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2012年8月第22期科技视界Science &Technology Vision0引言射线探伤是无损检测主要常规检验方法之一,在电力建设焊接施工检验中占有重要地位。
而对于射线检验中应用最多的X 射线检验来说,曝光曲线的应用对于检验人员正确选择曝光参数、有效控制透照底片质量有着重要的理论和实践意义。
当前,在电力建设焊接施工检验中,检验人员实际透照选择曝光参数时,一般对受检部件进行二至三次试拍片以后,才能找出较为合适的曝光数据,这种方法既浪费材料、又降低工效,同时又容易延误探伤时机。
而有了曝光曲线以后,对于不同厚度工件的探伤,检验人员可以方便的从曲线中查得所需参数,然后根据现场实际情况稍加修正,就可直接应用于现场操作,方便而又快捷。
当前,造成检验人员不能应用曝光曲线指导现场施工操作的主要原因,是因为X 射线曝光曲线制作过程较为复杂,大多数检验人员没有制作曲线的实践经历,对它的实际应用也需要有一个掌握和熟练的过程,所以本文着重介绍曝光曲线的制作方法及其应用。
1X 射线曝光曲线的制作1.1定义X 射线曝光曲线是利用作图法来表示的X 射线的穿透厚度、管电压、曝光量以及胶片之间关系的曲线。
1.2X 射线曝光曲线的基本形式对同一台X 射线机来说,如果保持透照方式、暗室处理条件、胶片类型、增感方式以及观片条件等因素不变,只以工件厚度、管电压和曝光量为可变参数,则不同焦距、不同底片黑度时的曝光曲线的基本形状是一样的。
对X 射线来说,当前常用的曝光曲线主要形式如图1(a)所示。
它是在固定透照焦距和底片黑度的前提下,以横坐标表示穿透厚度、以纵坐标表示管电压,以曝光量为参数所得出的一组直线线簇。
另外,在绘制此种曲线时,还必须绘制如图1(b)所示的一组预备曲线,此种曲线曝光量取固定值,以穿透厚度为横坐标,以底片黑度为纵坐标,以管电压作曝光参数;此种曲线在实际探伤中应用也相当广泛。
(a )(b )图1曝光曲线的基本形状1.3制作原理射线穿过物质时,强度的衰减主要取决于物质的种类及厚度。
X射线探伤机曝光曲线的制作与校验规程
1. 编制依据
依据NB/T47013-2015标准要求,每台在用X射线机应制作经常检验材料的曝光曲线。
依据曝光曲线选择曝光参数。
2. 适用范围
本规程适用于X射线机曝光曲线的制作的校验。
3. 应用器材
3.1 阶梯试块：阶梯级差为2mm，每级宽度不少于15mm，试块长度和宽度应不小于胶片尺寸，且宽度不小于100mm，长度不小于300mm。
3.2 LK568A黑度计
3.3 胶片及暗室处理
3.4 观片灯
4. 制作步骤：
每台设备的曝光曲线，应不少于3个选定管电压的参数曲线
4.1设计透照参数
每台设备制作3条曲线，每条曲线应设计1张参数表，其管电压的选择应为设备的较低、中等以及较高管电压，如250KVX射线机，推荐选择150KV、200KV、240KV；
参数设计表
4.2曝光试验
根据选择的曝光参数进行透照,透照时暗盒背面要用1mm的铅板屏蔽。
底片冲洗干燥后,用观片灯观察,并用黑度计测量,选择黑度 3.0(或与之最相接近)的部位,填入参数设计表的对应栏。
4.3绘制曝光曲线
根据参数设计表中的数据,绘制曝光曲线。
曝光曲线用对数坐标纸绘制。
纵坐标为曝光量的常用对数，横坐标为透照厚度。
胶片、增感屏、底片黑度、透照焦距、暗室处理条件、射线机型号及编号均在曝光曲线中注明。
5. 曝光曲线的校验
在用设备每年应对曝光曲线进行一次校验。
