不同射線(xiàn)檢測(cè)方法講義

射線(xiàn)檢測(cè)

材料成型及控制工程教研室石端虎2/4/20231定義：射線(xiàn)檢測(cè)是利用射線(xiàn)可穿透物質(zhì)和在物質(zhì)中有衰減的特性來(lái)發(fā)現(xiàn)缺陷的一種探傷方法。分類(lèi)X射線(xiàn)－波長(zhǎng)0.001~0.1nm

射線(xiàn)－波長(zhǎng)0.0003~0.1nm高能射線(xiàn)2/4/20232射線(xiàn)檢測(cè)特點(diǎn)缺陷種類(lèi)、大小直觀有記錄對(duì)裂紋不敏感需要防護(hù)設(shè)備、操作、成象較復(fù)雜2/4/20233射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)的獲得及基本性質(zhì)X射線(xiàn)的產(chǎn)生陰極加熱電子發(fā)射電場(chǎng)加速撞擊陽(yáng)極靶

X射線(xiàn)X射線(xiàn)產(chǎn)生示意圖2/4/20234射線(xiàn)檢測(cè)X射線(xiàn)管X射線(xiàn)管結(jié)構(gòu)示意圖1－玻璃外殼；2－陽(yáng)極；3－陰極2/4/20235射線(xiàn)檢測(cè)X射線(xiàn)產(chǎn)生的條件足夠量的高速運(yùn)動(dòng)的電子有一個(gè)能經(jīng)受高速電子撞擊而產(chǎn)生X射線(xiàn)的靶真空空間，防止氧化，防止電子受空氣的阻擋射線(xiàn)的獲得及性質(zhì)2/4/20236射線(xiàn)檢測(cè)能量轉(zhuǎn)換1％的能量轉(zhuǎn)換為X射線(xiàn)，99％為熱能冷卻，短時(shí)間使用X射線(xiàn)的強(qiáng)度發(fā)射的電子數(shù)量（管電流）管電壓的平方陽(yáng)極材料的原子序數(shù)射線(xiàn)的獲得及性質(zhì)2/4/20237射線(xiàn)檢測(cè)X射線(xiàn)的性質(zhì)不可見(jiàn)不帶電可穿透不透明的物質(zhì)能使底片感光有反射、折射、干涉現(xiàn)象使某些物質(zhì)產(chǎn)生光電效應(yīng)生物效應(yīng)

射線(xiàn)的獲得及性質(zhì)2/4/20238射線(xiàn)檢測(cè)X射線(xiàn)的分布射線(xiàn)的獲得及性質(zhì)輻射強(qiáng)度管電壓不變管電流大管電流小波長(zhǎng)輻射強(qiáng)度管電流不變管電壓大管電壓小波長(zhǎng)2/4/20239射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)射線(xiàn)的產(chǎn)生 放射性同位素的原子核衰變 半衰期T=0.693/

（年）－衰變常數(shù) 例：Co60，

=0.131/年T=5.3年射線(xiàn)的性質(zhì)與特點(diǎn)與X射線(xiàn)相似波長(zhǎng)比X射線(xiàn)短穿透力：Co60-銅250mm；鋁350mm；鋼300mm射線(xiàn)的獲得及性質(zhì)2/4/202310射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)射線(xiàn)的獲得及性質(zhì)射線(xiàn)源60Co236Ra137Cs192Ir170Tm射線(xiàn)源能量(MeV)1.251.220.660.350.072相當(dāng)于射線(xiàn)能量(MV)2~31~20.6~1.50.15~0.80.03~0.15半衰期5.3a1622a33a75d130d適用范圍(cm)3~122.5~100.5~53-153~201.5~71~50.1~12/4/202311射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)應(yīng)用特點(diǎn)不用水電，適應(yīng)野外作業(yè)設(shè)備輕巧，方便半衰期短的射線(xiàn)源需頻繁更換嚴(yán)格防護(hù)靈敏度較低射線(xiàn)的獲得及性質(zhì)2/4/202312射線(xiàn)檢測(cè)高能X射線(xiàn)定義：能量>100萬(wàn)電子伏特的X射線(xiàn)產(chǎn)生：電子回旋加速器等性質(zhì)：焦點(diǎn)小特點(diǎn)穿透力大（能量大，吸收）50~60%變成熱能，轉(zhuǎn)換效率高散熱問(wèn)題小射線(xiàn)的獲得及性質(zhì)2/4/202313射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)照相用設(shè)備

