射线检测影像质量.ppt

1,射线检测影像质量,2,主要内容,3.1 影响影像质量的基本因素 3.1.1 影像的对比度 3.1.2 影像的不清晰度 3.1.3 影像的颗粒度 3.2 射线检测影像质量评价-检测灵敏度 3.2.1 概念 3.2.2 像质计及射线照相灵敏度 3.3 IQI灵敏度与射线检测技术因素的关系 3.4 缺陷可检出性 3.5 Dmin,D,w的关系 3.6 射线照相灵敏度计算,3,3.1 影像质量的基本因素,对比度 不清晰度 颗粒度,4,3.1 影像质量的基本因素,对比度(D)：对应金属边界的黑度差，即影像与背景的黑度差影像的对比度决定了在射线透照方向上可识别的细节尺寸 不清晰度：从一个黑度到另一黑度的缓慢变化区的宽度，即影像边界扩展的宽度影像的不清晰度决定了在垂直于射线透照方向上可识别的细节尺寸 颗粒度D：黑度不规则变化的统计平均值(统计标准差)影像黑度的不均匀性程度，影像的颗粒度决定了影像可显示的细节最小尺寸,5,3.1.1 对比度,影像的黑度与背景黑度差,6,对比度,若,很小，近似,由胶片特性曲线,分两种情况讨论,7,情形1 单色、窄束射线时,结论1,8,情形2 宽束、连续谱射线时,近似公式,因,近似,根据射线照相原理,推广,9,对比度的影响因素,主因对比度 胶片对比度G 主因对比度是构成底片对比度的根本原因，胶片对比度看作放大倍数,10,对比度影响因素-被检对象,高密度、高原子序数易检测，轻合金检测 相对难,从被检对象,射线穿透厚度差,原子序数越小，散射越强；厚度越大 ，散射越强,11,对比度影响因素,从设备器材： G：取决于胶片粒度类型 暗室处理 n：增感屏 从工艺： 射线能量决定 射线入射方向决定,12,3.1.2 不清晰度,几何不清晰度 固有不清晰度 屏不清晰度 运动不清晰度 总不清晰度,13,3.1.2.1 几何不清晰度,射线源具有一定的尺寸，而不是理想的点源。

当透照一定厚度的物体时，按照几何投影成像原理，所成的像总要有一定的半影区，即边界扩展区即几何不清晰度,14,几何不清晰度,其中d射线源焦点尺寸 F焦距，即射线源至胶片的距离 T工件射线源侧表面与胶片的距离，常取工 件厚度 减小几何不清晰度的方法： 减小焦点尺寸大小 增大焦距 工件厚度越小,15,几何不清晰度,增大焦距时，由于平方反比定律，如果要保证底片黑度不变，在增大焦距时就必须延长曝光时间或提高管电压，须综合权衡考虑 对环焊缝照相，由于距离、厚度的变化，其底片上各点的 值的变化很大 例题P77,16,3.1.2.2 胶片固有不清晰度,射线照片中由于电子散射的作用，边界的影像扩展成为具有一定分布的黑度，分布区的宽度称为胶片固有不清晰度 完全决定于射线的能量,经验公式,17,3.1.2.3 屏不清晰度,使用增感屏，由于增感物质对射线的散射或次级效应带来的散射将产生一个新的不清晰度屏不清晰度,18,3.1.2.4 运动不清晰度,射线源与工件存在相对移动，则将产生另一个不清晰度即运动不清晰度 相对运动，实际增加了焦点尺寸d产生新的不清晰度 如在扫描(移动)射线照相技术中必须考虑,19,3.1.2.5 总不清晰度U,不使用增感屏、射线源与工件无相对运动 一般,20,3.1.3 颗粒度,均匀曝光的射线底片上影像黑度分布不均匀性。

产生原因： 胶片噪声 量子噪声，即光子随机分布的统计涨落，相关于射线能量、曝光量和底片黑度 与胶片性质、射线能量、曝光量、显影条件、显影过程有关 感光度高的胶片，颗粒度大 射线能量越高，颗粒度越大 随曝光量和底片黑度增大而减小,21,影像质量影响因素总结,对比度 主因对比度 透照厚度差T、n 胶片梯度 胶片类型、显影条件、底片黑度 不清晰度 几何不清晰度 焦点尺寸、焦距、透照厚度 固有不清晰度 射线能量、增感屏种类、屏-片紧 贴程度 颗粒度 胶片系统、射线能量、曝光量和底片黑度,22,3.2 射线检测影像质量评价,对比度、不清晰度、颗粒度实际很难测量，采用灵敏度综合评定影像质量 射线照相灵敏度 射线照相能够发现和识别细小缺陷或人工细节的能力定性) 在射线底片上可以检测出的最小缺陷或最小细节的尺寸定量,23,3.2 射线检测影像质量评价,灵敏度表示方法 相对灵敏度 细节尺寸/工件厚度 绝对灵敏度 像质计的最小细节尺寸表示 像质计灵敏度不等于自然缺陷灵敏度 像质计灵敏度能间接反映最小自然缺陷检出能力,24,像质计,又称像质指示器、透度计 定量评价射线照相影像质量的重要参数，反映工艺好坏 像质计类型 丝型像质计 阶梯孔型像质计 平板孔型像质计 像质计制作要求 与被检工件材质相同或对射线衰减系数相近的材料制作,25,丝型像质计,材质：不锈钢、钛合金、铜合金，不同材料考虑等效系数。

