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工业CT无损检测不锈钢小孔试片实例分析

发布时间:2019-07-03 10:59:13    点击次数:次   

   工业CT无损检测不锈钢小孔试片实例分析

  01 试样信息

  采用小孔试片进行实例分析,材料为不锈钢;试样的规格为:外径50mm,厚度1.2mm,其上加工有直径分别为0.1,0.3,0.5,0.7,0.9,1.1mm的6类人工通孔,每类沿径向分布3个。

  02 检测设备

  检测设备采用德国蔡司生产的METROTOM高能工业CT系统进行检测。

  设备的加速器能量为6MeV;焦点尺寸为标称2mm;探测器608通道,垂直准直器开口0.3mm,通道间隔1.3mm,水平准直器0.25~5mm可调。源到探测器距离(SDD)为3421.6mm;源到转台中心距离(SOD)为2639.4~3019.4mm。

工业CT无损检测

  03 检测要求

  可发现0.5mm以上人工孔。

  04 工艺参数确定

  1 将参数代入式(1),得到Mopt=1.03;受机械系统限制,选择SOD=3019.4mm,此时M=1.13。

  2 将参数代入式(2),重建范围Re=75mm。

  3 将参数代入式(4),重建矩阵H>320,因系统中较小选项为1024,故重建矩阵选择1024×1024。

  4 该系统为单焦点,焦点尺寸为2.0mm。

  5 扫描电压及扫描电流:该系统射线源为6MeV加速器系统,因此射线能量只能为6MeV。

  6 将参数代入式(6),得到采样幅数n>1135.4,因此采样幅数选择满足要求的较小值2048。

  7 按式(7),切片厚度h设置为0.5mm。

  8 微动次数是IPT6110设备专用工艺参数,其用扫描时间补充了探测器数量。系统设置选项为2、5、10次,5次微动后可以保证采样频率小于0.2mm [由(1.3-0.3) /5计算得出],故选择5次微动。

  9 转台转速为IPT6110设备专用工艺参数,其与采样幅数及加速器触发频率有关,在加速器触发频率固定时,采样幅数与转台转速成反比。此次扫描加速器触发频率依据设备当前条件,设置为170Hz,因此转台转速为5r/min。

  10 扫描部位通过在DR图像上的实测来确定,扫描层数为1层。

  05 检测结果

  按以上工艺参数,使用IPT6110设备对试样进行三代CT扫描,检测结果如图2(a)所示,在其上可清晰发现3个0.5mm孔。

  图2 试样CT扫描图像及其增加采样幅数和微动次数后的CT图像

  CT图像质量通常采用空间分辨率、对比度灵敏度和伪像3个指标来评价。这里使用小孔模拟缺陷的讨论主要针对空间分辨率指标。

  实际上,缺陷尤其是小缺陷能否检测出来,还很大程度地依赖于系统的对比度灵敏度。通过增加采样幅数、微动次数、切片厚度、扫描电流等降低噪声、增加对比度灵敏度的手段对小缺陷的检出是比较有利的。

工业CT检测

  图2(b)是增加采样幅数和微动次数后的CT图像,在其上可清晰发现0.3mm人工孔,但检测时间增加了5倍,可见该检测质量是靠牺牲检测效率来得到的。


关键词:工业CT,CT测量机,工业CT检测

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