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工業CT無損檢測工藝參數選擇

發布日期:2021-02-22 作者: 點擊:

工業CT無損檢測工藝參數選擇


工業CT是一種非常有效的無損檢測方法,可以檢測從毫米級到數十米高的大型航天運載火箭等產品,檢測內容包括缺陷檢測、尺寸測量、密度表征、 裝配結構分析等,在航天、航空、兵器、石油化工、汽車製造和核能等領域得到了普遍應用]。 經過幾十年的研究和應用,其技術已日漸成熟,使用範圍變得更廣,被國內外公認為最佳無損檢測技術之一。


工業 CT係統的性能指標可用空間分辨率和密度分辨率以及偽像來描述。對於給定的工業CT係統,係統本身的極限性能指標是確定的,但是在實際檢測時,能否準確檢出缺陷除與係統本身的性能指標有關,還與檢測過程中工藝參數的選擇有關。選擇合適的工藝參數能夠在獲得高質量的斷層掃描圖像的前提下提高檢測效率。


隨著工業CT研究和應用的深入開展,其在工程應 用中的難點也凸顯出來。工業CT的重要用途之一是產品製造缺陷的無損檢測,尤其在小缺陷的檢測方麵,如何在特定的設備下對小缺陷進行有效識別和準確測量,是工業 CT工程應用急需解決的關鍵和難點問題之 一。而通過工藝參數的優化,能夠有效降低圖像噪聲和偽像,提高圖像顯示對比度,增強細節特征分辨能力。


關於缺陷的測量,國外軟件公司的工業 CT 都配有專門的尺寸測量軟件,基本原理是采用 “像素半高寬”的方法。這種方法屬於通用方法,當缺陷尺寸較大時,可以取得理想的測量效果;但當缺陷尺寸較小時,此方法的測量結果存在明顯的放大效應,誤差較大。針對小缺陷的測量,國內外出現的基於亞像素邊緣檢測算法的CT 圖像高精度尺寸測量方法,將目標輪廓的定位精度提高到像素內部,以突破經典邊緣 檢測算法的精度受到圖像分辨率的限製,使在中低分 辨率的圖像上實現高精度的測量成為可能,但是現有的亞像素邊緣檢測算法在工業CT測量應用中對物體弱邊緣檢測存在局限性。此類以圖像處理為基礎的小缺陷測量方法,在一定條件下雖然能得到較準確的測量結果,但是測量易受圖像噪聲等因素影響且需 要一定的圖像處理基礎,使用門檻較高,不易推廣。而 作者通過研究工藝參數對小缺陷檢測的影響,使用統計的方法對小缺陷進行測量,能保證測量準確度且實 現簡單,容易推廣使用。


經過中國兵器科學研究院寧波分院付康教授的研究,大概可以得到以下結論:,


1)由於受探測器硬件成本的限製,探測器通道死區間隔無法完全消除,在探測器單元數量一定的情況下,可以通過增加微動次數和觸發次數來提高圖像質量,即通過增加采樣時間,提高探測器接收到的光子數量,使圖像噪聲減少、信噪比增大,提高空間分辨率。


2)對於線陣探測器,切片厚度由後準直器確定。切片厚度越大,圖像噪聲越小,信噪比越高,顯示對比度越高,但垂直方向分辨率越小。在不確定垂直方向缺陷尺寸的情況下,應盡量選擇小的切片厚度,提高垂直方向的分辨率。


3)越大的圖像重建矩陣,可以使試樣空間分割越精細,可描述的空間分辨率越高。但是當觸發次數一定的情況下,增大圖像重建矩陣,並不能明顯地提高圖像質量,且大大增加了CT圖像的重建時間以及硬盤、內存的開銷。


4)以小缺陷為檢測對象,而小缺陷以氣孔和裂紋最為常見,付康教授做的相關研究以典型的人工模擬氣孔類缺陷作為試驗檢測對象,得出的結論可類比推廣使用在其他類型缺陷檢測中,為不同類型的缺陷檢測時工藝參數的選擇提供指導。

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本文網址:http://www.pacheart.com/news/761.html

關鍵詞:工業CT,無損檢測

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