X射線(xiàn)探傷機(jī)組成射線(xiàn)檢測(cè)設(shè)備2/4/202314射線(xiàn)檢測(cè)X射線(xiàn)檢測(cè)設(shè)備射線(xiàn)檢測(cè)設(shè)備2/4/202315射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)檢測(cè)設(shè)備2/4/202316射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)探傷機(jī)射線(xiàn)檢測(cè)設(shè)備2/4/202317射線(xiàn)檢測(cè)膠片紀(jì)錄載體暗盒防止曝光增感屏增感系數(shù)（曝光量的比值）：K=無(wú)/有熒光增感屏：產(chǎn)生熒光，增感系數(shù)大，金屬增感屏：二次電子和金屬標(biāo)識(shí)射線(xiàn)；增感系數(shù)小，晶粒細(xì)小射線(xiàn)檢測(cè)設(shè)備2/4/202318射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)探傷原理及方法原理衰減規(guī)律光化作用內(nèi)部信息獲取強(qiáng)度不同的射線(xiàn)場(chǎng)探測(cè)并記錄這個(gè)場(chǎng)信息2/4/202319射線(xiàn)檢測(cè)衰減定律

Jd=J0e-d

（單色平行射線(xiàn)）

d:物質(zhì)厚度； ：衰減系數(shù)＝K3Z3=+

K：系數(shù)，決定于比重

：波長(zhǎng)

Z：原子序數(shù)

：吸收系數(shù)

：散射系數(shù)軟射線(xiàn)（波長(zhǎng)較長(zhǎng)）要比硬射線(xiàn)（波長(zhǎng)較短）易被材料吸收射線(xiàn)探傷原理及方法2/4/202320射線(xiàn)檢測(cè)X、（電磁波）射入，穿透物質(zhì)受其影響，物質(zhì)產(chǎn)生某些變化射線(xiàn)受物質(zhì)作用一部分被吸收改變了傳播方向射線(xiàn)與物質(zhì)的相互作用射線(xiàn)探傷原理及方法2/4/202321射線(xiàn)檢測(cè)與整個(gè)原子進(jìn)行光電效應(yīng)和瑞利散射與原子中的一個(gè)電子康普頓效應(yīng)，電子對(duì)效應(yīng)與原子核進(jìn)行核場(chǎng)電子對(duì)效應(yīng)和共振彈性散射射線(xiàn)與物質(zhì)的相互作用射線(xiàn)探傷原理及方法2/4/202322射線(xiàn)檢測(cè)電磁波的雙重性粒子性—波長(zhǎng)短波動(dòng)性—波長(zhǎng)長(zhǎng)X、—主要為粒子性射線(xiàn)與物質(zhì)的相互作用射線(xiàn)探傷原理及方法2/4/202323射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)與物質(zhì)的相互作用射線(xiàn)探傷原理及方法光電效應(yīng)康普頓效應(yīng)電子對(duì)效應(yīng)Z入射光子能量h02/4/202324射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)與物質(zhì)的相互作用吸收

射線(xiàn)與物質(zhì)撞擊逸出電子標(biāo)識(shí)電子放射二次電子放射三次。。。散射電子放射放出能量熱能耗全部能量部分物質(zhì)越厚，撞擊的機(jī)會(huì)越多，能量損耗大，吸收增加射線(xiàn)探傷原理及方法2/4/202325射線(xiàn)檢測(cè)散射

現(xiàn)象射線(xiàn)通過(guò)物質(zhì)以后，有部分射線(xiàn)改變了原來(lái)的方向，形成散射原因物質(zhì)的原子中的電子，在射線(xiàn)電磁場(chǎng)的作用下，形成新的電磁波源，向四周輻射X射線(xiàn)射線(xiàn)探傷原理及方法2/4/202326射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)探傷技術(shù)及工藝

射線(xiàn)透照靈敏度射線(xiàn)照相的影象質(zhì)量因素：對(duì)比度、清晰度和顆粒度對(duì)比度

:射線(xiàn)照相影象兩個(gè)區(qū)域的黑度差黑度:I/I0稱(chēng)為透過(guò)率,D=lgI0/I清晰度（半影寬度）幾何不清晰度膠片固有不清晰度2/4/202327射線(xiàn)檢測(cè)幾何不清晰度理想邊界－垂直實(shí)際邊界－緩變緩變區(qū)的大小U幾何不清晰度－射線(xiàn)源的焦點(diǎn)影響射線(xiàn)的焦點(diǎn)陽(yáng)極靶上發(fā)出X射線(xiàn)的范圍Ug=dT/(f－T)2/4/202328射線(xiàn)檢測(cè)2/4/202329射線(xiàn)檢測(cè)dTF2/4/202330射線(xiàn)檢測(cè)幾何不清晰度影響2/4/202331射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)照相的靈敏度顯現(xiàn)缺陷的程度或發(fā)現(xiàn)最小缺陷的能力絕對(duì)靈敏度－沿射線(xiàn)方向可發(fā)現(xiàn)最小缺陷的尺寸相對(duì)靈敏度－沿射線(xiàn)方向所能發(fā)現(xiàn)的最小缺陷的尺寸與被檢處的材料厚度的百分比2/4/202332射線(xiàn)檢測(cè)象質(zhì)計(jì)

