工業(yè)CT的發(fā)展及應(yīng)用

工業(yè)CT的發(fā)展及應(yīng)用當(dāng)前第1頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)一、工業(yè)CT基本原理二、工業(yè)CT系統(tǒng)的主要部件三、工業(yè)CT在無損檢測(cè)中的應(yīng)用工業(yè)CT的發(fā)展及應(yīng)用當(dāng)前第2頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)射線穿透物體強(qiáng)度衰減遵從比爾定律：I=I0e－μl其中I――射線穿透物體后的強(qiáng)度；I0

――射線入射端初始強(qiáng)度；

μ――射線穿過不同物質(zhì)的衰減系數(shù)

l――穿透物體的長度一、工業(yè)CT基本原理當(dāng)前第3頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)

首先探測(cè)器測(cè)量射線透過物體的強(qiáng)度變化（即探測(cè)器計(jì)數(shù)和的變化），然后輸入計(jì)算機(jī)，通過CT圖像重建運(yùn)算，重組出被檢測(cè)部位的橫斷面圖像，即獲得該層上下無重疊、對(duì)比度很高的清晰圖像。

工業(yè)CT工作原理一、工業(yè)CT基本原理當(dāng)前第4頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)工業(yè)CT工作原理圖一、工業(yè)CT基本原理當(dāng)前第5頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)

ＣＴ圖像不存在重疊與模糊，靈敏度比透視高出一、兩個(gè)數(shù)量級(jí)之多。

CT與一般透視照相比較葉片陶瓷型芯臘模斷層圖葉片透視圖一、工業(yè)CT基本原理當(dāng)前第6頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)工業(yè)CT系統(tǒng)的主要組成：１．源系統(tǒng)(X射線、伽瑪射線、加速器)２．探測(cè)器系統(tǒng)３．?dāng)?shù)據(jù)采傳系統(tǒng)４．機(jī)械掃描、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)

5．圖像重建、分析系統(tǒng)二、工業(yè)CT系統(tǒng)的主要部件當(dāng)前第7頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)X光機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)平移系統(tǒng)探測(cè)器北京優(yōu)聯(lián)思特公司X光機(jī)CT整機(jī)圖示當(dāng)前第8頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)伽瑪射線源：常用60Co、137Cs。能量特定但強(qiáng)度小，掃描時(shí)間長。Ｘ光機(jī)射線源：包含Ｘ光管、高壓電源、高壓控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)。檢測(cè)時(shí)間短、圖象質(zhì)量高。直線加速器：包含加速管、高壓控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等。適用于高密度、大工件的檢測(cè)。１．源系統(tǒng)二、工業(yè)CT系統(tǒng)的主要部件當(dāng)前第9頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)型號(hào)：MG452生產(chǎn)商：YXLON公司

X光機(jī)高壓X光機(jī)高壓控制器二、工業(yè)CT系統(tǒng)的主要部件當(dāng)前第10頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)２．探測(cè)器系統(tǒng)閃爍體光電倍增管探測(cè)器：輸出信號(hào)大，適用于射線源。閃爍體光電二級(jí)管探測(cè)器：探測(cè)器組合密度高、幾何效率高，目前最為常用。

氣體電離探測(cè)器：探測(cè)器之間一致性好，適用于三代掃描，但效率較低。二、工業(yè)CT系統(tǒng)的主要部件當(dāng)前第11頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)制造探測(cè)器所用管子二、工業(yè)CT系統(tǒng)的主要部件當(dāng)前第12頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)３．?dāng)?shù)據(jù)采傳系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采傳系統(tǒng)是探測(cè)器和計(jì)算機(jī)之間的電路接口。這部分電路十分復(fù)雜，構(gòu)成了工業(yè)CT電子設(shè)備的主體。其中關(guān)鍵技術(shù)之一是Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換。

二、工業(yè)CT系統(tǒng)的主要部件當(dāng)前第13頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)４．機(jī)械掃描、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)

機(jī)械掃描系統(tǒng)包括：機(jī)械驅(qū)動(dòng)軸、試件轉(zhuǎn)臺(tái)、各種支架、底座、移動(dòng)控制系統(tǒng)（電機(jī)、編碼器、伺服放大器、移位控制板等）。二、工業(yè)CT系統(tǒng)的主要部件當(dāng)前第14頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)德國NEFF公司高精度直線轉(zhuǎn)動(dòng)單元二、工業(yè)CT系統(tǒng)的主要部件當(dāng)前第15頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)數(shù)字伺服放大器、同步伺服電機(jī)二、工業(yè)CT系統(tǒng)的主要部件當(dāng)前第16頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)及平移系統(tǒng)二、工業(yè)CT系統(tǒng)的主要部件當(dāng)前第17頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)5．圖像重建、分析系統(tǒng)

