射线检测设备及器材

1适用范围1.1本工艺规程适用于承压设备金属熔化焊对接接头的x射线和γ射线检测技术和质量分级要求。

1.2本部分适用的金属熔化焊焊接接头的金属包括钢、铜及铜合金、铝及铝合金、钛及钛合金、镍及镍合金。

焊接接头的型式包括板及管的对接接头对接焊缝（以下简称“对接焊缝”)、插入式和安放式接管角接接头对接焊缝(以下简称“管座角焊缝”）。

1.3承压设备其它金属材料、支承件和结构件的焊接接头的射线检测也可参照使用。

1.4本工艺规程规定射线检测技术等级分为三级：A级—低灵敏度技术；AB级—中灵敏度技术；B级—高灵敏度技术。

1.5如采用本工艺规程未引用的检测标准,应遵照原标准要求进行检测。

2编制依据NB/T 47013.1 承压设备无损检测第1部分：通用要求NB/T 47013.2 承压设备无损检测第2部分：射线检测3一般要求3.1射线检测人员3.1.1检测人员必须经过培训，按照国家特种设备无损检测人员考核的相关规定取得相应的无损检测资格。

3.1.2无损检测人员资格分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级。

3.1.3不同资格的无损检测人员，只能从事与该资格相应的无损检测工作。

3.1.4从事射线检测的人员在上岗前应进行辐射安全知识的培训，并按照有关法律、法规、标准的要求取得相应证书。

3.1.5射线检测人员的视力不应低于5.0，测试方法按GB 11533规定进行。

从事评片的人员每年检查一次视力。

3.2检测设备和器材3.2.1X 射线机、γ射线机（Ir192或Se75）、X射线管道爬行器、γ射线管道爬行器（Ir192或Se75），应视检测工程的具体情况选用适合的射源种类、仪器型号。

3.2.2观片灯3.2.2.1.观片灯的主要性能应符合GB／T19802的有关规定。

3.2.2.2.为评定黑度为4.5的射线底片，观片灯的最大亮度不得低于316228Lx。

3.2.3黑度计3.2.3.1.黑度计可测量的最大黑度值应不小于4.5，测量值的误差应不超过0.05。

实验一射线检测的原理及过程一、实验目的1、掌握X射线检测的基本原理和方法；2、了解射线检测的特点和适用范围；3、了解射线检测缺陷等级的评定。

二、实验设备器材1、XXQ－2005携带式变频充气X射线探伤机本机由控制器和管头（X射线发生器）及电源电缆、连接电缆等组成（控制器面板和管头结构分别如图8-1、图8-2所示）。

控制器采用可控硅单相桥式整流电路，整流后的电压经LC滤波回路滤波后变为平滑的直流电压，该电压经可控硅变频回路斩成频率可变的单向脉冲，送至高压脉冲变压器作为管头的电源。

毫安稳定单元可以随X射线管灯丝电压的提高或降低改变单向脉冲的频率，以保证X射线管电流的稳定。

千伏调节单元可以连续调节管电压，以适用不同厚度材料的拍片要求。

数字计时器为预置数字电子式，可按不同要求选择曝光时间，计时准确，误差小，显示直观。

如果在曝光期间有保护单元动作，计时器将显示当前时间，不归零。

重新开机，可继续曝光至预置时间，因而可节省胶片。

当电源电压波动时，控制器本身能自动调节，自动稳定X射线管电压和管电流，以保证获得稳定的X射线束。

管电压和曝光时间均可预置，而管电流不能设置，为恒定的5毫安。

管头为组合式，X射线管、高压变压器（包括X射线管灯丝绕组）与绝缘气体一同封装在铝壳内。

管头一端装有风扇和散热器，为冷却之用。

绝缘气体为SF6，具有良好的介电性能。

管头系完全防电击式，X射线管阳极接地，承受单向脉冲电压，设有温度保护装置，当管头温度达到规定值的±5℃时，温度继电器动作，切断高压，以确保机器安全。

管头的两端环可使其立放或横卧，在搬运及工作时可做把手用。

图8-1 控制器主面板及侧面板1.电源指示灯2.延时指示灯3.高压指示灯4.电流指示灯5.保险丝6.曝光计时器7.曝光时间设定拨码盘8.电源接头9.接地线接头10.控制线连接电缆接头11.电源开关12.高压关按钮13.曝光电压调节旋钮14.高压开按钮图8-2 管头结构示意图X射线管结构示意图1、把手2、风扇3、阳极体4、主体套1、玻璃管壳2、聚焦杯3、阴极灯丝5、X射线6、遮蔽铝7、阴极射线4、阳极罩5、窗口6、阳极靶8、高压变压器9、阴极体10、铝壳7、阳极体11、气压表12、控制线连接电缆接头2、其它辅助器材及耗材黑度计、射线胶片、金属箔增感屏、线型像质计、暗盒、铅字、屏蔽铅板、中心指示器、卷尺、钢印、观片灯℃ 黑度计用于检查射线底片的黑度，要求在国家标准规定的范围内。

射线检测设备及器材引言射线检测是一种常用的非破坏性检测方法，主要用于发现材料或构件内部的缺陷情况。

射线检测设备及器材是射线检测过程中必不可少的工具，本文将对常用的射线检测设备及器材进行介绍。

一、射线源射线源是射线检测的起点。

常见的射线源有放射性同位素源和射线发生器两种类型。

1.放射性同位素源放射性同位素源常用于辐射检测。

例如，铯-137和钴-60等放射性同位素可用于金属中缺陷的检测。

它们具有稳定的半衰期和适当的能量，能够提供足够的射线能量来穿透被测物体。

2.射线发生器射线发生器是一种通过电子束轰击防护金属靶材来产生射线的装置。

常见的射线发生器有线性加速器和X射线管。

线性加速器能够通过改变加速电子的能量来改变射线的能量，适用于不同材料的检测。

X射线管则通过在真空中加速和制动电子来产生X射线。

二、探测器探测器是射线检测设备的核心部件，用于测量和记录射线与被检测物体之间的相互作用。

常见的探测器有闪烁计数器、闪烁屏和平板探测器等。

1.闪烁计数器闪烁计数器是一种能够将射线能量转化为光能量，并通过光电倍增管放大后进行计数的探测器。

它具有高灵敏度和较好的能量分辨率，适用于高能量射线的检测。

2.闪烁屏闪烁屏是一种能够将射线能量转化为可见光或紫外光的材料。

当射线入射到闪烁屏上时，闪烁屏会产生闪光，通过光电倍增管放大后进行检测和计数。

3.平板探测器平板探测器是一种具有平面形状的探测器，能够通过测量入射射线的吸收程度来获取被测物体的信息。

它具有较大的探测面积和较好的空间分辨率，适用于射线检测中的成像研究。

三、辐射防护器材辐射防护器材主要用于保护射线工作者和周围环境，使射线剂量保持在安全范围内。

常见的辐射防护器材有铅衣、铅玻璃和铅胶等。

1.铅衣铅衣是一种常用的辐射防护器材，由铅重复层叠而成。

它能够有效吸收射线，减少射线剂量。

铅衣可用于射线工作者的个人防护。

2.铅玻璃铅玻璃是一种透明的玻璃材料，其中含有适量的铅。

它能够通过减少射线透射量来防护射线的辐射。

射线检测的设备和器材简介1. 引言射线检测是一种非破坏性检测技术，通过利用射线对物体进行检测，可以获取物体内部的结构、组成以及缺陷等信息。

在工业领域，射线检测被广泛应用于材料品质控制、设备检测、安全检查等方面。

本文将介绍射线检测中常用的设备和器材。

2. 射线源射线源是射线检测中的关键部分，它产生并释放射线用于照射待检测物体。

常见的射线源包括：•X射线管：X射线管通过加高压将电子加速到很高的速度，使其撞击目标金属靶产生X射线。

•放射性同位素：如钴-60、铯-137等放射性同位素可作为射线源，其放射性衰变产生γ射线。

3. 辐射探测器辐射探测器用于测量和记录射线通过待检测物体后的强度变化，从而获得物体内部的信息。

常见的辐射探测器有：•闪烁体探测器：闪烁体探测器由闪烁晶体和光电倍增管组成。

当射线照射到闪烁晶体上时，晶体会发出光信号，光信号被光电倍增管读取并转化为电信号。

•气体探测器：气体探测器包括GM计数器和比例计数器。

GM计数器通过检测射线照射到气体中产生的电离效应来测量射线强度。

比例计数器利用气体中的稀有气体与射线相互作用的特性来区分不同能量的射线。

•固态探测器：固态探测器是一种基于半导体材料的探测器，如硅、锗等。

射线入射到固态探测器中会产生电离效应，产生的电荷被探测器读取并转化为电信号。

4. 图像获取系统图像获取系统用于记录辐射探测器获取的电信号，将其转化为可视化的图像。

常见的图像获取系统包括：•透视系统：透视系统是通过将待检测物体置于射线源和辐射探测器之间，记录射线通过物体的强度变化。

透视系统可以实时观察射线通过物体的情况。

•平板探测器：平板探测器是一种将辐射探测器与数字成像技术相结合的系统。

辐射探测器将获取的电信号转化为数字信号，通过图像处理算法得到高分辨率的二维图像。

5. 数据分析与处理数据分析与处理是射线检测的关键一步，它将图像获取系统获得的数据进行处理和分析，提取出待检测物体的内部结构和缺陷信息。

