在無損檢測領(lǐng)域工業(yè)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(nèi)部。工業(yè)CT即工業(yè)計算機斷層掃描成像,它能在對檢測物體無損傷條件下,以二維斷層圖像或三維立體圖像的形式,清晰、準(zhǔn)確、直觀地展示被檢測物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、組成、材質(zhì)及缺損狀況。X-ray成像檢測機的工作原理,主要是使用X-ray射線的穿透作用,X-ray射線波長很短,能量特別大,照在物質(zhì)上時,物質(zhì)只能吸收一小部分,而大部分X-ray射線的能量會從物質(zhì)原子的間隙中穿過去,表現(xiàn)出極強的穿透能力。關(guān)于X-ray射線的吸收不同,發(fā)生的圖像也不同,故而能夠發(fā)生出差異化的黑白圖像,完成無損檢測的意圖。
工業(yè)CT檢測發(fā)展迅速,究其原因,我們認為工業(yè)CT檢測最主要優(yōu)勢有兩點:無損和可視化。
無損:是在不損害或不影響被檢測對象使用性能的前提下,采用射線原理技術(shù)并結(jié)合儀器對材料、零件、設(shè)備進行缺陷、化學(xué)、物理參數(shù)檢測的技術(shù)(檢測前后的物體沒有任何損傷)。
可視化:是利用計算機圖形學(xué)和圖像處理技術(shù),將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形或圖像在屏幕上顯示出來,并進行交互處理的理論、方法和技術(shù)。它涉及到計算機圖形學(xué)、圖像處理、計算機視覺、計算機輔助設(shè)計等多個領(lǐng)域,成為研究數(shù)據(jù)表示、數(shù)據(jù)處理、決策分析等一系列問題的綜合技術(shù)。
工業(yè)CT檢測的突出優(yōu)勢:
1. 不存在信息疊加,能夠準(zhǔn)確判定缺陷并進行測量;
2. 密度分辨率高,圖像可達到0.1%甚至更高;
3. 探測信號動態(tài)范圍可達106以上;
4. 數(shù)字化圖像便于存儲、傳輸分析和處理等。
工業(yè)CT檢測的其他優(yōu)勢:
1. 射線源能量高:對于工業(yè)CT系統(tǒng),常用恒電勢X射線管,即輸出功率恒定不變,一般管電壓在100KV以上,能夠穿透大厚度的產(chǎn)品,能量最高可達60MeV;
2. 機械結(jié)構(gòu)相對簡單:射線源和探測器保持不動,被檢測的工件進行掃描運動;
3. 結(jié)構(gòu)多樣化、專用性較強:因工業(yè)產(chǎn)品,形狀、組成、尺寸即重量千差萬別,檢測要求不一,工業(yè)CT多種多樣,針對性較強。
工業(yè)CT檢測的應(yīng)用
1.缺點剖析:快速、精確、直觀的查找到產(chǎn)品的內(nèi)部缺點(缺點類型、方位、尺度等),如裂紋、氣孔、疏松、夾雜等缺點,并進行剖析,找到呈現(xiàn)缺點的根本原因,然后提高產(chǎn)品性能,延伸產(chǎn)品運用壽命。
2.安裝剖析:運用工業(yè)CT能夠不用拆卸,直觀了解產(chǎn)品的二維與三維局部全體、透視或截面剖析圖,可剖析與丈量組件間安裝構(gòu)成的縫隙,評價工藝,尋覓失效原因,處理相關(guān)問題,下降研發(fā)的投入成本。
3.尺度丈量:產(chǎn)品的實踐尺度往往不可或缺,但因物體型面雜亂或客觀物理條件約束等原因會呈現(xiàn)無法獲取的情況,工業(yè)CT技能能很好地應(yīng)對此類問題。區(qū)別于傳統(tǒng)的三坐標(biāo)檢測、影像儀等丈量辦法,工業(yè)CT尺度丈量優(yōu)勢在于產(chǎn)品的內(nèi)部尺度檢測。它能夠在不損壞樣品的前提下,對于工件的所有尺度進行精確的丈量,精度高、速度快。
4.CAD數(shù)模比對:經(jīng)過工業(yè)CT及剖析軟件能夠?qū)呙杞Y(jié)果與CAD數(shù)模進行最佳擬合,以直觀的顏色誤差快速形象地顯示,不只能夠得到工件全體的誤差,還能得到要害方位的詳細誤差值。
5.壁厚剖析:直接在CT數(shù)據(jù)上自動定位面積不足或壁厚過厚及空隙過大的方位,尤其是密閉空間的內(nèi)尺度,可快速并精確地丈量雜亂零件壁厚的細小改變。
總而言之,X-ray成像檢測對于工業(yè)無損檢測是十分優(yōu)秀的解決方案。工業(yè)CT作為新型X射線真三維成像技術(shù),一次獲得物體表面及內(nèi)部的真三維模型,具有成像效率高、空間分辨率高且各向同性的優(yōu)點,為高端裝備制造、工業(yè)無損檢測提供理想的數(shù)據(jù)源。工業(yè)CT在工業(yè)方面特別是在無損檢測(NDT)與無損評價(NDE)領(lǐng)域更加顯示出其獨特之處。
因此,國際無損檢測界把工業(yè)CT檢測稱為最佳的無損檢測手段。進入21世紀CT更是得到了進一步發(fā)展已成為一種重要的先進無損傷檢測技術(shù)。工業(yè)CT還有一個明顯的發(fā)展方向,就是目前對工業(yè)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(yè)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(jīng)驗,檢測結(jié)果往往會受到檢測人員的主觀判斷干擾,結(jié)果不夠客觀。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,這也是是未來缺陷檢測技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。