设备更换重要部件或经大修后，应及时对曝光曲线进行校验，经校验其曝光参数与曝光曲线不相符时，应重新制作曝光曲线。
曝光曲线试验记录
曝光曲线试验记录。
X射线曝光曲线的制作及应⽤X射线曝光曲线的制作及应⽤【摘要】本⽂介绍了使⽤阶梯试块来制作X射线曝光曲线的原理及具体操作步骤，并重点介绍使⽤微机作图来绘制曝光曲线的⽅法，同时对曝光曲线在电⼒建设射线检验中的应⽤作了阐述和论证。
【关键词】X射线；曝光曲线；制作及应⽤0引⾔射线探伤是⽆损检测主要常规检验⽅法之⼀，在电⼒建设焊接施⼯检验中占有重要地位。
⽽对于射线检验中应⽤最多的X射线检验来说，曝光曲线的应⽤对于检验⼈员正确选择曝光参数、有效控制透照底⽚质量有着重要的理论和实践意义。
当前，在电⼒建设焊接施⼯检验中，检验⼈员实际透照选择曝光参数时，⼀般对受检部件进⾏⼆⾄三次试拍⽚以后，才能找出较为合适的曝光数据，这种⽅法既浪费材料、⼜降低⼯效，同时⼜容易延误探伤时机。
⽽有了曝光曲线以后，对于不同厚度⼯件的探伤，检验⼈员可以⽅便的从曲线中查得所需参数，然后根据现场实际情况稍加修正，就可直接应⽤于现场操作，⽅便⽽⼜快捷。
当前，造成检验⼈员不能应⽤曝光曲线指导现场施⼯操作的主要原因，是因为X射线曝光曲线制作过程较为复杂，⼤多数检验⼈员没有制作曲线的实践经历，对它的实际应⽤也需要有⼀个掌握和熟练的过程，所以本⽂着重介绍曝光曲线的制作⽅法及其应⽤。
1X射线曝光曲线的制作1.1定义X射线曝光曲线是利⽤作图法来表⽰的X射线的穿透厚度、管电压、曝光量以及胶⽚之间关系的曲线。
1.2X射线曝光曲线的基本形式对同⼀台X射线机来说，如果保持透照⽅式、暗室处理条件、胶⽚类型、增感⽅式以及观⽚条件等因素不变，只以⼯件厚度、管电压和曝光量为可变参数，则不同焦距、不同底⽚⿊度时的曝光曲线的基本形状是⼀样的。
对X射线来说，当前常⽤的曝光曲线主要形式如图1（ａ）所⽰。
它是在固定透照焦距和底⽚⿊度的前提下，以横坐标表⽰穿透厚度、以纵坐标表⽰管电压，以曝光量为参数所得出的⼀组直线线簇。
另外，在绘制此种曲线时，还必须绘制如图１（ｂ）所⽰的⼀组预备曲线，此种曲线曝光量取固定值，以穿透厚度为横坐标，以底⽚⿊度为纵坐标，以管电压作曝光参数；此种曲线在实际探伤中应⽤也相当⼴泛。
摄影如何用曲线来调整曝光？
如何用曲线来调整曝光？
很多做摄影后期的人常说的一句话就是，一根曲线玩转摄影后期。
曲线调整可以调整曝光，调整色彩，可以局部调整，可以全局调整，可以分通道调整，也可以整图调整。
所以说，掌握了PS的曲线功能就掌握了摄影后期的精华部分。
这里只应题主的问题说说曲线在摄影后期曝光调整中的应用。
在讲曲线调整曝光之前，假设你已经懂了什么是直方图，还有如何看直方图，这是做曲线调整曝光的基础，如果不明白，可以看看紫枫曾做过的相关问答，透彻理解直方图。
如果打开一张照片，添加曲线调整层：
我们先看下曲线面板，先来理解下曲线调整的原理：
曲线是用一个平面直角坐标系来表示图象中的黑白灰的分布情况，X轴是输入值从黑场到白场的灰阶分布，从0--255，Y轴是输出值，其它是一样的。
后面就是直方图。
假设我们选择一个中灰点，即输入是 127，输出是127：
现在我把这个点提亮，输出改为180：
明显画面提亮了，因为原来中灰的127这个点，调整后变成了180，变成了浅灰。
同时这是一种曲线化的调整，所以变的不只是中灰那一种像素点，相关连的像素点都发生了变化。
同理，降低这个输出值就会压暗。
所以这就是用曲线调整曝光的根本原理所在。
以下列举一些常用曲线调整方式。
变亮，白场增多。
变暗，白场减少。
变暗，黑场增多。
变灰，黑场减少。
整体提亮。
整体压暗。
