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复合材料X射线探伤机在线检测实时成像系统检测技术研究

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复合材料X射线探伤机在线检测实时成像系统检测技术研究

发布日期:2021-01-25 作者: 点击:

复合材料X射线探伤机在线检测实时成像系统检测技术研究


    X射线探伤机在线检测实时成像系统一般复合材料以较高的强度、比钢度及耐腐蚀性在飞机制造过程中得到广泛的应用。往往复合材料在应用过程中由于受力和外界环境的影响而产生断层、开胶、蜂窝变形等情况。复合材料的损伤会加剧材料的环境与受力腐蚀,导致材料老化,强度和硬度都会大大降低使用寿命,甚至造成严重的后果,所以飞机复合材料检测是不容忽视的。

    射线胶片成像在无损检测中已被大家所熟悉,射线数字实时成像技术以图像的可交换性和存储方便等特点成为射线检测的发展趋势。射线数字实时成像技 术是指用射线敏感器件代替胶片接收穿透射线并通过光学及电子线路以数字信号实时地显示图像的技术。目前应用的是基于射线图像增强器的工业电视系统和数字实 时成像系统。这种系统的缺点是只能用在低能 x射线源下(450kv以下 x射线源)使用,成像质量较差(透度灵敏度≥2%,空间分辨力≤20lp/cm)。基于闪烁体转换屏和科学级相机的慢扫描成像系统作者已研究了多年,并在 一定范围内得到了应用,光电系统是整个检测系统的重要和关键部分。

1 射线数字成像检测仪组成与主要技术要求

    射线数字成像检测仪是一种适用于高、低能 x射线(15mev以下)和γ射线,成像质量好的数字成像仪。根据工作需要,对本检测仪的要求为: (1) 射线转换屏直径 d≥150mm;(2) 系统的最佳空间分辨力≥30lp/cm(标准射线分辨力检测卡检测); (3) 图像灰度等级≥10bit;(4) 传输距离≥25m;(5)系统的透度灵敏度≤2%(小焦点移动式 x射线源在 10mm 以上的钢和针式标准透度计)。

    为了达到以上高质量成像的要求,作者研制了基于单晶闪烁体屏和科学级 ccd 相机的射线数字成像检测仪,如图1;转换屏的作用是把透过被检工件后的射线分布转换为携带了工件内部信息的可见光图像,45 度反射镜的目的是把可见光图像反射到 ccd 相机中,而透过转换屏的残余射线能够直线穿过反射镜,使其不能射到相机,避免射线对相机的损害和引起图像噪声(这一点已被实验证明)。

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