用的关系。
射线作用于物质时,根据射线与物质之间相互作用的方式不同,可发生以下几种情况:1. 吸收:射线穿透物质时,部分射线会被物质吸收。
吸收程度取决于射线的能量、物质的密度、厚度和组成等因素。
通过测量吸收射线的强度,可以获得被检测物体的密度、厚度或成分信息。
2. 散射:部分射线在穿过物质时发生散射,即射线的方向改变。
散射程度取决于物质的成分、密度和射线的能量等因素。
通过测量散射射线的方向和能量分布,可以得到物质的结构和成分信息。
3. 透射:部分射线穿透物质而没有被吸收或散射。
透射的强度和射线的能量、物质的密度、厚度和组成有关。
通过测量透射射线的强度,可以获取物质的内部结构和缺陷信息。
为了有效实施射线检测,通常会采用以下步骤:1. 选择合适的射线源:根据被检测物体的特性和需求,选择合适的射线源,如X射线或γ射线。
X射线的能量范围广泛,适用于不同类型的物质检测;γ射线的能量高,穿透能力强,适用于较厚的物质检测。
2. 射线的发射和传输:发射射线的设备(如X射线管)产生射线,并且通过专门的装置将射线传输到被检测物体表面或进入物体内部。
3. 探测射线:探测器在接收射线后测量射线的强度、方向和能量等参数,并将其转换为数字或可视化的信号。
4. 信号处理和分析:通过对探测器输出的信号进行处理和分析,可以获取被检测物体的内部结构、缺陷或成分信息。
5. 结果展示和评估:将处理和分析后的结果以图像、数值等形式进行展示,并进行评估和判断,判断是否存在缺陷或异常,并评估其对物体使用性能的影响。
射线检测广泛应用于医学诊断、工业材料检测和成像、考古学发掘等领域。
医学中常用的射线检测技术包括X射线摄影和计算机断层扫描(CT扫描);工业上常用的射线检测技术包括X射线探伤、γ射线射线断层扫描(CT扫描),用于检测金属、焊接缺陷和工件内部结构等;在考古学中,射线检测可以帮助研究人员探测地下遗迹和文物的内部结构。
射线检测报告标准及检测方法(一)引言概述:射线检测是一种常用的无损检测方法,广泛应用于工业生产、科研以及安全领域。
本文旨在介绍射线检测的标准及检测方法,帮助读者了解射线检测的基本原理和操作流程,以及如何遵循标准进行有效的检测。
正文:一、射线检测的基本原理1.1 射线检测的概念和作用1.2 射线检测的原理及分类1.3 射线检测设备的种类和特点1.4 射线检测的适用范围和限制1.5 射线检测的安全预防措施二、射线检测标准的选择与遵循2.1 射线检测的国际标准概述2.2 射线检测的国内标准概述2.3 选择适用的射线检测标准的考虑因素2.4 如何遵循射线检测标准进行检测2.5 检测结果的评定标准和说明三、射线检测的检测方法及操作流程3.1 衰减法检测方法3.2 透射法检测方法3.3 散射法检测方法3.4 在线检测和离线检测的区别与应用3.5 射线检测的实际操作流程简介四、射线检测设备的维护和保养4.1 射线检测设备的日常维护4.2 射线检测设备的定期保养4.3 射线检测设备的故障排除和维修4.4 安全问题的处理及应急情况的应对4.5 射线检测设备的更新与升级技术五、射线检测的未来发展趋势和挑战5.1 射线检测技术的发展趋势5.2 射线检测在新兴领域的应用前景5.3 射线检测面临的技术挑战和风险5.4 射线检测行业的规范发展和监管建议5.5 对射线检测技术发展的展望和总结总结:本文对射线检测的标准及检测方法进行了详细介绍。
通过了解射线检测的基本原理、选择适用的标准、掌握各类检测方法和设备的维护保养技巧,读者可以更好地应用射线检测技术,并对其未来发展趋势有所了解。
