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  • 2020-02-20

    工业CT与无损检测

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    工业CT,顾名思义就是工业上使用的CT设备,尤其常用于检测行业,工业CT的原理如下图所示:


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    相比较以往的检测行业,工业CT检测最大的优点就是不会破坏样品,这就是我们常说的无损检测,当然,无损检测的方式多种多样,工业CT只是其中的一种方式,简单列举一下无损检测的门类,如下:超声检测(UT)、磁粉检测(MT)、射线检测(RT)、渗透检测(PT)、涡流检测(ET)、目视检测(VT)、声发射检测(AE)、泄漏检测(LT)、应变检测(ST)、热成像检测(IT)、TOFD检测、金相检测……

    大家可能觉得奇怪,似乎没有发现工业CT,其实从大的分类来说,工业CT属于其中的“射线检测(RT)”,射线检测包括X-ray检测和工业CT检测。X射线探伤是指利用X射线能够穿透金属材料,并由于材料对射线的吸收和散射作用的不同,从而使胶片感光不一样,于是在底片上形成黑度不同的影像,据此来判断材料内部缺陷情况的一种检验方法,如果遇到裂缝、洞孔以及夹渣等缺陷,一般将会在底片上显示出暗影区来。这种方法能准确、可靠、非破坏性地检测出缺陷的形状、位置和大小,还能测定材料的厚度。但是,工业CT和X射线检测不一样,工业CT是在射线检测的基础上发展起来的 ,其基本原理是当经过准直且能量为 I0 的射线束穿过被检物时 , 根据各个透射方向上各体积元的衰减系数μi 不同,探测器接收到的透射能量 I 也不同。 按照一定的图像重建算法 ,即可获得被检工件截面 一薄层无影像重叠的断层扫描图像重复上 述过程又可获得一个新的断层图像 ,当测得足够多的二维断层图像就可重建出三维图像 。可以说,工业CT能采集的信息更多,检测能力更强,不仅能得到缺陷的形状、位置及尺度等信息,结合密度分析技术,还可以确定缺陷的性质,使长期以来困扰无损检测人员的缺陷空间定位,深度定量及综合定性问题有了更直接的解决途径。当然,因为工业CT需要计算机软件的辅助,所以虽然层析成像有关理论的有关数学理论早在1917 年由J.Radon 提出,但只是在计算机出现后并与放射学科结合后才成为一门新的成像技术。在工业方面特别是在无损检测(NDT)与无损评价(NDE)领域更加显示出其独特之处。因此,国际无损检测界把工业CT 称为最佳的无损检测手段。进入80 年代以来,国际上主要的工业化国家已把X 射线或γ射线的ICT 用于航天、航空、军事、冶金、机械、石油、电力、地质、考古等部门的NDT 和NDE,我国90 年代也已逐步把工业CT检测 技术用于工业无损检测领域。目前,在工业CT检测领域,大扇角、宽扇束、全包容的检测方式已经流行开来,这种方式提高了检测效率同时兼顾成本,强大的图像处理功能能准确的识别被检工件的多种缺陷,对各种缺陷进行分类标记和统计,防止操作人员因操作失误而引起的漏判和误判。

    综上所述,工业CT是一种广泛应用前景的检测工具,有着其他无损检测手段所不具备的许多重要功能,目前,工业CT不仅应用到航空航天、化工、精密机械等重要产品的检测方面,还用到汽车、石油、地质、考古、木材等许多领域,近年来国内关于它的应用和发展也很迅速。利用工业CT可以非接触、非破坏地检测物体内部结构,得到没有重叠的数据和图像,不仅精确地给出物体内部细节的三维位置数据,还可以定量地给出细节的辐射密度数据,工业CT无损检测也越来越被更多大企业采用,成为无损检测最为重要的发展方向。


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