2/4/202333射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)探傷工藝

透照規(guī)范包括：透照布置、透照基本參數(shù)、透照輔助措施和透照設(shè)備與器材管電壓材料的吸收系數(shù)（穿透厚度）照相靈敏度選擇原則焦距幾何不清晰度的要求適當(dāng)?shù)纳渚€(xiàn)強(qiáng)度，均勻的透照范圍曝光量透照時(shí)間×管電流(mA·min)2/4/202334射線(xiàn)檢測(cè)曝光曲線(xiàn)實(shí)驗(yàn)確定的有關(guān)透照規(guī)范數(shù)據(jù)的一組曲線(xiàn)應(yīng)用說(shuō)明：根據(jù)板厚由曝光曲線(xiàn)確定管電壓、曝光量2/4/202335射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)探傷的應(yīng)用與缺陷識(shí)別

射線(xiàn)探傷的應(yīng)用準(zhǔn)備：探傷范圍（5％～100％）、位置、標(biāo)記等選規(guī)范：管電壓、曝光量、焦距輔助器材的使用增感屏－熒光增感屏補(bǔ)償塊－同種材質(zhì)，鉛粉、鋇液鉛板－減少散射線(xiàn)的影響缺陷的畸變：射線(xiàn)角度影響2/4/202336射線(xiàn)檢測(cè)焊縫的射線(xiàn)檢測(cè)應(yīng)熟悉焊接工藝，了解可能出現(xiàn)的缺陷類(lèi)型和部位選擇合理的透照方位，以得到最大的缺陷檢出率管子透照問(wèn)題，單壁單投影，雙壁單投影，雙壁雙投影圓周透照的重疊問(wèn)題2/4/202337射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)探傷的缺陷識(shí)別

焊縫缺陷裂紋－在底片上呈直線(xiàn)且略成波紋狀，二頭尖細(xì)，中間稍寬。（縱向、橫向裂紋）未焊透－焊縫影響中心呈現(xiàn)一條黑度較大的細(xì)長(zhǎng)直線(xiàn)。氣孔－在底片上多呈現(xiàn)為圓形或橢圓形的黑點(diǎn)，其中心黑度較大，邊界黑度較小。（分散氣孔、密集氣孔、單個(gè)氣孔等）夾渣－焊縫內(nèi)部的非金屬殘留物，在底片上是一些黑度不均勻，形狀不規(guī)則的點(diǎn)狀、條狀或塊狀黑影。夾鎢－鎢的密度比鐵大，呈白點(diǎn)2/4/202338射線(xiàn)檢測(cè)典型缺陷圖片2/4/202339射線(xiàn)檢測(cè)2/4/202340射線(xiàn)檢測(cè)2/4/202341射線(xiàn)檢測(cè)2/4/202342射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)照相底片2/4/202343射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)檢測(cè)應(yīng)用12/4/202344射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)檢測(cè)應(yīng)用22/4/202345射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)檢測(cè)應(yīng)用32/4/202346射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)檢測(cè)應(yīng)用42/4/202347射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)檢測(cè)應(yīng)用52/4/202348射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)檢測(cè)應(yīng)用62/4/202349射線(xiàn)檢測(cè)實(shí)時(shí)成像檢測(cè)方法快速檢測(cè)動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)字圖像（A/D轉(zhuǎn)換）計(jì)算機(jī)管理圖像處理2/4/202350射線(xiàn)檢測(cè)各種實(shí)時(shí)成像檢測(cè)系統(tǒng)2/4/202351射線(xiàn)檢測(cè)典型系統(tǒng)2/4/202352射線(xiàn)檢測(cè)圖像增強(qiáng)器結(jié)構(gòu)2/4/202353射線(xiàn)檢測(cè)圖像增強(qiáng)器2/4/202354射線(xiàn)檢測(cè)實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)2/4/202355射線(xiàn)檢測(cè)靈敏度曲線(xiàn)12/4/202356射線(xiàn)檢測(cè)靈敏度曲線(xiàn)22/4/202357射線(xiàn)檢測(cè)2/4/202358射線(xiàn)檢測(cè)環(huán)焊縫實(shí)時(shí)成像檢測(cè)2/4/202359射線(xiàn)檢測(cè)實(shí)時(shí)成像控制系統(tǒng)2/4/202360射線(xiàn)檢測(cè)實(shí)時(shí)成像檢測(cè)應(yīng)用2/4/202361射線(xiàn)檢測(cè)2/4/202362射線(xiàn)檢測(cè)CT檢測(cè)方法ComputerTomography真正的二維圖像可實(shí)現(xiàn)三維檢測(cè)2/4/202363射線(xiàn)檢測(cè)射線(xiàn)源X射線(xiàn)、射線(xiàn)探測(cè)器機(jī)械裝置（步進(jìn)、旋轉(zhuǎn)）計(jì)算機(jī)重建CT檢測(cè)原