射线检测在工业领域有着广泛应用的前景,同时也需要关注适用标准的遵循,保证检测的准确性和安全性。
随着技术的发展和需求的变化,射线检测行业将不断迎接新的挑战,并在规范发展和监管建议的引导下取得更好的发展。
射线检测的原理射线检测是利用射线与物质相互作用产生的能量变化来确定物质的性质和结构的一种检测技术。
射线检测包括X射线检测和γ射线检测两种常见形式。
以下将从射线的产生、传播和与物质相互作用的过程中详细介绍射线检测的原理。
一、射线的产生和传播X射线是通过X射线发生器产生,γ射线则是通过放射性同位素产生的。
无论是X射线还是γ射线,它们在空气和真空中都可以传播,并且表现出波动性和粒子性。
在空气和真空中,它们像电磁波一样传播,但在物质中会发生散射和吸收。
二、射线与物质相互作用的过程1.透射:射线与物质中的电子相互作用发生散射的可能性小,射线能够穿过物质,这种现象称为射线的透射。
2.吸收:射线与物质中的原子发生相互作用,在穿过物质的过程中被逐渐吸收。
射线的吸收与物质的密度有关,密度越高,吸收越大。
3.散射:射线与物质中的原子发生碰撞后改变方向,这种现象称为散射。
散射可分为弹性散射和非弹性散射。
弹性散射是射线碰撞后方向发生改变,但能量不发生改变;非弹性散射是射线碰撞后不仅方向改变,还失去或获得能量。
4.荧光:当射线与物质相互作用后产生能量变化时,物质会发出辐射,这种辐射称为荧光辐射。
荧光辐射在物质中的原子的能级间跃迁过程中发生。
不同的物质有不同的荧光辐射特征,因此可通过荧光辐射分析物质的成分和结构。
5.效应:射线与物质相互作用可产生多种效应,如光电效应、康普顿散射和正负电子对产生等。
这些效应也可以用于分析物质的成分和性质。
三、射线检测的应用1.医学影像学:X射线和γ射线在医学影像学中广泛应用。
通过X射线片或CT扫描可以观察内脏器官的形态和内部细节,用于诊断疾病。
核医学利用放射性同位素发射的γ射线来研究人体的生理功能状态。
2.工业无损检测:射线检测可以用于工业中的无损检测,例如检查金属部件中的缺陷、测量材料的厚度和密度、检测焊接接头质量等。
射线穿透能力较强,可以便利地检测物体的内部结构和材质的均匀性。
3.考古学和文物保护:射线检测可以帮助考古学家探测古墓、古代建筑以及文物中的有用信息,以便更好地理解历史和文化。
射线的探伤原理
射线的探伤原理是利用射线的穿透能力和吸收能力来检测材料或物体内部的缺陷或异物。
射线一般分为X射线和γ射线两种。
在射线探伤过程中,首先射线通过射线发生器产生,然后通过物体或材料进行穿透。
不同材料对射线的吸收程度不同,具有较高原子序数或较高密度的材料吸收射线的能力较强。
当射线通过材料时,其经过的部分射线被吸收,而未被吸收的射线将成像于感光体上。
感光体可以是X射线胶片、像面板或计算机辅助检测系统。
通过观察感光体上的成像图案,可以判断出材料内部的缺陷或异物的位置、大小和形状。
射线探伤常用的方法有射线成像、射线透照和射线闪烁法等。
其中,射线成像是将感光体与被检测物体保持一定距离,通过观察成像图案来判断缺陷。
射线透照是将感光体放置于被检测物体和射线源之间,根据透射射线的变化来分析缺陷。
射线闪烁法是利用探测器来测量射线的辐射量,并根据辐射量的变化来判断缺陷。
射线探伤具有实时性、非破坏性和对各种材料适用等优点,广泛应用于航空航天、核工业、汽车制造、建筑工程等领域,用于检测焊接缺陷、裂纹、异物等问题,确保产品质量和使用安全。
射线检测的原理及应用1. 引言射线检测是一种常见的无损检测方法,通过利用射线与物体相互作用的原理,实现对物体内部结构、性质的分析与检测。
