NDT領(lǐng)域,主要有工業(yè)CT檢測和X射線檢測兩種檢測方法,它們都是用X射線來檢測物體內(nèi)部的,那么,X射線是如何產(chǎn)生的?
根據(jù)科學(xué)原理,X射線是一種粒子流,它是由原子中的電子在能量差別很大的兩個能級間的躍遷而形成的,它是波長介于紫外線和γ射線之間的電磁輻射。由于德國物理學(xué)家W.K.倫琴于1895年發(fā)現(xiàn),因此也被稱為倫琴射線。
倫琴射線X波長非常短,大約在0.01~100埃之間,其穿透能力非常強(qiáng),能夠透過許多不透明可見光的物質(zhì),如墨紙、木材等。這是一種肉眼看不到的射線,它能使許多固體物質(zhì)產(chǎn)生可見熒光,使照相底片感光和空氣離子化等效果。因此,工程師們利用X射線這一特性,開發(fā)出了各種X射線探測設(shè)備。
20世紀(jì)中葉以來,隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,X射線系統(tǒng)又有了新的發(fā)展方向——CT,所謂的CT,也就是三維X射線掃描,就是用非破壞性X射線透視技術(shù),將被測物體的單個軸面的射線穿透,即三維X射線掃描,用非破壞性的X射線透視技術(shù),將待測物體的實體圖像進(jìn)行計算機(jī)運(yùn)算重建。可見CT能顯示物體的三維結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu),相對于X射線的二維方案,已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍,從技術(shù)上講:CT斷層掃描技術(shù)是對產(chǎn)品進(jìn)行無損檢測和無損評估的**方法,工業(yè)CT則采用斷層成像技術(shù),可實現(xiàn)產(chǎn)品的無損可視化、裝配缺陷和材料分析。該方法不被周圍特征遮擋,可以直接得到目標(biāo)特征的空間位置、形狀和大小信息。
X射線檢測方案能直觀地顯示出工件內(nèi)缺陷的大小和形狀,從而便于判斷缺陷的性質(zhì),射線底片作為檢驗的原始記錄,進(jìn)行多方研究,長期保存,對薄壁件無損檢測具有較高的靈敏度。對于體形缺陷敏感、平面分布真實、尺寸準(zhǔn)確的缺陷影象。在壓力容器焊接質(zhì)量檢測中,對表面光潔度沒有嚴(yán)格要求,晶粒度對檢測結(jié)果影響很小,可用于各種材料內(nèi)部缺陷檢測,因此在壓力容器焊接質(zhì)量檢驗中被廣泛應(yīng)用。
工業(yè)CT方案也有其明顯的優(yōu)點:
第一:工業(yè)CT技術(shù)獲得的被測物體斷層圖像分辨率較高,對工業(yè)CT的檢測則不受被測物體幾何結(jié)構(gòu)的限制;
第二:工業(yè)CT不僅能顯示被檢測樣品的二維圖像,而且還能對工件上的二維斷層圖像進(jìn)行三維立體重建,可直觀地分辨出被測物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、材料、切面處是否有缺陷,以及工件內(nèi)部缺陷的形狀、大小、位置等,并且工件內(nèi)部的目標(biāo)信息清晰,不會被其他干擾物遮蔽;
第三:工業(yè)CT技術(shù)具有較高的空間分辨率和密度分辨率,適應(yīng)性較廣,可用于不同灰度級別的檢測;
第四:工業(yè)CT圖像易于識別和理解,檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確等。
對于工業(yè)CT的發(fā)展,還有一個明顯的發(fā)展方向,那就是目前對工業(yè)CT切片圖像中的缺陷進(jìn)行檢測和識別的主要方法還是由專業(yè)人員進(jìn)行的,這種識別方法主要依賴于檢測人員的經(jīng)驗,檢測結(jié)果常常受到檢測人員的主觀判斷干擾,結(jié)果不夠客觀。
伴隨著大數(shù)據(jù)、云計算,尤其是量子時代的到來,許多企業(yè)已經(jīng)開始研究缺陷的智能檢測方法,排除人為意識對檢測結(jié)果的干擾,以大量的實際數(shù)據(jù)作為缺陷識別的依靠,提高效率的同時保證檢測質(zhì)量,AI智能識別和分辨樣品信息將成為工業(yè)CT檢測領(lǐng)域的一個發(fā)展方向。