該部分硬件由系統(tǒng)主板、專用控制板、陣列處理器、顯示器、拷貝機(jī)等組成。軟件包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。應(yīng)用軟件應(yīng)當(dāng)完成三個(gè)功能：設(shè)置和校正CT重建參數(shù)、控制掃描過程及實(shí)現(xiàn)CT數(shù)據(jù)同步采集、完成圖像重建。二、工業(yè)CT系統(tǒng)的主要部件當(dāng)前第18頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)三、工業(yè)CT技術(shù)廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域：１、航空、航天等工業(yè)中精密工件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的測(cè)量及其缺陷的檢測(cè)；２、兵器工業(yè)中對(duì)彈藥填充密度的檢測(cè)和武器關(guān)鍵部件的質(zhì)量檢查；３、汽車工業(yè)中對(duì)關(guān)鍵零件的無損檢測(cè)；４、鋼鐵工業(yè)中產(chǎn)品的在線監(jiān)控和質(zhì)量檢測(cè)；當(dāng)前第19頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)三、工業(yè)CT技術(shù)廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域5、鋼鐵工業(yè)中產(chǎn)品的在線監(jiān)控和質(zhì)量檢測(cè)；６、油鉆探中對(duì)巖芯的評(píng)估，鉆桿和管道的探傷；７、地質(zhì)、考古中對(duì)樣品的評(píng)估；８、海關(guān)對(duì)違禁、走私物品的檢查。當(dāng)前第20頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)三、工業(yè)CT在無損檢測(cè)中的應(yīng)用三維成像技術(shù)

自ＣＴ廣泛應(yīng)用以來，三維成像一直是人們研究的課題，總體上可分為兩類：一類為直接研究從投影數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建稱為真三維重建技術(shù)。另一類是將多幅二維ＣＴ圖像疊堆出樣品的三維圖像，這實(shí)際上是一種顯示技術(shù)。當(dāng)前第21頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)三、工業(yè)CT在無損檢測(cè)中的應(yīng)用目前三維成像中以表面顯示法常用最常用。表面顯示法有三角網(wǎng)法、有限差分法、動(dòng)態(tài)彈性表面插入法等，基本都是利用有限的斷層數(shù)據(jù)得到更加接近實(shí)際的光滑物體表面。近年來出現(xiàn)的滑行環(huán)連續(xù)螺旋線掃描方式，可得到無間隙的螺旋狀掃描數(shù)據(jù)，這對(duì)三維顯示技術(shù)無疑提供了十分有利的條件。當(dāng)前第22頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)從技術(shù)上說，隨著計(jì)算機(jī)計(jì)算速度進(jìn)一步提高和存儲(chǔ)量的擴(kuò)大，ＣＴ圖像的處理技術(shù)會(huì)更加先進(jìn)；除探測(cè)器技術(shù)的不斷改進(jìn)對(duì)ＣＴ性能的提高起關(guān)鍵性的作用外，選用更有效的射線源、掃描方式是解決空間分辨率、密度分辨率與掃描時(shí)間三因素相互制約問題的根本方法。

當(dāng)前第23頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)工業(yè)ＣＴ的歷史雖然僅有二十來年，但各種類型的商品化產(chǎn)品及實(shí)驗(yàn)室設(shè)備已達(dá)相當(dāng)數(shù)量。做為一種先進(jìn)的無損檢測(cè)技術(shù)，工業(yè)ＣＴ近年在我國的需求量已呈逐年遞增的發(fā)展趨勢(shì)，尤其在國防、軍工行業(yè)，需求急劇增加。這為工業(yè)ＣＴ的研究、開發(fā)提供了一個(gè)大好的發(fā)展機(jī)遇。

當(dāng)前第24頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)北京優(yōu)聯(lián)思特公司已研制的幾種ＣＴ機(jī)型ICT－B01伽瑪射線ICT－DY01伽瑪射線彈藥檢測(cè)機(jī)ICT－X01X射線小型工業(yè)CT機(jī)ICT－X02X射線通用型當(dāng)前第25頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)ICT－B01工業(yè)CT設(shè)備當(dāng)前第26頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)ICT－X01X射線工業(yè)CT設(shè)備當(dāng)前第27頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)彈藥檢測(cè)工業(yè)CT（ICT—DY01）當(dāng)前第28頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)X射線工業(yè)CT（ICT－X02）當(dāng)前第29頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、控制當(dāng)前第30頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)ICT－X02掃描圖像當(dāng)前第31頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)航天推進(jìn)器動(dòng)作筒當(dāng)前第32頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)葉片的DR透視圖

當(dāng)前第33頁\共有38頁\編于星期日\22點(diǎn)

葉