射线检测广泛应用于工业生产、医学领域以及材料科学研究等领域。
本文将介绍射线检测的基本原理、常见的应用领域以及优缺点等内容。
2. 原理射线检测主要利用了射线与物质的相互作用原理,通过射线的传递和衰减情况,实现对物质内部结构的分析和检测。
射线主要可以分为X射线、γ射线和中子射线等几种类型,具有不同的穿透能力和散射性质。
•X射线:具有较强穿透能力,能够穿过较厚的物质,常用于工业无损检测和医学影像等领域。
•γ射线:与X射线类似,具有较强的穿透能力,常用于核工业和放射治疗等领域。
•中子射线:具有较强的穿透能力和散射性质,常用于材料科学研究和石油勘探等领域。
3. 应用领域射线检测在各个领域都有广泛的应用,以下列举了几个常见的应用领域:•工业无损检测:射线检测被广泛应用于工业生产中,用于检测金属、塑料、陶瓷等材料的缺陷、组织结构和质量问题,例如焊缝、铸件和电子组件等。
•医学影像诊断:医学中常用X射线和γ射线进行影像获取,通过对人体内部的骨骼、器官和血管等结构进行检测和诊断,帮助医生判断病变情况和制定治疗方案。
•核工业应用:射线检测在核能工业领域有重要的应用,用于检测核反应堆材料的损伤和老化程度,确保核设施的安全运行。
•材料科学研究:射线检测被广泛应用于材料科学研究中,用于分析材料的晶体结构、相变行为和缺陷分布,以提高材料的性能和开发新材料。
•石油勘探:中子射线作为一种非常有效的勘探手段,被广泛应用于石油勘探中,通过分析射线的散射和吸收情况,确定地下油气蕴藏的位置、规模和性质。
4. 优缺点射线检测作为一种非破坏性测试方法,具有一些优点和缺点。
4.1 优点•高分辨率:射线检测具有较高的空间分辨率,可以揭示物体内部微小的结构和缺陷。
•非破坏性:射线检测不会对物体产生损坏,可以重复使用,适用于对珍贵物品和难以取样的物体的检测。
射线检测原理射线检测是一种常见的无损检测方法,它通过利用射线穿透物体并在另一侧形成影像来检测物体内部的缺陷或结构。
射线检测原理是基于射线在物体内部的衰减和散射规律,通过对射线透射的影像进行分析,可以获得关于物体内部结构的信息。
射线检测的原理主要包括射线的产生、透射和检测三个方面。
首先,射线源产生射线,常见的射线源包括X射线管和放射性同位素。
X射线管通过加速电子产生X射线,而放射性同位素则通过放射性衰变产生射线。
这些射线穿过被检测物体,并在另一侧形成透射影像。
影像的形成是由于射线在物体内部的衰减和散射,不同材料对射线的吸收和散射程度不同,因此在影像中会呈现出不同的灰度或颜色,从而反映出物体内部的结构和缺陷。
在射线检测中,检测器起着至关重要的作用。
检测器可以是X射线感光胶片、数字平板探测器或荧光屏等设备,它们能够将透射影像转化为可见的图像或数字信号。
通过对透射影像的分析,可以确定物体内部的缺陷、结构和材料成分,为后续的分析和评估提供重要的依据。
射线检测原理的核心在于射线的穿透和影像的形成。
射线在穿透物体时会受到吸收、散射和衍射等影响,因此在分析透射影像时需要考虑这些因素对图像的影响。
此外,射线的能量和波长也会影响透射影像的质量和分辨率,因此在选择射线源和检测器时需要综合考虑这些因素。
射线检测原理的应用非常广泛,包括工业制造、医学诊断、安全检查等领域。
在工业制造中,射线检测可以用于检测焊接缺陷、材料内部结构和装配质量,帮助提高制造质量和产品可靠性。
在医学诊断中,射线检测可以用于检测骨折、肿瘤和器官结石等疾病,帮助医生进行诊断和治疗。
在安全检查中,射线检测可以用于检测爆炸物、毒品和非法武器等危险品,保障公共安全和社会稳定。
总的来说,射线检测原理是基于射线的穿透和影像的形成,通过对透射影像的分析可以获取物体内部的结构和缺陷信息。
射线检测在工业、医学和安全领域有着重要的应用,为人们的生产生活提供了重要的支持和保障。
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。
x-ray检测原理
X射线检测是一种常用的无损检测方法,用于检查物体内部的结构和缺陷。
它基于X射线的特性和与物质相互作用的原理。
X射线是一种高能电磁辐射,具有穿透性能,能够穿过物质并被不同类型的物质吸收或散射。
X射线检测的原理如下:
1.X射线产生:X射线由X射线发生器产生。
发生器中有一个阴极和一个阳极,当电流通过阴极时,产生高速电子流,这些电子与阳极碰撞,产生X射线辐射。
2.X射线穿透:X射线经过物体时,会发生吸收、散射和透射。
不同密度和厚度的物质对X射线的吸收程度不同,导致X射线在物体内部形成阴影图像。
3.探测器接收:在X射线照射物体后,通过探测器接收透过物体的X射线。
探测器可以是感光的胶片、影像增强器或数字探测器(例如数字X射线传感器)。
4.影像生成:探测器接收到的X射线信息被转换为可视化的影像。
在传统的X射线胶片摄影中,胶片上的暗部表示X射线被物体吸收的位置,亮部表示透射的位置。
在数字X射线系统中,通过将探测器接收到的信号转化为数字图像,可以实时显示或存储数字影像。
5.分析和评估:通过观察X射线图像,专业的操作人员可以检测到物体内部的结构、缺陷或异常,并进行分析和评估。
这有助于检测到裂纹、空洞、异物、疏松、缺陷或其他问题。
X射线检测具有穿透性、快速、非破坏性等优点,广泛应用于医学、工业、安全检查等领域,用于检测和评估各种物体的内部结构和质量。
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射线检测专业知识点射线检测(Radiographic Testing,RT)是一种常用的无损检测方法,广泛应用于工业领域,用于检测材料内部的缺陷和异物。
射线检测的原理是利用X射线或γ射线穿透被测物体,并通过感光材料记录通过的射线强度变化,从而得到被测物体的内部结构信息。
下面将介绍射线检测的一些专业知识点。
1.射线生成与辐射法则射线检测主要使用X射线和γ射线。
X射线是由高能电子与物质相互作用而产生的,而γ射线则是由放射性核素的放射性衰变产生的。
辐射法则是通过电荷加速或放射性核素衰变来产生射线的方法,其能量与频率之间存在着特定关系。
2.射线源选择与放射性安全在进行射线检测时,需要选择适当的射线源。
X射线源通常是射线管,而γ射线源则是含有放射性核素的封装物。
在选择与使用射线源时,要遵守放射性安全原则,包括选择合适的辐射源、合理设置辐射源与被检测物体的距离、对辐射源进行合理的控制与管理,以确保操作安全。
3.射线几何与成像方法射线检测需要掌握一定的几何知识和成像原理。
射线以一定的角度入射被检测物体,形成射线照片,用以观察物体内部的缺陷和异物。
射线几何知识包括射线入射角度、相对敏感度、扩束、发散角等,而成像方法则包括常见的胶片成像和数码成像。
4.缺陷与判定标准射线检测的目的是通过观察射线照片来确定被检测物体内部的缺陷和异物。
在进行判定时,需要根据不同的材料和不同的使用要求,参考相应的标准和规范,比如ASME标准、ISO标准等。
缺陷的形态、大小、位置以及对材料性能的影响都需要进行评估和判定。
5.仪器与设备射线检测需要使用一些特定的仪器和设备,包括射线发生器(射线管或放射性核素)、影像系统(胶片或数码系统)、探测器(感光材料或数码探测器)等。
