焊缝无损检测 射线检测 第2部分：使用数字化探测器的X和伽玛射线技术
Non-destructive testing of welds -- Radiographic testing -- Part 2: X-and gamma-ray techniques with digital detectors
1 范围
GB/T 3323的本部分基于数字射线检测基本理论和实际经验,规定了采用计算机射线照相(CR)技
术与采用数字阵列探测器(DDA)的数字成像(DR)技术对金属材料焊接接头进行X和伽玛射线数字检测的通用技术和要求,包括X和伽玛射线数字检测技术的技术等级、一般要求及推荐技术(探测器系统选择、透照技术控制、图像采集与显示要求)等内容,规定了获得与本标准第1部分(GB/T 3323.1)基于胶片的射线检测技术同等检测灵敏度的数字检测图像的最低要求。
本部分适用于采用存储荧光成像板(IP板)的CR技术与采用数字阵列探测器(DDA)的DR技术,
检测板、管焊接接头或其他焊接接头。
本部分不包含金属材料焊接接头数字射线检测的验收等级。
如合同各方采用低于本部分的检测条件,检测图像质量极有可能显著下降。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 9445 无损检测 人员资格鉴定与认证(GB/T 9445-2015,ISO 9712:2012,IDT)
GB/T 12604.2 无损检测 术语 射线照相检测(GB/T 12604.2-2005,ISO 5576:1997,IDT)
GB/T 12604.11 无损检测 术语 X射线数字成像检测
GB/T 23901.1 无损检测 射线照相检测图像质量 第1部分:线型像质计 像质值的测定
(GB/T 23901.1-2019,ISO 19232-1:2013,IDT)
GB/T 23901.2 无损检测 射线照相检测图像质量 第2部分:阶梯孔型像质计 像质值的测定
(GB/T 23901.2-2019,ISO 19232-2:2013,IDT)
GB/T 23901.4 无损检测 射线照相检测图像质量 第4部分:像质值和像质表的实验评价
(GB/T 23901.4-2019,ISO 19232-4:2013,IDT)
GB/T 23901.5 无损检测 射线照相检测图像质量 第5部分:双线型像质计 图像不清晰度和
空间分辨率的测定(GB/T 23901.5-2019,ISO 19232-5:2018,IDT)
GB/T 25758(所有部分) 无损检测 工业X射线系统焦点特性
ISO 16371-1:2011 无损检测 存储荧光成像板工业计算机射线检测 第1部分:系统分类
3 术语和定义
GB/T 12604.2、GB/T 12604.11界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
存储荧光成像板系统
由存储荧光成像板(IP板)和将IP板的存储信息转换为数字图像的读出单元(扫描仪或读取器)组
成的系统。
3.2
存储荧光成像板
IP板
一种可吸收并存储被检测物体射线透照信息形成潜在图像的光激发射荧光材料,当受到适当波长
的光激励时,将会释放出与所吸收存储射线能量成比例的荧光。
注:在进行计算机射线照相检测时,采用IP板替代胶片。当建立有一定射线源尺寸的几何透照布置技术时,IP板作为探测器,焦距为射线源到探测器的距离(SDD)。
3.3
数字阵列探测器系统
DDA系统
将接收的散射或透射射线形成离散的模拟信号,然后对模拟信号进行模/数转换,并传递到计算机
处理显示为对应入射射线能量分布变化的数字图像转化装置。
3.4
成像板结构噪声
IP板结构噪声
由成像板的感光层(粒度)和表面涂层的不均匀结构形成的噪声。
注:成像板曝光后扫描时,不均匀性显示作为固定图样噪声出现在数字图像中。该噪声限制了CR数字图像可达到的最高图像质量,类似于胶片图像的颗粒度。
3.5
数字阵列探测器结构噪声
DDA结构噪声
由阵列探测器单元(像素)的特性差异产生的噪声。
注:当对未经过校准的DDA探测器曝光读出时,DDA探测器单元的特性差异将作为固定图样噪声出现在数字图像中。因此,在DDA探测器曝光读出前,使用校准软件(由DDA探测器制造商提供)按照一定的校准程序进行校准,以降低数字图像的结构噪声。
3.6
灰度值
GV
数字图像中的某个像素单元所吸收的射线能量数字化的灰度数值。
注:通常与像素动态范围、探测器响应、模数转换及探测器信号转换相关。
3.7
线性灰度值
GVlin
与探测器一个像素单元上所接收曝光量成正比的灰度数值,如果探测器没有被曝光,则数值为零。
注:通常与像素单元线性特性和探测器信号转换线性特性相关。
3.8
探测器基本空间分辨率
数字探测器本身数字图像上所测定的不清晰度值的1/2,且对应于有效像素尺寸,表示数字探测器
在放大倍数为1时数字图像中可显示分辨的最小几何细节。
3.9
图像空间分辨率
工件检测获得数字图像中所测定图像的不清晰度值的1/2,且对应于有效像素尺寸,表示数字探测
器在一定放大倍数下数字图像中可显示分辨的最小几何细节。
注1:测定时,双丝型像质计直接放置在被检测工件(射线源侧)表面上。
3.10
信噪比
SNR
数字图像指定区域内,线性灰度值的平均值与线性灰度值的标准差(噪声)的比值。
3.11
归一化信噪比
SNRN
从数字图像中直接测量,或由测量的信噪比SNRmeasured按式(1)经归一化计算得到,即,由基本空间分辨率SRb归一化的信噪比。
3.12
对比度噪声比
CNR
数字图像两个区域之间平均信号的差值与信号水平的平均标准偏差的比值。
注:对比度噪声比是描述图像质量的要素之一,取决于检测产品的射线衰减系数和信噪比。要获得高质量的数字图像,除具有一定的对比度噪声比外,还需要有足够的不清晰度或基本空间分辨率。
3.13
归一化对比度噪声比
CNRN
从数字图像中直接测量,或由测量的对比度噪声比CNR按式(2)经归一化计算得到,即,由基本空
间分辨率SRb归一化的对比度噪声比。
3.14
混叠 aliasing
当输入空间频率高于可再现的输出空间频率时,在数字图像上显示的附加图样。
注:混叠常呈现为锯齿状或阶梯状的线或波纹图案。
3.15
群核像素
CKP
少于5个相邻的好像素的坏像素群。
注:关于坏像素和CKP的详细内容参见ASTME2597[3](ASTME2597[3]定义了7种单个坏像素和5种坏像素群,CKP是指坏像素群)。
3.16
公称厚度
不考虑制造偏差的母材名义厚度。
3.17
透照厚度
按材料公称厚度确定的射线透照方向上的材料厚度。
3.18
穿透厚度差
Δt
由于射线透照角度的影响,射线实际穿透厚度相对于公称厚度的差值。
3.19
工件-探测器距离
沿射线束中心线测出的射线源侧被检工件表面至探测器表面的距离。
3.20
源尺寸
射线源尺寸或射线管焦点尺寸。
3.21
射线源-工件距离
沿射线束中心线测出的射线源(或焦点)至射线源侧被检工件表面的距离。
3.22
射线源-探测器距离
SDD
沿射线束方向测出的射线源(或焦点)至探测器表面的距离。
3.23
外径
De
管或筒的外圆直径。
3.24
几何放大倍数
射线源至探测器距离(SDD)与射线源至工件距离(f)的比值。
4 符号和缩略语
表1给出的符号和缩略语适用于本文件。
5 射线检测技术分级和补偿规则
5.1 技术等级
射线检测技术分为两个等级:
---A级:基本技术;
---B级:优化技术。
当A级技术的灵敏度不能满足要求时,采用B级技术。存在比B级更优的技术,当使用更优的技
术时,由合同各方在文件中规定全部适宜的检测参数。
数字射线检测技术的选择应由合同各方商定。
数字射线的A级、B级技术与射线照相的A级、B级技术应具有同等的缺陷的可识别性。可识别
性应采用GB/T 23901.1、GB/T 23901.2、GB/T 23901.5规定的像质计验证。
当由于技术或结构原因不能满足B级技术的透照条件时(例如射线源类型、射线源-工件距离
等),经合同各方商定,可选用A级技术规定的透照条件,其灵敏度损失应采取补偿措施。对于CR检
测技术,应提高最小灰度值和SNRN补偿;对DDA检测技术,应增加SNRN(推荐提高1.4倍SNRN)补
偿。若达到了B级技术规定的像质计灵敏度,可认为工件是按B级技术透照的。针对7.1.4和7.1.5的透照布置,若按7.6减小射线源-探测器的距离,则无需按上述方法进行灵敏度补偿。
5.2 补偿规则
5.2.1 总则
补偿规则分为补偿规则Ⅰ(CPⅠ)、补偿规则Ⅱ(CPⅡ)和补偿规则Ⅲ(CPⅢ)(见5.2.2~5.2.4),以
保证数字探测器达到足够的对比度,从而提高检测灵敏度。
使用补偿规则的目的在于获得最小的CNRN/Δw,即,基于可检材料厚度差Δw 的探测器归一化基
本空间分辨率;当CNRN/Δw 因下列某个参数值不足而未达到要求时,可通过提高SNR进行补偿。
5.2.2 CPⅠ
针对对比度不足(如由于管电压增高造成),通过提高SNR进行补偿(如通过增加管电流或曝光时
间)。
5.2.3 CPⅡ
针对探测器固有不清晰度大(SRb值大于规定值),通过提高SNR进行补偿(通过增加常规丝型像
质值(或阶梯孔型像质值),补偿双丝型像质计识别损失(不清晰度引起的对比度损失)。
5.2.4 CPⅢ
针对探测器局部不清晰度偏大(坏像素修正引起的不清晰度增加),通过提高SNR进行补偿(具体
情况可通过工艺试验确定)。
评论
发表评论