2013年全国统考无损检测射线部分课件4

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2、射线照相清晰度影响因素 1）、几何不清晰度Ug： 几何不清晰度也称半影，是由射源尺寸、 缺陷位臵和射源、工件和胶片相对位臵等几 何尺寸造成的。 由于射源都有一定的 几何尺寸，源上每一点都 在缺陷边缘形成自己的影 象，因而在缺陷影象轮廓 处形成了一个影象重叠的 模糊区域，称为半影或叫 几何不清晰度。
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I I 0 (1 n)e t .........( ) 1 I p I 0 e t .......... .......( ) 2 I p ' I 0 e (T T ) .........( ) 3 I I P ' I P I 0 [e (T T ) e t ] I 0 e t (e T 1)........( ) 4 (4) (1)得 I e t 1 .......... ......( ) 5 I 1 n 由近似公式e x 1 x, (5)式变为: I T .......... .......( ) 6 I 1 n
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，或者不能形成自己的影象，或者其影象将被 黑度的起伏所淹没而无法识别。
2、颗粒度的大小受下列因素的影响
胶片类型： 胶片感光速度越快、颗粒度就越大。 射线能量： 射线能量越高，颗粒度越大 显影条件： 包括显影时间、显影温度、显影配方。 增感屏影响： 使用荧光屏会增大颗粒度
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3.1.5、影响射线照相灵敏度的因素归纳
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2、射线能量的选择
⑴、射线能量越高，穿透力越大。射线能 量过高，对射线照相对比度和颗粒度都有不 利影响. ⑵、选择射线能量的原则是：首先有足够 的透力，能穿透被检工件，在此前提下尽量 采用较低的能量。 ⑶、各种标准和规范都以一定方式对射线 能量进行了限制。如JB4730和GB3323标准规 定了X射线透照时不同厚度的各种材料允许使 用的最高管电压以及γ射线透照时各种γ射 线源可透照的厚度范围。
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3、灵敏度的影响因素
影响射线照相灵敏度的因素主要有三种:
1).射线照相对比度 2).射线照相不清晰度 3).射线照相颗粒度。
射线照相灵敏度是这三种因素的综合结果。
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3.1.2、射线照相对比度 1、对比度概念： 射线照相对比度是指射线底片上某一小 区域和相邻区域的黑度差，即底片上影象的 黑白分明程度，又叫底片的反差。一般说来 ，对比度越高，缺陷影象越容易识别。 2、对比度公式及推导
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2、灵敏度的评价方法： 射线照相灵敏度用象质计评价。
1)、象质计（IQI）:与被检试件厚度有一定百分比 关系的结构，如丝、孔、槽等组成的试件。我国主要 使用丝型象质计。
2)、评价灵敏度的方法有相对灵敏度法和绝 对灵敏度法。
①.相对灵敏度法：是指底片上可识别的最小金属丝 直径与射线透照厚度百分比，即S=d/T(%)。其中d-丝径，T--射线穿透厚度。 ②.绝对灵敏度法:是用底片上可识别的最小金属丝 编号来表示灵敏度。
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②.对钢、铜、镍合金γ射线源和能量1MeV以上 Ｘ射线设备的透照厚度范围
采用源在内中心透照方式，在保证像质计灵 敏度要求的前提下，允许γ射线最小透照厚度取 表中下限值的二分之一。 采用其他度要求的前提下，经合同各方同 意，Ir-192源的最小透照厚度可降至10mm， Se75源的最小透照厚度可降至5mm。
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3)、需要注意的是： ﹡象质计是用来评价底片影像质量的， 并不代表射线照相可检出的最小缺陷尺。 ﹡例如2%灵敏度并不意味着工件中尺 寸为工件厚度2%的缺陷一定能检测出来。 特别是对裂纹之类方向性很强的缺陷,由于 其取向和密闭程度的不同，即使底片上显 示的象质计灵敏度很高，有时也有难于检 出甚至完全不能检出的情况。
射线检测培训 第三章 射线照相质量的 影响因素
武玉林
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3.1 射线照相灵敏度影响因素
3.1.1、概述 1、灵敏度概念： 灵敏度是评价射线照相质量的重要指标。 1）.灵敏度:是指射线底片上识别小缺陷或小细 节影象的难易程度或者说是指射线底片上可识别 出的最小缺陷或最小细节的尺寸。 2）.绝对灵敏度和相对灵敏度 ①.绝对灵敏度:是指射线底片上可以发现 的沿射线穿透方向上最小缺陷尺寸； ②.相对灵敏度:是指射线底片上可以发现 的沿射线穿透方向上的最小缺陷尺寸与射线透 照度之比。
第四章
射线透照工艺
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4.1 透照工艺条件的选择 （参照JB/T4730.2-2005)
透照工艺条件的选择包括： 设备器材条件 透照几何条件 工艺参数条件 工艺措施条件
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4.1.1 射线源和能量的选择 1、射线源的选择 ⑴、选择射线源的首要因素是所选择射线源发 出的射线对被检试件有足够的穿透力； ⑵、对X射线来说，穿透力取决于管电压，管 电压越高则射线能量越大，在试件中的衰减素数 越小，穿透厚度越大； ⑶、对γ射线来说，穿透力取决于放射源的种 类，不同的源发出的射线能量不同，对被检试件 的穿透厚度不同。