这些仪器设备的选择和使用都需要具备一定的专业知识和技能。
6.安全防护与辐射防护射线检测过程中涉及到辐射,必须严格遵守相关的辐射防护规定,确保操作人员和周围环境的安全。
这包括了个人防护设备的选择和使用、辐射区域的合理划定、辐射剂量监测和辐射源的管理等。
射线检测原理射线检测是一种常用的无损检测方法,通过射线的穿透能力来检测物体内部的缺陷和异物。
射线检测原理主要包括射线的产生、穿透和检测三个方面。
首先,射线的产生是射线检测的基础。
常见的射线包括X射线和γ射线,它们都是高能量的电磁波,能够穿透物质并在感光材料上产生影像。
X射线是通过X射线管产生的,而γ射线则是由放射性核素自发放射产生的。
这两种射线都具有很强的穿透能力,可以穿透大部分金属和非金属材料,因此被广泛应用于工业领域的无损检测中。
其次,射线的穿透是射线检测的关键。
当射线穿过被检测物体时,会发生吸收、散射和透射等现象。
其中,透射是指射线穿过物体并在感光材料上形成影像的过程。
被检测物体的密度、厚度和成分都会影响射线的穿透能力,从而影响到最终的检测结果。
因此,在射线检测中需要根据被检测物体的特点选择合适的射线源和检测参数,以获得清晰准确的检测结果。
最后,射线的检测是射线检测原理的核心。
通过感光材料记录射线透射的影像,然后对影像进行分析和评估,从而判断被检测物体内部的缺陷和异物。
常见的感光材料包括X射线胶片和数字探测器,它们能够将射线透射的影像转化为可见的图像,便于工程师和技术人员进行分析和判断。
射线检测的结果可以直观地显示被检测物体内部的缺陷和异物,为工程质量控制和安全评估提供重要依据。
总的来说,射线检测原理涉及射线的产生、穿透和检测三个方面,通过射线的穿透能力来检测物体内部的缺陷和异物。
射线检测在工业领域具有重要应用价值,能够为产品质量控制和安全评估提供可靠的技术支持。
希望本文能够对射线检测原理有所了解,并为相关领域的工程师和技术人员提供参考。
射线检测原理
射线检测的原理:
射线检测(Ray Tracing)是一种以计算机模拟光线的传播,从而通过追踪每一条光线来模拟图像表面反射或阴影等复杂光照效果的技术。
射线检测的基本原理是:从一个起点发出一条光线,这条光线照射到某个物体上,如果这条光线和物体相交,就会反射或折射到另一个或多个物体上。
然后,这个反射或折射的光线会继续折射或反射,直到最终抵达一个初始发出的光源或目标。
这种技术的好处在于,可以模拟图像表面反射和阴影等正确的光照效果,从而使场景看起来更加逼真。
射线检测仪的工作原理射线检测仪是一种常见的安全检测仪器,广泛应用于医疗、工业、食品等领域。
它通过使用射线来探测物体的内部结构和成分,从而帮助人们判断物体的质量和性能。
下面将详细介绍射线检测仪的工作原理。
1. 射线的产生与传输射线检测仪一般使用X射线或γ射线来进行检测。
这些射线是通过特殊的装置产生的,在装置中存在一个射线源,比如放射性同位素或X射线管,通过特定的能量转换装置将电能或核能转变为射线能量,并将其传输到需要检测的物体上。
2. 射线与物体的相互作用当射线与物体相互作用时,会发生一系列的物理现象。
具体而言,射线会被物体中的原子核和电子散射、吸收、透射等。
这些相互作用过程会产生一些特征性的信号,通过对这些信号的检测和分析,可以推断出物体的内部结构和成分。
3. 探测信号的检测与处理射线检测仪通过探测器将射线与物体相互作用的信号转化为电信号,并将其传输给信号处理器进行进一步处理。
常用的探测器有闪烁体探测器、计数器探测器、比较测试探测器等。