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。

城市轨道交通安检设施之X射线机一、X射线机的基本原理X射线机俗称“X光机”，是一种用来产生X射线的设备，其主要用途是在不破坏物体的前提下探测物体的内部结构。

目前，我国城市轨道交通车站配备的X射线机为通道式X射线机，也称为固定式X射线机。

它主要由控制面板、检验箱、X射线发射器、显示屏、传送带、一个或多个紧急停止按钮、安全防护帘、行李滑道等部分组成。

它是借助于输送带将被检查物品送入X射线检查通道而完成检查的电子设备。

物品进入X射线检查通道，将阻挡包裹检测传感器，检测信号被送往系统控制部分，产生X射线触发信号，触发X射线的射线源发射X射线束。

X射线束穿过输送带上的被检物品，被被检物品吸收，最后轰击安装在通道内的半导体探测器。

探测器把X射线转变为信号，这些很弱的信号被放大，并经信号处理机箱做进一步处理，结果通过显示屏显示出来。

被检物品无论包有几层，X射线都能穿透，一层层地将包内的物品显示出来。

由于X射线具有很强的穿透能力，对人体有伤害，因此用于安全检查的X射线探测设备采用微剂量的X射线源，且常不连续发射。

每次检查，X射线的剂量不超过1 mR（毫伦），这样不仅可以保证工作人员的安全，还保证了被检物品的安全。

安检人员通过显示屏直接观察和分析物品内部结构及形状，把伪装在行李、包裹、公文箱、食品罐头、电子器材、儿童玩具等各类物品中的危险物品检查出来。

由于X射线机能显现包装内物品的结构图像，因此它在安检中占有非常重要的地位，目前仍是安检工作使用的主要器材。

二、X射线机的操作与维护1、X射线机的操作（1）开机前检查紧急按钮，确保紧急按钮处于复位状态；确保传送通道内无任何物品，确保X射线机周围没有任何物品；检查通道入口和出口处用于防止X射线泄漏的安全防护帘是否完好，如有损坏，须立即更换；检查传送带是否完好，带上是否有危害被检物品的尖刺和污迹；检查操作台锁是否有被未经许可的人损坏的迹象；检查所有盖板是否均已盖好；检查设备的接地线是否连接完好。

第二章射线检测的设备和器材2.1 X射线机X射线机是高电压精密仪器，为了正确使用和充分发挥仪器的功能、顺利完成射线检验工作，应认真了解和掌握它的结构、原理及使用性能。

2.1.1 X射线机的种类和特点：1、X射线机的分类：X射线机按照其外形结构、使用功能、工作频率及绝缘介质种类等可以分为以下几种。

(1)按结构划分：①携带式X射线机：这是一种体积小、重量轻、便于携带，适用于高空、野外作业的X射线机。

它采用结构简单的半波自整流线路、X射线管和高压发生部分共同装在射线机头内，控制箱通过一根多芯的低压电缆将其连接在一起。

其构成如图2.1。

②移动式X射线机：这是一种体积和重量都比较大，安装在移动小车上，用于固定或半固定场合使用的X射线机，它的高压发生部分(一般是二个对称的高压发生器)和X射线管是分开的，其间用高压电缆连接，为了提高工作效率，一般采用强制油循环和水循环冷却。

其构成如图2.2。

(2)按用途划分：①定向X射线机：这是一种普及型、使用最多的X射线机，其机头产生的X射线发射方向为40°左右的园锥角，一般用于定向单张摄片。

②周向X射线机：这种X射线机产生的X射线束是360°方向辐射，主要用于大口径管道和容器环形焊缝摄片。

③管道爬行器：这是为了解决很长的管道环焊缝摄片而设计生产的一种X 射线机，该机由电缆控制，利用拍片处焊缝外放置一个小的同位素γ射源进行跟踪定位，使X射线机在管道内爬行到予定位置进行摄片，辐射角大多为360°方向。

④软X射线机：这是一种低千伏(一般为60KV以下)X射线机，主要用于检验低密度、低原子序数的物质，如有色金属，非金属材料的内部缺陷。

⑤微焦点X射线机：这是一种焦点尺寸微小、约为10-3～10-2mm数量级的X射线机，采用近焦距放大摄片(可获得放大100倍的图象)，对研究和观察微小裂纹，半导体元件，生物细胞、化工复合材料，植物种子等内部结构有独到之处。