增加对比度。
降低对比度。
压高光：
提暗部：
以上列举只是最常用的一些方法，只要懂得原理，曲线应用就可以随心所欲了。
X射线曝光曲线的制作曝光曲线的制作意义：射线探伤是无损检测主要常规检验方法之一，在管道焊接施工检验中占有重要地位。
而对于射线检验中应用最多的x射线检验来说，曝光曲线的应用对于检验人员正确选择曝光参数、有效控制透照底片质量有着重要的理论和实践意义。
简易制作步骤：1.将厚度适当的阶梯试块放在装有胶片的暗盒上，在阶梯试块的不同厚度的阶梯上，放上与阶梯厚度相同的铅字标记。
且将射线中心束指示线垂直对准阶梯试块的中心部位。
2.选择固定的焦距，使其在固定的管电流和管电压下，选择几个不同的曝光，每次增加30秒一组，得出几个不同曝光量的胶片。
由此找出曝光时间和厚度的关系。
3.选择固定的焦距，使其在固定的管电流和曝光时间下，选择几个不同的管电压进行曝光，每次升高10KV，得出一组不同管电压的胶片，由此找出管电压和厚度的关系。
4.将上述所摄胶片，在严格控制的同一条件下进行暗室处理（机洗）。
由此得出一系列光学密度呈阶梯变化的黑度片（底片）。
5.黑度测定：用精度较高的黑度计测出底片上的个阶梯黑度值，确定符合像质指数值而黑度为2.0的阶梯厚度，将数值填入表一和表二中，如底片上找到正好符合黑度2.0的阶梯厚度，也可根据相邻阶梯的黑度，用插入法确定适用的相应厚度。
6.在适当的座标纸上，画出纵座标（管电压或曝光量）和横座标（厚度）的刻度，然后按表一和表二的数据绘出相应的如图一和图二的曝光曲线。
在曲线图中应同时注明其他有关条件。
7.已完成的曝光曲线，在实际透照中，由于某些条件的变化，如焦距、胶片类型改变，射线管更换或老化必须进行校准修正。
表一.以曝光时间为参数的曝光试验记录0:片号图一.以曝光时间为参数的曝光曲线图二.以管电压为参数的曝光曲线四川佳诚油气管道质量检测有限公司铁大线安全改造工程（鞍山-大连段）项目部。
射线探伤机曝光曲线制做（实验一）&平板焊缝射线照像探伤工艺及底片暗室处理（实验二）一、实验目的与任务1、培养学生的实际工作能力；2、掌握常用曝光曲线的制作方法及平板焊缝常规的射线照像探伤工艺；3、掌握曝光后底片的暗室处理技术；二、实验设备与器材1、YX一2505射线机2、阶梯透度计3、黑度计一台(精度优于±0.05D)；4、暗袋、胶片、增感屏、铅字和像质计等；5、铅衬板、垫块和直尺等；6、暗室及显、定影所需器具三、实验原理简介曝光曲线是射线检测过程中确定探伤工艺的重要工具。
已经制成的曝光曲线应当经校准才能保持其可用性。
曝光曲线分类：1、曝光量——厚度型曝光曲线由I=I0e-μd可知LogI0t=μd ＋C 在电压不变的情况下，d与LogI0t呈直线关系，对数坐标纸上是一条直线。
2、电压——厚度型曝光曲线电压与厚度之间一条曲线。
曲线的曲率不大，在某些区域内可以近似地看作直线。
射线是一种透射能力很强的不可见电磁波，它在透射物体时遵从I=I0e-μd的衰减规律。
当被检部位中有不同物质存在时则其值不同；而被检部位厚度d有差别时，则胶片相对应部位的曝光量有所不同，被曝光的胶片经过暗室处理，再通过观察分析底片上影像的状态，来判定被检工件内部的损伤程度。
分布在胶片表面上的溴化银粒子，经过不同数量的透射线感光，再经过显影和定影处理，底片上就能清晰、真实地反映出被检工件的内部情况。
四、实验方法与步骤1、实验前的准备1)了解黑度计的使用方法2)分析并掌握如何选择阶梯试块和平板同时透照时的探伤规范3)了解暗袋后铅字B曝光后在胶片中出现的不同原因及含义4)了解透照过程铅字号的含义5)了解射线探伤机的指向机构的含义2、实验过程与步骤1)给警戒灯2)训机3)根据实验要求切片与装片（注意增感屏、暗袋、暗袋帽的放置方法），同时要切装一张同型胶片，该胶片在实验前要进行暗室处理，检查胶片的可用性。
4)根据射线探伤机上铭牌的曝光曲线，以及需要探伤的试件选择相应的探伤规范5)使用射线探伤机的指向机构来辅助定位。
曝光曲线的制作及应用
在实际工作中，通常根据工件的材质与厚度来选取射线能量，曝光量以及焦距等工艺参数，上述参数一般是通过查曝光曲线来确定的。
曝光曲线是表示工件（材质、厚度）与工艺规范（管电压、管电流、曝光时间，焦距、暗室处理条件等）之间相关性的曲线图示。
但通常只选择工件厚度、管电压和曝光量作为可变参数，其他条件必须相对固定。
曝光曲线必须通过试验制作，且每台X射线机的曝光曲线各不相同，不能通用，因为即使管电压、管电流相同，如果不是同一台X射线机，其线质和照射率是不同的。
原因是：
（1）加在X射线管两端的电压波形不同（半波整流、全波整流、倍压整流及直流恒压等），会影响管内电子飞向阳极的速度和数量。
（2）X射线管本身的结构、材质不同，会影响射线从窗口出射时的固有吸收；
（3）管电压和管电流的测定有误差。
此外，即使是同一台X射线机，随着使用时间的增加，管子的灯丝和靶也可能老化，从而引起射线照射率的变化。
因此，每台X射线机都应有曝光曲线，作为日常透照控制线质和照射率，即控制能量和曝光量的依据，并且在实际使用中还要根据具体情况作适当修正。
对每台在用射线设备均应做出经常检测材料的曝光曲线，依据曝光曲线确定曝光参数。
制作曝光曲线所采用的胶片、增感屏、焦距、射线能量等条件以及底片应达到的灵敏度、黑度等参数均应符合规定。
对使用中的曝光曲线，每年至少应校验一次。
射线设备更换重要部件或经较大修理后应及时对曝光曲线进行校验或重新制作。
4.4.1曝光曲线的构成和使用条件
横座标表示工件的厚度，纵座标表示管电压、曝光量为变化参数的曲线称为厚度——管电压（T—KV）曝光曲线；若纵座标用对数刻度表示曝光量，管电压为变化参数，所构成的曲线则称为厚度——曝光量（T—E）曲线。
几种典型的曝光曲线图例见图4-7～4-10。
图4-8 曝光曲线图例
图4-9 曝光曲线图例
图4-10 曝光曲线图例（3）：γ射线源，
任何曝光曲线只适用于一组特定的条件、这些条件包括：
1．所使用的X射线机（相关条件、高压发生线路及施加波形、射源焦点尺寸及固有滤波）；
2．一定的焦距（常取700或800mm）；
3．一定的胶片类型；
4．一定的增感方式（屏型及前后屏厚度）；
5．所使用的冲洗条件（显影配方、温度、时间）；
6．基准黑度（通常取2.0）。
上述条件必须在曝光曲线图上予以注明。
当实际拍片所使用的条件与制作曝光曲线的条件不一致时，必须对曝光量作相应修正。
这类曝光曲线一般只适用于透照厚度均匀的平板工件，而对厚度变化较大的工件如形状复杂的铸件等，只能作为参考。
4.4.2曝光曲线的制作
曝光曲线是在机型、胶片、增感屏、焦距等条件一定的前提下，通过改变曝光参数（固定KV、改变mA·min或固定mA·min，改变KV）透照由不同厚度组成的钢阶梯试块，根据给定冲洗条件洗出的底片所达到的某一基准黑度（如2.0），来求得KV、mA·min、T三者之间关系的曲线。
所使用的阶梯试块面积不可太小，其最小尺寸应为阶梯试块厚度的5倍，否则散射线将明显不同于均匀厚度平板中的情况。
另外阶梯试块的尺寸应明显大于胶片尺寸，否则要作适当遮边（图4-11）。
图4-11 曝光用阶梯试块
按有关透照结果绘制T—E曝光曲线的过程如下：
1．绘制D—T曲线
