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            x射線探傷機絕緣硅脂

            工業CT部件的發展現狀

            發布日期:2021-03-09 作者: 點擊:

            工業CT部件的發展現狀


            一般來說,一部工業CT設備大概由以下部分組成,射線源、輻射探測器和準直器、數據采集系統、樣品掃描機械系統、計算機系統(硬件和軟件)及輔助系統(如輔助電源和輻射安全系統等)等。


            一、輻射源


            射線源常用X射線機和直線加速器。X射線探傷機的峰值能量范圍從數十到450keV,且射線能量和強度都是可調的;直線加速器的射線能量一般不可調,常用的峰值射線能量范圍1~16MeV。其共同優點是切斷電源以后就不再產生射線,焦點尺寸可做到微米量級。


            二、X射線實時成像設備探測器


            目前常用的探測器主要有高分辨CMOS半導體芯片、平板探測器和閃爍探測器三種類型。半導體芯片具有Z小的像素尺寸和Z大的探測單元數,像素尺寸可小到10μm左右。平板探測器通常用表面覆蓋數百微米的閃爍晶體(如CsI)的非晶態硅或非晶態硒做成,像素尺寸約127μm,其圖像質量接近于膠片照相。閃爍探測器的優點是探測效率高,尤其在高能條件下,它可以達到16~20bit的動態范圍,且讀出速度在微秒量級。其主要缺點是像素尺寸較大,其相鄰間隔(節距)一般≥0.1mm。


            三、樣品掃描系統


            樣品掃描系統從本質上說是一個位置數據采集系統。工業CT常用的掃描方式是平移2旋轉(TR)方式和只旋轉(RO)方式兩種。RO掃描方式射線利用效率較高,成像速度較快。但TR掃描方式的偽像水平遠低于RO掃描方式,且可以根據樣品大小方便地改變掃描參數(采樣數據密度和掃描范圍)。特別是檢測大尺寸樣品時其優越性更加明顯,源2探測器距離可以較小,以提高信號幅度等。


            四、重建算法


            計算機軟件無疑是CT的核心技術,當數據采集完成以后,CT圖像的質量已經基本確定,計算機軟件的好壞就直接影響到圖像的重建質量。CT圖像重建通常采用卷積反投影法,其優點是圖像質量高,易于用硬件設計為專用圖像處理機,缺點是只能形成某一斷面上的二維灰度信息,不能得到被檢測物的整體描述。為提高缺陷判別的準確性,KudoH研究了Smith和Grangeat的三維投影重建算法的優點,提出了Smith2Grangeat方法,該方法得到的圖像依然會有明顯的衰減和失真。馬存寶通過增加窗函數和平滑濾波的方法,對Smith2Grangeat方法進行修正,得到了較好的重建圖像。


            在大尺寸構件檢測方面,針對RO掃描只能檢測小尺寸構件,而TR掃描大尺寸構件耗時較長的難題,魏東波提出了一種通過檢臺二次偏置擴大掃描視場的工業CT成像方法,并基于三代工業CT投影數據存在的冗余特征,推導了它的投影數據重排預處理方法和濾波反投影(FilterBackProjec2tion,FBP)重建算法,實現了在增加一次360°回轉掃描情況下,其有效掃描視野達到標準三代工業CT方法的2.8倍左右。且該方法僅需CT掃描臺具備平移和旋轉自由度,易于與現有三代工業CT兼容,工程實現方便。


            針對CT成像系統中,面陣探測器成像過程相對線陣探測器而言系統散射影響大,動態范圍小,成像指標遠低于線陣探測器的問題,王黎明研究采用大探測器方法重組像元,用亞像素高分辨率方法重組和補償數據,同時改變數據獲取方法,通過機械系統的精確移動,在大探測器數據間進行精確插值,彌補了面陣探測器在動態范圍的不足,得到了較好的CT重建結果,在算法的具體應用上,楊莞針對球形封閉體內外球面輪廓度的檢測,提出了一種精確測量方法,即在獲得球體樣件CT斷層圖像的基礎上,利用CT插值方式提取球體樣件的輪廓線邊界系列CT值,再根據二次曲線逐次逼近擬合法獲得其圓心坐標及平均半徑,其測量精度達到0.05mm。王玨針對較小的同批、同型號工件進行檢測,提出了一種基于弧半徑投影的多目標圖像搜索方法,即將多個小型工件放在轉臺同一圓環帶上一起掃描,在目標區域利用Zernike矩進行精確識別,在減少識別耗時的同時,提高了CT圖像識別方法的有效性和實用性。


            國內工業CT設備制造正處于追趕國際領先的階段,泰琛測試引入德國Yxlon工業CT系統,將國際先進的工業CT設備引入國內的檢測行業,相信對國內制造業發展會有所裨益。

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            本文網址:http://www.bustychennaiescort.com/news/771.html

            關鍵詞:工業CT部

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