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几何不清晰度Ug可从图中的三角形关系推： df b Ug F b 几何不清晰度大小取决于： 射源尺寸、 焦距F 缺陷至胶片距离b。 焦点尺寸越小、焦距越大、缺陷至胶 片距离越小，几何不清晰度越小。
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例题：用焦点3mm的X射线机透照厚度为 30 mm的平板对接焊缝，焦距600mm , 求几何 不清晰度。 解：已知 d=3mm,b=30mm,F=600mm 代入公式：
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3）、散射线的影响
散射线对射线照相清晰度有显著影响。 来自工件中的散射线（即“前散射”）使工 件中的结构和缺陷以及工件轮廓影象模糊； 来自侧面的散射线（即“侧散射”）使 工件轮廓影象发生“边蚀”而模糊不清； 来自胶片后面的散射线（即“背散射” ）使整个底片影象模糊不清。
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3.1.4、射线照相颗粒度 1、颗粒度概念 颗粒性是指均匀曝光的底片上，影象黑度 分布不均匀的视觉印象。而颗粒度则是用测微光 度计测出的数据，按一定方法求出的所谓底片黑 度涨落值。 颗粒性印象并非由单个显影的感光银粒所形 成，而是由许多银粒交互重叠组成的银团产生的。 颗粒度限制了影象能记录的细节的最小尺寸 。一个尺寸很小的细节，在颗粒度较大的影象中
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4.1.2、焦距的选择 1、焦距选择的一般原则： 选择焦距的原则是满足规定的几何不清晰 度的要求: df b df Ug 由于： Fmin b
f b
Ug
如几何不清晰度以
L2 Ug d f L1
表示，
L2 L1min d f L1
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JB/T4730.2-2004标准规定：
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3.2.1最小可见对比度ΔDmin ΔDmin与ΔD是两个不同概念， ΔD是底片上客观存在的量值 ， 而ΔDmin与影像大小、底片黑度、 颗粒度、观片条件和人眼敏锐程 度的诸多因素有关，实质上ΔDmin 反映的是在不同条件，人眼对底片 影像黑度差的辨别能力，即识别灵敏度。 ΔDmin的数值越小意味着人眼对底片影像的辨别能力越 强，对缺陷影像的识别灵敏度越高。 使ΔD曲线向下平移， ΔDmin曲线向上平移，两曲线的 相切点就是最佳黑度。对平板试件最佳黑度为2.5. 增大观片灯亮度能增大可识别金属丝影像的黑度范围 ，相当于ΔDmin曲线向右平移；在暗室能增大可识别金属 丝影像的黑度范围，相当于ΔD曲线向上平移。
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ΔI/I即称为主因对比度，它反映透过试件完好部位 与有缺陷部位的射线强度的相差程度。 由公式（6）可以看出，影响主因对比度的因素有 试件吸收系数、散射比和试件厚度差。
2）、胶片对比度：由胶片特性曲可知，胶 片对比度：
D2 D1 LgE2 LgE1 D LgI2 LgI1 D I Lg 2 I1
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JB/T4730.2-2005标准规定：
①.X射线照相应尽量选用较低的管电压。 在采用较高管电压时，应保证适当的曝光量。 图1规定了不同材料、不同透照厚度允许采用 的最高Ｘ射线管电压。 对截面厚度变化大的工件，在保证灵敏度 要求的前提下，允许采用超过图1规定的Ｘ射 线管电压。对钢、铜及铜合金管电压增量不 应超过50kV；对钛及钛合金管电压增量不应 超过40kV；对铝及铝合金管电压增量不应超 过30kV。
3.6像质计金属丝对比度与平板对比度公式的差别 像质计金属丝对比度公式为： ΔD=-0.434μGσd/(1+n) 平板对比度公式： ΔD=-0.434μGΔT/(1+n) 与后者相比，前者用金属丝直径d替代了缺陷厚 度ΔT，并增加了几何修正系数σ。由于像质计金 属丝直径d远小于焦点尺寸，在一定透照条件下 ，几何因素会影响金属丝影像对比度，故前者引 入σ对底片对比度进行修正。缺陷尺寸大于焦点 尺寸时，焦点尺寸对底片对比度的影响可忽略不 计，故后者没有几何修正系数σ。


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3）、射线照相对比度： 由胶片对比度公式得：
D Lg I2 I I Lg I1 I I ) I I Ln(1 ) I Ln10 Ln(1 x) x Lg (1 I / I I 0.434 2.3 I T 又 I / I 1 n D 0.434T /(1 n) D
3.7与裂纹检出率有关的内容 在平板焊缝透照布臵情况下，射线束的照射角度在 10°以下时，裂纹的识别情况变化不大，约在70～80% ，在15 °时，裂纹的检出率大约为50%，当超过15 °时 ，随着照射角度的增大，裂纹不能识别的情况增多，裂 纹的检出率显著降低。 裂纹的自身特征参数： ①两裂面之间的间距，即裂纹的开口尺寸或宽度W； ②裂纹平面对射线束的倾角θ； ③裂纹在试件厚度方向的尺寸，既自身高度d； ④裂纹上端离试件表面的距离既埋藏深度h； ⑤裂纹长度 l ； ⑥裂纹走向α。 从探伤的角度来看前三个是关键参数，其中尤以裂纹 开口宽度W最为关键。
Δ=0.434γμ△T/(1+n)
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