信号处理器可以对电信号进行放大、滤波、数字化等处理,以增强信号的可靠性和准确性。
4. 图像的重建与分析通过对射线与物体相互作用的信号进行检测和处理,射线检测仪可以获得物体的投影图像。
为了获得更加清晰的图像,射线检测仪通常采用旋转式探测方式,即围绕物体进行旋转并连续采集一系列投影图像,然后利用重建算法将这些图像组合起来,形成一个完整的三维图像。
5. 数据的分析与解释得到三维图像后,射线检测仪可以通过多种方法对图像进行分析和解释。
例如,可以利用图像处理算法进行边缘检测、灰度值分析等,以获得更多的结构信息。
同时,还可以与数据库中已知物体的图像进行比对,以快速识别物体的性质和特征。
6. 安全措施的考虑由于射线检测仪使用的是射线,因此在使用时需要考虑相关的安全措施。
比如,要保证射线源的密封性,避免射线外泄;要采取防护措施,减少操作者以及周围人员的辐射暴露;要依据相关法律和规定,合理使用射线检测仪。
x-ray检测设备工作原理
X-ray检测设备是一种利用X射线进行物质检测的设备,其工作原理主要包括以下几个方面:
1. X射线的产生
X射线是一种高能电磁波,它是通过在真空管中加速电子而产生的。
在X-ray检测设备中,电子从阴极发射出来,经过加速电场加速后撞击到靶材上,产生X 射线。
2. X射线的传输
产生的X射线需要通过X射线管的窗口传输到被检测物体上。
在传输过程中,X 射线会受到物体的吸收和散射,因此需要根据被检测物体的材质和密度来选择合适的X射线能量和管电压。
3. X射线的探测
X射线通过被检测物体后,会被探测器接收。
探测器通常采用闪烁晶体或半导体探测器,它们能够将X射线转化为光子或电子信号,并将其转化为数字信号进行处理。
4. 图像重建
通过对探测器接收到的信号进行处理和分析,可以重建出被检测物体的内部结构和成分分布。
常用的图像重建方法包括传统的放射学成像和计算机断层成像(CT)。
总的来说,X-ray检测设备的工作原理是通过产生X射线、传输X射线、探测X 射线和图像重建等步骤来实现对被检测物体的无损检测。
射线检测原理
射线在穿透物体过程中会与物体发生相互作用,因吸收和散射而使其强度减弱。
强度衰减程度取决于物体的衰减系数和射线在物体中穿越的厚度。
如果被透照物体的局部存在缺陷,且构成缺陷的物体的衰减系数又不同于试件,该局部区域的透过射线强度就会与周围产生差异。
把胶片放在适当位置使其在透过射线的作用下感光,经暗室处理后得到底片。
底片上各点的黑化程度取决于射线曝光量,由于缺陷部位和完好部位的射线强度不同,底片上相应部位就会出现黑度差异。
底片上相邻区域的黑度差定义为“对比度”。
把底片放在观片灯光屏上借助透过光线观察,可以看到由对比度构成的不同形状的影像,评片人员据此判断缺陷情况并评价试件质量。
射线检测主要优点是:它能得到物体内部状况的二维图像,根据这一图像可以直观地分析物体内部的缺陷和组织结构。
物体二维图像的形成主要是由于X射线穿过物体后强度的衰减。
但在底片上所呈现的图像与物体内部的实际结构并非完全相同。
由于焦点、焦距和缺陷位置等因素的影像在底片上产生的投影图像,有可能放大、畸变、影像重叠等情况。
因此要从图像上客观地分析出物体内部的真实情况必须了解其原理。
强度衰减成像原理
X射线强度衰减公式
I= I0 e-uT
代入公示后可得
I = I0 e-kρz3T
Ρ是物体的密度,Z是物体的原子序数,λ是入射X射线的波长,T使物体的厚度,k是系数。
X射线管的电压确定后,k和λ都是常熟,因此穿过物体后的射线强度I与T、Z等有关。
射线检测原理
