X射线实时成像在铸造舱段检测中的应用

　　随着数字图像处理技术的发展和各种射线探测器件的不断涌现,X射线实时成像在成像质量方面有了很大的改进,其图像清晰度和检测灵敏度已接近于射线底片,加之该技术本身具有检测速度快和检测成本低的优点,其应用效益受到专业人士的关注;我厂近几年由于生产任务的增加,过去采用的常规射线透照法由于检测效率低已成为制约铸造舱段生产的“瓶颈”工序,在此背景下,我们本着“积极稳妥”的原则,先试用,再推广,在X射线实时成像应用铸造舱段质量检测方面作了一些有益的探索。

　　1　X射线实时成像系统的构成

　　系统包括:(1)从德国引进的MG165恒压小焦点X射线机,XRS232图像增强器和PXV2500图像数字化处理软件;(2)由我厂自行设计制造的适于筒体舱段检测的辅助工装小车,全系统构成如图1。

　　2　系统技术性能指标测试

　　射线实时成像系统的主要技术指标是空间分辩率和图像对比灵敏度,参照ASTM E1411《射线实时成像检测系统的鉴定方法》和ASTM E1647《测定射线实时成像系统检测对比灵敏度方法》标准的有关规定,全系统安装、调试完成后,我们对技术指标进行测试。

　　2.1　全系统空间分辨率

　　参照ASTM标准E1411,E1647规定,采用随机附带的双丝型线对测试卡,工艺参数在标准推荐的条件下进行,即焦距f=700mm,管电压不大于40kV,管电流不小于2.0mA,测试结果如下:全系统空间分辨率2.4Lp/mm。

　　2.2　图像对比灵敏度

　　由于缺乏ASTM E1647标准所规定的专用对比灵敏度试块,我们采用像质计对实际工件检测图像进行了对比灵敏度测试。

　　用GB51618-85中6～12号AL丝像质计贴于20mm厚铝合金铸造舱段外表面,调整曝光参数至最佳时,即焦距f=460mm,管电压56kV,管电流4.9mA,能发现第11号铝丝( 0.32mm),对比灵敏度为1.6%符合GJB593.2—88《无损检测质量控制规范——X射线照相检验》中有关对比灵敏度的要求:当受检材料厚度大于6mm时,对比灵敏度不低于2%。

　　3　工艺试验

　　为了摸索舱段检测的最佳工艺参数,在理论计算的基础上进行了大量的工艺试验。

　　3.1　透照方式

　　采用单壁透照效果最好,即图像增强器固定在圆筒形舱段外,X射线管固定在悬壁上(悬臂上、下、左、右可调节),舱段放在检测工装小车上,悬臂伸进舱内,舱段随小车按规定的等分转动或按设定的距离平移,即可完成对圆筒形舱段的连续检测。透照方式如图2。

　　3.2　成像系统不清晰度

　　经测试系统空间分辨率为2.4Lp/mm,根据图像质量要素分析可知,成像系统不清晰度所对应的分辨率线对数为Ps=2.4+0.2=2.6Lp/mm(注:图像分辨率测试卡的最小分级为0.2Lp/mm)。成像系统不清晰度Us等于它所对应的分辩率Ps线对数倒数的二分之一。