像质计,透度计 Image Quality Indicators,Penetrameters
分类:线型像质计、阶梯孔型像质计、平板孔型像质计、双丝型像质计。
前三种像质计的作用:测定检测图像的厚度(密度)对比度;
后一种像质计的作用:测定检测图像的不清晰度(空间分辨率)。
制作前三种像质计的材料:应与被检工件的材料相同或相似;
制作后一种像质计的材料:应采用规定的、具有高吸收的材料。
射线检测中有许多可调参数:射线源到工件的距离,工件到胶片的距离,胶片类型,胶片密度,射线管电压,射线类型等。选择合适的参数才能得到好的图像质量,才能从图像检测出小缺陷。
射线图像质量受图像对比度、不清晰度和噪音三大因素的影响。
在像质计中,双丝像质计生产成本最高,需要采用密度高的钨、铂。通过调整射线焦点大小,便可以调整不清晰度。
线型、阶梯孔型、平板孔型像质计的灵敏度只能表示图像对比度,并不能表示图像不清晰度。因此为了表示不清晰度,俄罗斯人设计了槽式像质计,但效果不如双丝像质计。最理想的像质计可以同时表示影响图像质量的三个因素。
像质计一般放在射线侧的工件表面,因为此处的几何不清晰度是最大的。但对于双壁单图像的管道焊缝图像,像质计放在胶片侧的工件表面。
Image quality indicators in industrial radiography. Ron Halmshaw and Tom Kowol.
注:该文章来自IE-NDT公司,该公司专门生产射线检测中的配件,网址为http://www.ie-ndt.co.uk/
线型像质计主要用在金属材料。
细节形式是丝,基本结构是平行排列的金属丝封装在对射线吸收系数很低的透明材料中。
每个像质计封装7根金属丝。
丝的直径多数国家采用的都是公比为 10 10 10\sqrt{10} 1010的等比数列决定的一个优选数列。
线型像质计的基本材料:钢、铜、钛、铝。
线性像质计分为四组:
W1,由1-7号丝构成;
W6,由6-12号丝构成;
W10,由10-16号丝构成;
W13,由13-19号丝构成。
像质计的标志“10FEJB”表示:
FE表示材料为钢;
第三组线型像质计,金属丝编号为10-16;
JB是我国机械行业标准的线型像质计。
线型像质计以可识别的直径最小的丝判定达到的灵敏度,也称像质值。
阶梯孔型像质计的基本结构是在阶梯块上钻上直径等于阶梯厚度的通孔,孔应垂直阶梯表面、不做倒角。
为了克服小孔识别的不确定性,常在薄的阶梯上钻上两个孔。
阶梯孔型像质计分为四组:
H1,由1-6号块构成;
H5,由5-10号块构成;
H9,由9-14号块构成;
H13,由13-18号块构成。
注:阶梯块是指每个块的厚度不同。
阶梯孔型像质计以可识别的直径最小的孔判定达到的灵敏度。
每组阶梯块的宽度与长度:
H1,长10mm,宽5mm
H5,长10mm,宽7mm
H9,长10mm,宽7mm
H13,长15mm,宽15mm
平板孔型像质计可以认为是特殊的阶梯孔型像质计。
矩形平板:在矩形平板上钻3个通孔,板厚为T,三个通孔的直径分别为:1T、2T、4T。
圆形平板:在圆形平板上钻2个通孔,板厚为T,两个通孔的直径分别为:1T、2T,圆形平板的直径为4T。
板厚应选为透照厚度的1%、2%、4%。
矩形板适用于小透照厚度,圆形板适用于大透照厚度。
对于厚度不大于0.254mm的平板孔型像质计,孔径一律为: 1 × 0.254 1\times 0.254 1×0.254, 2 × 0.254 2\times 0.254 2×0.254, 4 × 0.254 4\times 0.254 4×0.254。
平板孔型像质计以 n 1 − n 2 T n_1 - n_2 T n1−n2T方式规定灵敏度级别, n 1 n_1 n1是以透照物体厚度的百分数表示的像质计厚度, n 2 n_2 n2是应识别的最小孔径为像质计板厚T的倍数。
射线照相灵敏度(等价像质计灵敏度,EPS灵敏度):在与 n 1 − n 2 T n_1 - n_2 T n1−n2T质量级别相同的透照技术下,2T孔为可识别的最小孔时,平板孔型像质计的板厚与透照工件厚度的百分比。
E P S = 100 / x ∗ T H / 2 EPS = 100/x*\sqrt{TH/2} EPS=100/x∗TH/2
x , T , H x,T,H x,T,H分别为工件的截面厚度,板厚,孔径。
线型像质计与平板孔型像质计的关系:
对应于平板孔型像质计质量级别的线性像质计,其金属丝直径应按ASTM E747标准给出的公式计算:
d 3 = π T 2 H 2 / ( 4 F 3 l ) d^3 = \pi T^2H^2/(4F^3l) d3=πT2H2/(4F3l)
F , l F, l F,l分别为形状修正因子取0.79,金属丝有效长度取7.6mm
对ASTM E1742—2008标准射线照相质量级别规定的讨论. 郑世才
丝对:直径相同两根丝,丝的间距等于丝的直径。
不清晰度 U = 2 d U=2d U=2d, d d d为目视所不能区分的丝对中,直径最大的丝对的直径。
空间频率 R = 1 / ( 2 d ) R=1/(2d) R=1/(2d)。
ASTM E2007标准认为,使用双丝型像质计测不清晰度时,X射线管电压不超过250kV。
在平板上加工出一系列槽,从左至右每个槽的深度逐渐增大。
仅适用于不存在工件时的空间分辨率测定。
基本结构:高密度材料的栅条(铅箔),低密度材料的底板(透明塑料薄板)。
分类:楔形线对卡、矩形线对卡,前者误差大。
我国规定的矩形线对卡直接给出了线对值 R R R
不清晰度为 U = 1 / R U = 1/R U=1/R