一、X射线机1．X射线机的分类(1）按结构：携带式；移动式（2）按用途:定向;周向；管道爬行;软射线;微焦点；脉冲。

（3）按频率：工频50~60Hz；变频300～800Hz；恒频200Hz。

在同样电流和电压条件下，恒频机穿透力强功耗小效率高,变频次之，工频较差。

（4)按绝缘介质：变压器油;SF6气.2．X射线管（1)结构（玻璃和陶瓷)I．阴极：由发射电子的钨灯丝和聚焦电子的凹面铜阴极头组成。

II．阳极a。

阳极靶:耐高温的钨，与电子撞击产生X射线b。

阳极体：采用导热率大的无氧铜，支承靶面，传递靶上的热量,避免钨靶烧坏。

c。

阳极(铜）罩:吸收二次电子和散乱射线。

冷却方式：辐射散热，冲油冷却，旋转阳极自然冷却。

III．外壳（2)X射线管的技术特性I．阴极和阳极特性a.阴极特性：在阴极的工作范围内,较小的温度变化就会引起较大的电流变化。

b。

阳极特性：在管电压较低时，管电流随管电压增加而增大，当管电压增加到一定程度后，管电流不再增大而趋于饱和，这说明某一恒定的灯丝加热电流（钨丝温度）下，阴极发射的热电子已经全部到达了阳极，再增加电压亦不可能增大管电流，也就是说,工业探伤用的X射线管工作在电流饱和区,在饱和区内要改变管电流，只有改变灯丝加热电流，X射线管的管电流和管电压在升高过程中可以相互独立进行调节。

c.管电压：指X射线管承载的最大峰值电压(kVp）。

在电工测量中,表头指示的是有效值，对于正弦波U有效值=0。

707U 峰值。

d。

焦点：焦点的尺寸主要取决于灯丝的形状和大小，阴极头聚焦槽的形状及灯丝在槽内安装的位置.此外，管电流和电压对焦点大小也有一定的影响。

阳极靶被电子撞击的部分叫做实际焦点。

焦点大，有利于散热,可承受较大的管电流；焦点小，底片清晰度好,照相灵敏度高.d。

辐射场强度：在30°辐射角处射线强度最大，阴极侧比阳极侧射线强度高，但实际上，由于阴极侧射线中包含着较多的软射线成分，所以对具有一定厚度的试件照相，阴极侧部位的底片并不比阳极侧更黑，利用阴极侧射线照相也并不能缩短多少时间。

射线检测设备和器材2.1 X射线机2.1.1 X射线机的分类1、按结构划分1）携带式X射线机体积小，重量轻，适用于野外、高空作业。

2）移动式X射线机体积和重量较大，能量大，mA连续可调，工作效率高，适用于固定探伤室。

2、按辐射方向划分1）定向X射线机辐射角是40°的圆锥角。

细分又分为定向玻璃管和定向波纹陶瓷管； 2）周向X射线机又分为周向锥靶机（辐射角360°×±12°）和周向平靶机（辐射角360°×24°）。

3、按绝缘方式划分1）油绝缘X射线机使用45号或25号变压器油绝缘。

体积大，重量重，是一种已经被淘汰的机型。

2）气绝缘X射线机采用高压绝缘气体六氟化硫（SF6）绝缘。

体积小重量轻，控制、保护功能齐全，是目前使用最多的机型。

4、按工作频率划分（给高压发生器的初级提供的信号频率）1）工频机工作频率50HZ，如油绝缘携带式X光机。

2）变频机工作频率在170HZ～300HZ范围内变化。

在改变KV的过程中，为使管电流稳定在某一特定值（如5mA），采取改变初级信号的占空比，而脉冲宽度保持不变即改变信号的频率来实现。

是目前使用最为普遍的机型。

3）恒频机实现恒频有两种方式，一种是占空比、频率及脉宽均不变，灯丝加热是单独的一套电路，通过对管电流的跟踪取样检测，调整灯丝的加热电流，也能实现稳定管电流的目的。

