工業CT與X射線實時成像設備無損檢測

在無損檢測領域，有一對兄弟方案——工業CT檢測和X射線檢測，這兩種檢測方式都是利用了X射線來探測物體的內部，那么，工業X射線探傷機是怎么工作的呢？

從科學原理上說：X射線是由于原子中的電子在能量相差懸殊的兩個能級之間的躍遷而產生的粒子流，是波長介于紫外線和γ射線之間的電磁輻射。由德國物理學家W.K.倫琴于1895年發現，故又稱倫琴射線。

倫琴射線X波長很短，約介于0.01~100埃之間，具有很高的穿透本領，能透過許多對可見光不透明的物質，如墨紙、木料等。這種肉眼看不見的射線可以使很多固體材料發生可見的熒光，使照相底片感光以及空氣電離等效應。于是，工程師們利用X射線這種特性，開發了各種X射線的探測設備。

20世紀中葉開始，隨著計算機技術的發展，X射線探傷機無損檢測方案有了新的發展方向即——CT方案，所謂CT即三維X射線掃描，是以非破壞性X射線透視技術，將待測物體做360°自轉，通過單一軸面的射線穿透被測物體，根據被測物體各部分對射線的吸收與透射率不同，收集每個角度的穿透圖像，之后利用電腦運算重構出待測物體的實體圖像。由此可以了看出CT能展現物體的三維結構和內部結構，相比 X射線的二維方案，有了質的飛躍，從技術上說：CT斷層掃描技術是對產品進行無損檢測和無損評價的Z佳手段，工業CT利用斷層成像技術，它實現了產品無損可視化測量，組裝瑕疵和材料分析。不受周圍細節特征的遮擋，可直接獲得目標特征的空間位置、形狀及尺寸信息。

X射線無損檢測方案能較直觀地顯示工件內部缺陷的大小和形狀，因而易于判定缺陷的性質，射線底片可作為檢驗的原始記錄供多方研究并作長期保存，對薄壁工件無損探傷靈敏度較高。對體積狀缺陷敏感，缺陷影象的平面分布真實、尺寸測量精確。對工件表面光潔度沒有嚴格要求，材料晶粒度對檢測結果影響不大，可以適用于各種材料內部缺陷檢測，所以在壓力容器的焊接質量檢驗中得到廣泛應用。

但是，X射線探傷檢測方法耗用的X射線膠片等器材費用較高，底片評定周期較長，檢驗速度較慢，對厚壁工件檢測靈敏度低，只宜探查氣孔、夾渣、縮孔、疏松等體積性缺陷，能定性但不能定量，且不適合用于有空腔的結構，對角焊、T型接頭的檢驗敏感度低，不易發現間隙很小的裂紋和未熔合等缺陷以及鍛件和管、棒等型材的內部分層性缺陷。

此外，X射線對人體有害，需要采取適當的防護措施，所以局限性也不小。

而工業CT方案則有及其明顯的優勢：

首先，工業CT技術得到的被測物體斷層圖像分辨率高，更重要的工業CT檢測不受被測工件幾何結構限制;

其次，工業CT不光是以二維圖片展示被檢測樣品，還可以對工件的二維斷層圖像和進行三維立體重建，重建結果可以直觀地分辨出被測物體的內部細節，包括：工件被檢測切面的內部組成結構、材質、切面處是否存在缺陷，以及工件內部缺陷的形狀、大小、位置等，且工件內部的目標信息清晰，不會被其他干擾物遮攔;

還有、工業CT技術具有更高的空間分辨率和密度分辨率，適應性更廣，可以適用于不同灰度層次的檢測;

再有，工業CT圖像容易識別和理解，檢測結果更精確等等

工業CT還有一個明顯的發展方向，就是目前對工業CT切片圖像中的缺陷進行檢測識別的主要方式還是由專業人員進行人為判斷，這種識別方式主要依靠的是檢測人員的經驗，檢測結果往往會受到檢測人員的主觀判斷干擾，結果不夠客觀。

隨著大數據，云計算，特別是量子時代的到來，現在很多公司已經開始研究缺陷的智能檢測方法，排除人的主觀意識對檢測結果的妨礙，以大量實際數據作為缺陷識別依靠，提高效率的同時保證檢測質量，AI智能識別和分辨樣品信息將成為工業CT檢測領域的一個發展方向，這也是是未來缺陷檢測技術發展的必然趨勢。