样式 共16根分成三组：17、612、1016每组7根 丝的直径：一般都采用公比1.25的等比数列,26,丝型像质计,丝号(像质指数Z)与对应的丝径d关系 丝型像质计的灵敏度 丝型像质计射线照相灵敏度 d射线底片上可识别的金属丝最小直径 T工件的厚度 如何判断金属丝影象是可识别的,27,丝型像质计与透照厚度的关系,表1 JB4730规定应达到像质指数,28,阶梯孔型像质计,基本结构：在阶梯块上钻上直径等于阶梯厚度的通孔，孔应垂直于阶梯表面，常用的阶梯形状是矩形、六边形，阶梯的厚度尺寸与丝型像质计金属丝直径尺寸相同 英、法国使用较多,矩形阶 梯孔IQI,29,阶梯孔型像质计灵敏度,射线照相灵敏度：在射线照相上可识别的最小孔所在的阶梯厚度与工件的透照厚度的百分比 Sh阶梯孔型像质计射线照相灵敏度 h可识别的最小孔所在阶梯的厚度 T工件厚度 注意：丝型与阶梯孔型像质计灵敏度相同，并不表示两者射线照相灵敏度相同,30,平板孔型像质计,平板孔型像质计是在均匀厚度的平板上钻上三个通孔，如设板的厚度为T，则三个孔的直径分别为：1T，2T，4T1T孔位于中间，板厚分别选取透照厚度的1，2，4,31,平板孔型像质计的灵敏度级别,其中n1：以透照物体厚度的百分数表示的像质计板厚 n2：应识别的最小孔径为像质计板厚的倍数 n1，n2二数取1，2，或4，t是板厚,32,平板孔型像质计的灵敏度级别,例：4-2t 表示：所使用的像质计板厚应是透照厚度的4，即(n1=4)，至少应能识别像质计上直径为像质计板厚t 2倍的孔。

9个灵敏度级别： 11t, 12t, 14t, 21t, 22t, 24t, 41t, 42t, 44t 多在美国使用,33,等效透度计灵敏度Eps,对于每个灵敏度级别，采用与达到这个灵敏度级别相同的射线照相技术时，2t孔是可识别的最小孔的像质计板厚与透照厚度的百分比 T工件厚度 t 像质计板厚 dp某个灵敏度级别中可识别的最小孔径(只能是1t,2t,4t,34,灵敏度级别与等效透度计灵敏度关系,35,双丝型IQI,由一系列的丝对(分为圆形截面和矩形截面两种)，IQI中的丝对由直径相等、丝的间距等于丝的直径的两根丝组成，这样的一系列不同直径的丝对按一定间距封装在一起丝的材料应是钨等对射线具有高吸收特性的物质，丝径的值和允许的偏差都有严格的规定 测量不清晰度,36,3.3 IQI灵敏度与射线检测技术因素关系,37,细节影像的可识别性,矩形缝细节,柱孔细节,丝形,38,3.4 Dmin, D, W的关系,Dmin-人眼可识别的最小黑度差，可达 0.006，缺陷影像识别条件： Dmin的影响因素 黑度 缺陷越小，黑度很大，Dmin大 像宽 缺陷较大，较低的对比度就能发现 颗粒度 影像的颗粒度小时，识别影像所需要颗粒度大，识别影像的对比度大,39,Dmin, D, W的关系,黑度与Dmin关系,像宽与Dmin关系,40,3.5 射线照相灵敏度计算,两种类型： 从已识别的像质计数据计算相对灵敏度 从应达到的相对灵敏度值计算应识别的像质计细节尺寸,41,例1,透照一平板对接焊缝，母材金属厚度12mm，单面加强高2mm，在射线照相识别编号11号金属丝，求SW,42,例2,透照一铸件，透照区厚度20mm，技术标准规定用丝型像质计测定射线照相灵敏度，灵敏度应达到1.6%，问透照时应选用哪组，应识别的丝的编号。