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数字化射线检测技术原理及其应用

来源: 作者:ndt 人气: 发布时间:2024-04-24
摘要:随着信息技术的迅猛发展,各种数字射线成像技术正在特种设备行业逐步推广应用,跟人们生活中使用数码相机代替使用胶卷的照相机照相一样,数字成像技术将引起射线检测技术的一次革命,预示着无胶片化的数字射线检测时代即将到来,从而使检测实现高质量、高效率
随着信息技术的迅猛发展,各种数字射线成像技术正在特种设备行业逐步推广应用,沧州欧谱跟人们生活中使用数码相机代替使用胶卷的照相机照相一样,数字成像技术将引起射线检测技术的一次革命,预示着无胶片化的数字射线检测时代即将到来,从而使检测实现高质量、高效率和低成本。本文重点介绍目前在我国得到逐步应用的四种数字化射线检测技术的原理,并特别结合广西特种设备的射线检测情况分析其应用经济效益,探讨在广西特种设备行业应用数字化射线检测技术检测的可行性。

    1 数字射线实时成像检测系统

    X射线数字化实时成像检测技术是基于显像管图像增强器的X-TV电视成像系统,它诞生于20世纪40年代,从X射线图像增强器发展而来,直到90年代末一直是非胶片成像的最主要方法,由于受设备器件本身的结构和原理限制,这种成像技术存在图像信噪比大、灵敏度低、对比度差、图像变形、使用寿命短、不能对复杂零件进行有效检测、容易使操作人员疲劳等缺点。

    90年代后人们结合数字电子技术图像增强器的电视成像系统进行许多改进:如使用小焦点X射线源,用高清晰度摄像机、显示器来拍摄和显示图像,利用几何投影放大改善灵敏度和分辨率;使用计算机后续图像处理系统降低信噪比;使用光栅弥补设备动态范围不足和使用时避免因为射线直接照射而导致增强器损坏等,改进后的X射线数字化实时成像检测系统随着图像增强器、CCD相机性能的提高,光学系统及图像处理软件的改进,系统指标有所提高。在结构简单、大批量生产的单一工件焊缝射线检测中得到成功的应用。人们称之为第二代射线数字成像系统。

    X射线机发射的X射线穿透被检工件后,经闪烁体转换屏转换成屏上的可见图像,用摄像机摄取转换为PAL视频信号,传送至图像采集卡的A/D(模拟量、数字量)转换器进行数字化,形成数字图像数据,供计算机进行图像处理可实现同一焊缝中多幅图像的连续自动采集,检测一只YSP-15型钢瓶焊缝仅需要3分钟⑵。

    (2)图像处理

 

  图像处理的实质是提取图像中的特征量或特殊信息,供计算机进行分析和识别,沧州欧谱主要包括图像叠加(消除噪声)、灰度增强(改善图像质量)、边界锐化(突出图像轮廓,使得图像清晰易于识别)、图像反转(使得图像与X射线负片的图像类似)和伪彩色处理(提高图像内容的分辨率)等,有效地提高了人眼对焊缝缺陷的分辨能力,确保图像评定的准确性。

  (3)图像显示、评定与记录

   经处理后的图像显示在显示器屏幕上,由计算机对焊缝(构件)缺陷数据图像进行识别,充分利用计算机软件,对焊缝检测图像进行辅助评定,除缺陷的定性由取得 RT-Ⅱ资格人员进行外,缺陷的定位、定量和定级均由计算机辅助完成,使焊缝缺陷评定工作准确性和速度大大提高,评定结果纳入检测数据库管理。评定数据图像经压缩编码后,存储在硬盘上待达到一定容量后刻录到CD-R光盘上记录,CD-R为一次写入型光盘,一张650MB的CD-R光盘约可存储4200幅X 射线数字化实时成像图像,且具有可移动性,保存期长达30年以上。

    第二代射线数字成像系统的典型特征是:大量采用个性化、非标结构的成像单元(如:百万象素以上的数字摄像机、扫描线阵、a-Si平板等),获得良好图像质量的前提是X射线机能量、机械运动速度和成像器特性密切配合,而唯一能将系统各组成设备协调起来的工具是系统软件而非其它硬件设备。因此,软件成为了系统的核心部分。第二代射线数字成像系统,遵循成像单元是基础、系统软件是核心、获得高分辨率和灵敏度的图像是目标的系统设计思想,系统的集成化水平、使用便捷性和图像质量已经明显优于第一代产品。

    1.1工作原理

  X射线数字化实时成像检测技术的原理可用两个“转换”来描述:沧州欧谱X射线穿透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射线检测信号转换为可视图像(射线→荧光→电子→荧光),称之为“光电转换”,可视图像是模拟信号,它不能为计算机所识别,而将模拟信号转换为数字信号是用高清晰度摄像机拍摄图像,输入计算机,进行A/D转换为数字图像,经计算机处理后,还原在显示器屏幕上显示出材料内部的缺陷性质、大小、位置等信息。

    1.2检测设备

    射线数字化实时成像检测系统主要由X射线机(射线源)、工件与机械驱动系统、韦氏硬度计http://www.weishiyingduji.cn 图像增强器、摄像机、图像处理器、计算机、显示器和图像存储单元等设备组成。

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