采用较小曝光量，不同管电压拍摄阶梯试块，获得第一组底片。
再采用较大曝光量不同管电压拍摄阶梯试块，获得第二组底片，用黑度计测定获得透照厚度与对应黑度的两组数据，绘制出D—T曲线图（4-12）。
2．绘制E—T曲线
选定一基准黑度值，从两张D—T曲线图中分别查出某一管电压下对应于该黑度的透照厚度值。
在E—T图上标出这两点，并以直线连线即得该管电压的曝光曲线（图4-13）。
a)小曝光量D—T曲线b)大曝光量D—T曲线
图14-12 D—T曲线
图4-13 E—T曝光曲线
4.4.3曝光曲线的使用
从E-T曝光曲线上求取透照给定厚度所需要的曝光量，一般都应采用所谓“一点法”，即按射线中心透照最大厚度确定与某一kv 相对应的E，此时透检区最小厚度所产生的黑度能否落在标准规定的范围未作考虑。
当需考虑厚度宽容度时，可用“两点法”或“对角线法”确定透照一定厚度范围达到规定黑度范围的曝光量。
用“两点法”取值的要点如下（参阅图5-7）
1．由被检焊缝确定透照最小厚度T和最大厚度TA;
2．在E—T曝光曲线图横座标上找出T、TA两点，由此作垂线与各kv线相交；
3．由斜线上各交点作出横轴平行线与纵轴相交；
4．由纵标各交点求出与各kv值相应的达到同一基准黑度Di（如Di=2.0）的曝光量比值ψ’；
5．由使用胶片特征曲线找出与标准规定的黑度上下限值D2、D1相应的曝光量比值ψ（=10ΔlgE）；
6．比较ψ’与ψ的值，务使ψ’≤ψ；
7．取ψ’最接近ψ的kv值作为满足厚度宽容度的管电压。
所谓“对角线法”就是按图5-7取曝光曲线图中特征矩形对角线的指示值，此时ψ’=ψ(ψ’D=D1=E.TA/ET=ψ=10ΔlgE)若图中无现成对角线，可按插入法近似求出。
图4-14 按两点法确定可用KV和mA.min
4.4.4曝光曲线的特殊用途
1、利用曝光曲线求非钢材的曝光量
要使一种材料的曝光曲线适用其它材料的透照，可利用射线透照等效系数进行厚度换算。
所谓射线等效系数（φm表示），是指在一定管电压下，达到相同射线吸收效果（或者说获得相同底片黑度）的基准材料厚度T o与被检材料厚度T m之比，即：
φm=T T m 0
以钢为基准材料（φm=1.0）时，几种常用金属材料不同管电压和能量下的射线透照等效系数的近似值见JB/T 4730表5-1。
. 例：管电压为250KVP时，铜和钢的等效系数分别为1.4和1.0，问透照30mm 铜时需要用多厚钢的曝光量？
∵φCu=T T cu
∴T o=φCu·T Cu=1.4×30=42mm
2、利用曝光曲线大致确定底片黑度范围
透照钢焊缝时，由于有焊缝余高的存在，要使整个评定区Dmim（焊缝处）和Dmax (母材处）都符合射线检测标准规定黑度范围，可利用曝光曲线和胶片特性曲线大致确定射线底片的黑度范围。
例：按图5-21（a）的曝光曲线和（b）胶片特性曲线所提供的条件透照（c）的焊缝，问母材黑度（Dmax）会否超过3.5？为什么？
图5-21
解：由曝光曲线得：当厚度13mm达到D=1.8时，曝光量为25mA·min，此时8mm厚度处的曝光量也为：25mA·min，曝光量增加的倍数为：
φ供=E
E
13
8
25
10
25
==.
由胶片特性曲线可知：黑度由1.8增加到3.5时，胶片需要的曝光量增加
的倍数为：φ需=E
E
35
18
.
.=104.0-3..6=2.1
φ供＞φ需，所以D材＞3.5
3、求半价层和衰减系数
假设散射线量小到可忽略不计（n=0），利用ET曝光曲线（窄束法制作），确定某一管电压下的H和μ
T1=E1 T2=E2 E2=E1 H=T2-T1
μ=0.693/H。