射线在穿透物体过程中会与物体发生相互作用,因吸收和散射而使其强度减弱。
强度衰减程度取决于物体的衰减系数和射线在物体中穿越的厚度。
如果被透
照物体的局部存在缺陷,且构成缺陷的物体的衰减系数又不同于试件,该局部区域的透过射线强度就会与周围产生差异。
把胶片放在适当位置使其在透过射线的作用下感光,经暗室处理后得到底片。
底片上各点的黑化程度取决于射线曝光量,由于缺陷部位和完好部位的射线强度不同,底片上相应部位就会出现黑度差异。
底片上相邻区域的黑度差定义为“对比度”。
把底片放在观片灯光屏上借助透过光线观察,可以看到由对比度构成的不同形状的影像,评片人员据此判断缺陷情况并评价试件质量。
射线检测主要优点是:它能得到物体内部状况的二维图像,根据这一图像可以直观地分析物体内部的缺陷和组织结构。
物体二维图像的形成主要是由于X射线穿过物体后强度的衰减。
但在底片上所呈现的图像与物体内部的实际结构并非完全相同。
由于焦点、焦距和缺陷位置等因素的影像在底片上产生的投影图像,有可能放大、畸变、影像重叠等情况。
因此要从图像上客观地分析出物体内部的真实情况必须了解其原理。
强度衰减成像原理
X射线强度衰减公式
I= I0 e-uT
代入公示后可得
I = I0 e-kρz3T
Ρ是物体的密度,Z是物体的原子序数,λ是入射X射线的波长,T使物体的厚度,k是系数。
X射线管的电压确定后,k和λ都是常熟,因此穿过物体后的射线强度I与T、Z等有关。
I1 I2
如果物体的密度和成分是均匀的,而且管电压恒定不变,那么I1和I2值完全取决于厚度的变化则有I1 >I >I2
在钢焊缝中经常会产生金属和非金属夹杂,如钨夹杂和熔渣。
由于非金属熔渣的主要成分的原子序数核密度都小于基体金属,因而在X射线底片上形成黑点或长条形不规则黑
线;由于无原子序数核密度都大于基体金属,因而在X射线底片上形成白点。
主因对比度
有射线照相原理可知,有无缺陷不为引起的射线强度变化是;不同的,正是由于这种强度变化的差异,导致照相底片黑度的差异,从而可以进行定量分析:
I=Is+I D
无缺陷部位,有
I = Is+ I0 e-uT
I
I D = 1 + n
1)提高衰减系数。
从线衰减系数近似公式u=kρz3λ3可知,线衰减系数与材料密度、原子序数和射线波长有关。
对于X射线而言,就是要在保证穿透能力的条件下减小管电压。
2)增大ΔT。
缺陷的尺寸是固定的,而且缺陷存在与否以及缺陷的缺项都是未知的,但可以凭经验估计某种缺陷适当增大ΔT。
3)减小散射比。
从透照过程中,采取各种方法减少散射线,从而减小散射比,有利于提高主因对比度,从而提高影像对比度。
设备器材
1.X射线探伤机
工业探伤上,利用X射线管中高速电子去撞击阳极靶,从而产生X射线。
其实用来产生X射线的一种真空二极管。
其印记用来产生热电子。
在阳极与阴极之间加高电压,点自由与阳极高电位的吸引以高速度想阳极靶撞击X射线管两级的高电压是由高压发生器供给的。
高压发生器一般要浸在绝缘介质里工作。
一般选择X射线探伤机都要考虑穿透能力、X射线管焦点大小、被碱工件形状等因素。
X射线探伤机的选择
1)X射线探伤机的穿透能力
2)被检产品的材质相同管电压下,还要考虑被检验工件的材质的密度等性质。
即衰减能力
3)被检产品的形状特点
4)被检产品的尺寸特点工件较小,移动方便的,可用固定式X射线探伤机;比较笨重的,可用携带式X射线探伤机。
5)缺陷的检出特点。
2.γ射线机
Γ射线与X射线探伤机一个重要区别是,γ射线源始终不断地辐射γ射线,二X 射线探伤机仅仅再开机并加上高压后才产生X射线。
Γ射线探伤机与普通X射线探伤机比较具有如下优点
