无损检测新技术-X射线数字成像研究与应用

　1 发展概况

    发展概况X射线数字成像检测技术X射线数字成像是一项新兴的无损检测技术。英、美等工业发达国家在80年代后期开始研究、应用这项技术.而几乎在同时，国内无损检测也就这方面开展了研究工作，并将该技术首先应用于锅炉、压力容器焊缝的无损检测。为了及时总结我国X射线数字成像技术开发、研究和应用成果，大力推进该技术的发展，1994年劳动部立项支持有条件的企业应用该技术。1996年底，已有四家企业通过了劳动部职业安全卫生与锅炉压力容器安全监察局的现场测评。1994年，劳动部锅炉压力容器检测研究中心以及有关单位共同承担的劳动部科技项目:《锅炉压力容器焊缝X射线检测计算机实时成像处理系统的应用研究课题》(编号为LG94一012)，已经于1996年7月通过了部级鉴定。

    2 X射线数字成像检测技术   

    由于计算机数字图像处理技术的发展和微小焦点X射线机的出现，X射线数字成像检测技未已经能够用于金属材料的无损检测。它的原理可用两个“转换”来概括:X射线穿过金属材料后被图像增强器所接收，图像增强器把不可见的X射线图像转换为可视图像。该转换过程称为’‘光电转换”;从信息量的载体而言，可视图像的载体是模拟量，它不能为计算机所识别，如要输入计算机进行处理，则需将模拟量转换为数字量，进行“模数转换”再经计算机处理将可视图像转换为数字图像，其方法是用高清晰度电视摄像机取可视图像，输入计算机，进行“模数转换”。转换的数字图像，再经计算机处理，以提高图像的灵敏度和清晰度，处理后的图像显示在屏幕上能提供检测材料内部的缺陷性质、大小、位置等信息，监测人员可在显示器屏幕上直接观察检测结果;按照有关标准对检测结果进行缺陷等级评定，从而达到检测的目的。图像的产生会有短暂的延迟，延迟的时间取决于计算机处理的速度;检测结果暂储存在计算机硬盘内并最终转储到CD光盘上;借助计算机程序对检测结果进行辅助评定，可大大提高检测的速度.从而使X射线无损检测技术向自动化迈进了一步。X射线数字成像检测技术可以代替传统的X射线胶片照相检测方法。检测图像经计算机互联网还可实现远距离传送;从某种意义_L说.X射线数字成像技术是射线无损检测技术的一次革命。其工作原理见图l。

　　3  X射线数字成像技术的特点

　　3.1 与胶片照相检沮lJ方法的区另

　　X射线数字成像方法与X射线胶片照相方法在基本原理上是相同的;胶片照相方法是X射线穿透工件，部分射线能量被材料吸收，其余的射线能量穿过工件后使胶片感光，在底片上产生黑度差异的影像，从而达到检测目的;而X射线数字成像方法同样是X射线穿透工件，部分能量被材料吸收。其余的射线能量则经图像增强器转换为可见图像，经计算机处理后，在显示器屏幕上即可观察到检测结果。虽然它们产生的机理是一致的，但是在表现形式上却有所不同: