X射線檢測(cè)系統(tǒng)是一種基于X射線成像技術(shù)的非破壞性檢測(cè)裝置,廣泛應(yīng)用于電子制造、汽車、航空航天及醫(yī)療產(chǎn)品檢測(cè)等領(lǐng)域,其核心原理在于利用X射線穿透物體時(shí)的吸收和衰減特性,通過(guò)不同密度材料對(duì)射線的差異化吸收形成圖像對(duì)比,從而揭示物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
該系統(tǒng)核心技術(shù)涵蓋微焦點(diǎn)X射線管、高分辨率平板探測(cè)器及計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)技術(shù)。典型設(shè)備如Y.cougar系統(tǒng),配備160KV射線源,可實(shí)現(xiàn)0.35μm亞微米級(jí)分辨率,穿透能力達(dá)350mm鋼等效,支持納米級(jí)精度檢測(cè);Quadra 5系統(tǒng)采用主動(dòng)式圖像穩(wěn)定技術(shù),最大檢測(cè)區(qū)域達(dá)20×17.5英寸,并可升級(jí)至20W功率實(shí)現(xiàn)三維檢測(cè);Cheetah EVO系統(tǒng)則通過(guò)FeinFocus射線管與高壽命探測(cè)器組合,集成自動(dòng)化報(bào)告生成功能,顯著提升檢測(cè)效率。
一、X射線源
功能:產(chǎn)生用于檢測(cè)的X射線,為整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)提供輻射源。
類型:包括X射線管、放射性同位素源等。其中X射線管應(yīng)用較為廣泛,它通過(guò)陰極發(fā)射電子,電子在高壓電場(chǎng)作用下加速轟擊陽(yáng)極靶材,從而產(chǎn)生X射線。根據(jù)功率、能量范圍、焦點(diǎn)尺寸等不同可分為多種型號(hào),以適應(yīng)不同的檢測(cè)需求。
特點(diǎn):其產(chǎn)生的X射線能量和強(qiáng)度決定了對(duì)不同材料和厚度物體的穿透能力,能量越高、強(qiáng)度越大,可檢測(cè)的材料厚度越大,但同時(shí)也會(huì)增加設(shè)備成本和對(duì)防護(hù)的要求。
二、成像系統(tǒng)
功能:將透過(guò)被檢測(cè)物體的X射線信號(hào)轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)的圖像,以便進(jìn)行缺陷識(shí)別和分析。
類型
膠片成像:利用X射線使膠片感光,通過(guò)顯影、定影等化學(xué)處理過(guò)程得到圖像。這種方式成本低,但效率低、無(wú)法實(shí)時(shí)成像且圖像質(zhì)量受多種因素影響。
熒光屏成像:X射線照射熒光屏使其發(fā)光,再通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)將熒光圖像傳輸?shù)綌z像機(jī)或相機(jī)中轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)成像,但圖像分辨率和靈敏度相對(duì)較低。
數(shù)字成像:如線陣列探測(cè)器、面陣列探測(cè)器等。它們能直接將X射線光子轉(zhuǎn)換為電信號(hào),經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后形成數(shù)字圖像。具有高分辨率、高靈敏度、寬動(dòng)態(tài)范圍等優(yōu)點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)成像,并且便于圖像存儲(chǔ)、處理和傳輸。
三、被檢測(cè)物體
功能:是X射線檢測(cè)的對(duì)象,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、缺陷情況等是檢測(cè)的目標(biāo)。
要求:被檢測(cè)物體應(yīng)放置在合適的位置,以確保X射線能夠均勻地照射到需要檢測(cè)的部位。對(duì)于不同形狀、尺寸和材質(zhì)的物體,可能需要調(diào)整X射線源的參數(shù)和成像系統(tǒng)的設(shè)置,以獲得最佳的檢測(cè)效果。
四、圖像處理與分析系統(tǒng)
功能:對(duì)成像系統(tǒng)獲取的圖像進(jìn)行處理、分析和評(píng)價(jià),以準(zhǔn)確識(shí)別出被檢測(cè)物體內(nèi)部的缺陷,并確定缺陷的位置、大小、形狀和性質(zhì)等。
主要功能模塊
圖像預(yù)處理:包括降噪、濾波、增強(qiáng)對(duì)比度等操作,提高圖像質(zhì)量,減少圖像中的噪聲和干擾,突出缺陷特征。
缺陷檢測(cè)與識(shí)別:運(yùn)用各種圖像處理算法和模式識(shí)別技術(shù),自動(dòng)或半自動(dòng)地檢測(cè)出圖像中的缺陷,如氣孔、裂紋、夾渣等,并與正常結(jié)構(gòu)進(jìn)行區(qū)分。
缺陷定量分析:通過(guò)測(cè)量缺陷的灰度值、面積、長(zhǎng)度等參數(shù),對(duì)缺陷的大小和嚴(yán)重程度進(jìn)行量化評(píng)估。
圖像顯示與存儲(chǔ):將處理后的圖像以直觀的方式顯示在屏幕上,同時(shí)將圖像數(shù)據(jù)和分析結(jié)果存儲(chǔ)起來(lái),以便后續(xù)查詢、對(duì)比和報(bào)告生成。
五、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)
功能:用于移動(dòng)X射線源、被檢測(cè)物體或成像系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)被檢測(cè)物體的全面掃描,以獲取完整的圖像信息。
組成:包括X射線管的上下、左右移動(dòng)機(jī)構(gòu),被檢測(cè)物體的旋轉(zhuǎn)、平移機(jī)構(gòu)等。通過(guò)精確的機(jī)械傳動(dòng)控制,可以按照預(yù)設(shè)的軌跡和速度對(duì)物體進(jìn)行多角度、多層次的掃描,確保不遺漏任何可能存在缺陷的部位。
六、控制系統(tǒng)
功能:對(duì)整個(gè)X射線檢測(cè)系統(tǒng)的各部分進(jìn)行協(xié)調(diào)控制,保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行和檢測(cè)流程的順利進(jìn)行。
控制內(nèi)容:包括X射線源的啟停、高壓調(diào)整、電流調(diào)節(jié),成像系統(tǒng)的采集控制,機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制,圖像處理與分析系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置等。通過(guò)控制面板、計(jì)算機(jī)軟件或觸摸屏等方式,操作人員可以方便地設(shè)置檢測(cè)參數(shù)、啟動(dòng)和停止檢測(cè)過(guò)程,并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和管理。
七、防護(hù)裝置
功能:為了防止X射線對(duì)人體造成傷害,需要設(shè)置一系列的防護(hù)裝置。
類型:包括鉛房、鉛簾、鉛手套、鉛眼鏡等。鉛房通常用于屏蔽X射線源和被檢測(cè)物體,防止射線向周圍環(huán)境泄漏;鉛簾則可用于局部防護(hù),如在操作人員與被檢測(cè)物體之間設(shè)置鉛簾,減少散射線的影響;鉛手套、鉛眼鏡等個(gè)人防護(hù)用品可用于保護(hù)操作人員的手部、眼部等關(guān)鍵部位。