1)探测厚度大,穿透能力强。
2)可以连续运行。
3)射线谱为线状谱
4)体积小、重量轻、不用水、电,适合野外作业。
5)效率极高,对环缝和球缝可进行周向曝光和全景曝光。
6)可以深入到工件狭窄部位去照相,还可在高温、高电压和磁场环境下探伤。
7)设备故障率低,无易损部件,与同等穿透能力的X射线探伤机相比,价格低。
Γ射线探伤机主要缺点
1)射线源有一定半衰期,更换比较频繁。
2)能量固定,无法根据时间厚度进行调节;放射性强度适中在减少,强度随时间变化,使曝光时间受到制约。
3)固有不清晰度一般比X射线探伤机大。
4)要求严格的射线防护,管理严格
3.像质计
像质计是测定射线照片的射线照相灵敏度的器件,根据在底片上显示的像质计的影像,可以判断底片影像的质量,并可评定透照技术、胶片暗室处理情况、缺陷检验能力等。
目前,最广泛使用的像质计主要是三种:线型像质计、阶梯孔型像质计、槽型像质计,此外还有槽型像质计和双丝像质计等。
像质计应用与被检验工件相同或对射线吸收性能相似的材料制做。
各种像质计设计了自己特定的结构和细节形式,规定了自己的测定射线照相灵敏度的方法。
1)线型像质计
丝型像质计是国内外使用最多的像质计。
它结构简单、易于制做,已被世界各国广泛采用,国际标准化组织也将丝型像质计纳入其制订的射线照相标准中。
丝型像质计的型式、规格已基本统一。
它采用与被透照工件材料相同或相近的材料制做的金属丝,按照直径大小的顺序、以规定的间距平行排列、封装在对射线吸收系数很低的透明材料中,或直接安装在一定的框架上,并配备一定的标志说明字母和数字。
一般在排列的金属丝的两端还放置金属丝对应的号数,以识别该丝型像质计。
不同国家的标准对丝的直径与允许的偏差、长度、间距、一个像质计中丝的根数及标志说明等都作出了各自的规定,对丝的材料有的标准作出了比较具体的规定。
丝型像质计主要应用在金属材料。
射线照相底片上可识别金属丝最小直径与工件的透照厚度的百分比:
S W=(d/T)*100%
对于R10系列的线型像质计有:
Z=6-10lgd
2)阶梯孔型像质计
阶梯孔型像质计是有一系列解体构成的部件或组件。
基本结构是在阶梯块上钻上直径等于阶梯厚度的通孔,孔应垂直于阶梯表面。
常用的阶梯有矩形和正六边形。
每个阶梯上有一个或多个直径与该阶梯厚度E相等的圆孔。
阶梯的厚度和孔的直径序号是一次相连的,单位是mm。
阶梯孔型像质计的材质同样夜莺与被检材料相同或相近,按材质不同可分为钢质、铝质、钛质、铜质阶梯孔型像质计。
阶梯孔型像质计使用的工件材料范围与金属线性像质计类似。
阶梯孔型像质计的相对灵敏度规定在摄像照相上可识别的最小孔所在的阶梯厚度与工件的透照厚度的百分比表示:
S h=h/T×100%
S h表示为阶梯孔型像质计射线照相相对灵敏度;h表示可识别的最小孔所在的阶梯的厚度;T为工件厚度。
3)平板孔型像质计
平板孔型像质计是一种特殊的孔型像质计,美国ASME、ASTM规范都对此种像质
计的使用做了规定。
平板孔型像质计灵敏度是以n1-n2t的方式来规定的。
其中n1是以透照物体厚度的百分数表示的像质计板厚,n2是应识别的最小孔径为像质计板厚t的倍数。
平板孔型像质计还规定了一个等效灵敏度,用Eps表示。
2t孔适可识别的最小孔像质计板厚与透照厚度的额百分比:
Eps=(√dpt/2)/T×100%
4)槽型像质计
这种像质计主要用来测量对比度灵敏度。
它是在矩形试块上制作出深度按一定规律变化的。
宽度相等或不等的矩形槽或缝。
以这些槽作为细节,利用他们在底片上可识别的最小影响,判断射线照相灵敏度。