如日本东芝射线机。

另一种是占空比改变，但频率不变。

4）高频机工作频率在KHZ量级，可大大缩小高压发生器的体积，是携带式X射线机的发展方向，尚未推向市场。

另外，还有一种便携式恒压X 射线机，加在X 光管上的电压是恒电压，使X 光管工作时所通过的直流纹波相当平稳。

，最低20KV 启动，0～10mA 连续可调，100%工作效率。

2.1.2 X 射线机的结构1、X 射线管（X 光管）1）X 射线管的结构X 图2-1 X 射线管示意图◆阴极：X 光管的阴极是发射电子和聚焦电子的部位。

射线检测技术要求射线检测的一般要求除应符合NB/T 47013.1的有关规定外，还应符合下列规定。

1.1 射线检测人员1.1.1从事射线检测人员上岗前应进行辐射安全知识的培训，并取得放射工作人员证。

1.1.2射线检测人员未经矫正或经矫正的近（距）视力和远（距）视力应不低于5.0（小数记录值为1.0），测试方法应符合GB 11533 的规定。

从事评片的人员应每年检查一次视力。

1.2 设备和器材1.2.1 射线装置1.2.1.1可以使用两种射线源：a) X射线机和加速器产生的X射线；b) 由Co60、Ir192、Se75、Yb169和Tm170射线源产生的γ射线。

1.2.1.2经合同双方商定，允许采用其他新型射线源。

采用其他射线源时，有关检测技术要求仍应参照本部分的规定执行。

1.2.2射线胶片1.2.2.1胶片系统按照GB/T 19381.1分为六类，即C1、C2、C3、C4、C5和C6类。

C1为最高类别，C6为最低类别，胶片系统的特性指标见附录B。

1.2.2.2胶片制造商应对所生产的胶片进行系统性能测试并提供类别和参数。

胶片处理方法、设备和化学药剂可按照GB/T 19381.2的规定，用胶片制造商提供的预先曝光胶片测试片进行测试和控制。

不得使用超过胶片制造商规定的使用期限的胶片。

胶片应按制造商推荐的温度和湿度条件予以保存，并应避免受任何电离辐射的照射。

1.2.3观片灯观片灯的主要性能应符合GB/T 19802的有关规定，最大亮度应能满足评片的要求。

1.2.4黑度计（光学密度计）1.2.1.1黑度计可测的最大黑度应不小于1.5，测量值的误差应不超过±0.05。

1.2.1.2黑度计首次使用前应进行核查，以后至少每六个月应进行一次核查，核查方法可参照附录C的规定进行，每次核查后应填写核查记录。

在工作开试时或连续工作超过8h后应在拟测量黑度范围内选择至少两点进行检查。

1.2.5标准密度片标准密度片应至少有8个一定间隔的黑度基准，且能覆盖0.3～1.5黑度范围，应至少每2年校准一次。

NB/T 47013.2-2015射线检测工艺规程1 目的本规程规定了射线检测工作的一般要求和操作方法，更好地促进检测人员X射线检测操作的规范化和适用性。

2 适用范围2.1 本部分规定了承压设备金属熔化焊焊接接头X射线检测技术和质量分级要求。

适用于熔化焊焊接接头的金属为钢、镍及镍基合金、铜及铜合金。

焊接接头的型式为对接接头对接焊缝（以下简称“对接焊缝”）。

2.2 承压设备其他金属材料、支承件和结构件的焊接接头的射线检测也可参照使用。

注：a. 钢和镍及镍合金的透照厚度范围2～110mm；b. 铜及铜合金的透照厚度范围2～80mm；c. 上述材料承压设备管子和压力管道的透照厚度≥2mm。

3 编制依据本规程的编制依据包括但不限于以下相关规范及技术标准3.1 NB/T 47013.1-2015 承压设备无损检测第1部分：通用要求3.2 NB/T 47013.2-2015 承压设备无损检测第2部分：射线检测3.3 NB/T 47013.2-2015 承压设备无损检测第2部分：射线检测第1号修改单3.4 GB 11533 标准对数视力表3.5 GB/T 12604.2 无损检测术语射线照相检测3.6 GB 18871 电离辐射防护及辐射源安全基本标准3.7 GB/T 19348.1 无损检测工业射线照相胶片第1部分：工业射线照相胶片系统的分类3.8 GB/T 19348.2 无损检测工业射线照相胶片第2部分：用参考值方法控制胶片处理3.9 GB/T 19802 无损检测工业射线照相观片灯最低要求3.10 GBZ 117 工业X射线探伤放射防护标准3.11 GB/T 23910 无损检测射线照相检测用金属增感屏3.12 JB/T 7902 射线照相用线型像质计3.13 TSG Z8001-2013 特种设备无损检测人员考核规则4 职责4.1 质量技术部负责操作指导书编制和安全管理，项目部拍片人员按操作指导书进行拍片并记录；4.2 评片人员负责底片质量控制和底片评定（初评、复评），记录审核，报告编发；4.3 射线责任师负责操作指导书、底片、报告审核，并对检测过程进行质量控制。