一种车载X射线工业CT系统

为满足小批量、多规格、不可拆解、存放地域分散、运输成本高、难于集中检测的特殊工件的个性化无损检测需求,研制了一种车载X射线工业CT系统。该系统采用组合式的模块化结构。X射线源系统、探测采集传输系统、工件夹持系统、控制系统等独立组成模块,通过优化集成在一专用方舱内部,既可以通过载运车辆实现公路机动,也可与载运车辆一起实现整体铁路机动运输。     

工业CT技术第五讲 工业CT的图象质量

工业CT扫描和重建给出的是与试件几何结构、材料组分及密度特性相对应的断层图象,成象直观,容易为人们接受和理解。但作为一种成象检测技术,工业CT是很复杂的。CT扫描时,射线能量束、探测器阵列和成象平面均处于同一平面,而其它成象技术能量束与成象平面相互垂直。工业CT成象要经过大量的数学运算及复杂的技术过程,最终图象受设备、工艺等多方面因素影响。为得到高质量的CT扫描图象,并进行正确分析和表征,需要对工业CT图象知识有全面了解。本文介绍上业CT图象的一般特点,描述图象质量     

电子束焊缝超声波C扫描与工业CT检测方法测试结果比较

以传动齿轮中电子束焊缝为对象,采用超声波C扫描检测以及高能加速器工业CT检测两种无损检测方法对其进行检测。结果表明,超声波C扫描检测技术对熔深、焊偏、未熔及延迟裂纹等缺陷检出率和灵敏度高,但检测结果易受工件结构、缺陷形状影响,缺陷尺寸由超声波探头声束直径和图像边界分割算法决定;高能加速器工业CT检测系统对小于0.5mm以下缺陷的定量精度优于超声波C扫描检测,不受工件结构及缺陷形状特征的限制,分辨率高,检测体积型缺陷优势大。     

工业CT锥束X射线能谱及强度的分布模拟

利用蒙特卡罗方法模拟了锥束工业CT系统中X射线的产生过程,分别得到了未加过滤层和加2mm铁片作为过滤层情况下的X射线能谱;计算了不同靶面倾角下出射X射线相对强度的角分布。随后模拟了X射线通过被测物体后射线强度的分布,分别得到了射线源与探测器间距离相同时,穿过不同直径被测物体以及经过相同的被测物体,但射线源与探测器间距离不同的两种情况下的系统SPR值的分布以及探测器平面不同位置下射线强度的分布。此外还模拟得到了有无被测物体情况下的探测器中心位置的通量能谱分布及一些特殊位置下射线强度的空间分布。模拟结果可以为CT系统图像重建时的散射校正和射束硬化校正提供数据依据,有助于确定探测器单元的最小灵敏度以及为系统的屏蔽防护设计提供参考。     

射线源焦点及探测器对CT图象质量的影响

射线源焦点及探测器孔径大小是导致CT图象降质的主要因素.推导不同的射线源光强分布下系统点扩展函数公式,分析射线源焦点直径及探测器孔径与空间分辨力的关系,并指出重建图象旋转模糊产生的原因     

60钴在射线数字成像检测系统中的应用

介绍一种工业射线数字成像 (DR)检测系统。该系统用60 钴为γ射线源 ,被检工件放置在拖动平台上 ,垂直匀速穿过射线扇形面。由气体阵列电离室探测透射γ射线 ,信号经计算机处理 ,形成工件的二维透视图像 ,从而检测工件内部缺陷。该系统射线穿透本领大、图像质量及综合检测性能优良、运行维护费用低、占地面积小、操作简便、安全可靠 ,具有广阔的应用前景。     

微焦点X射线CT及其在无损检测中的应用

工业微焦点CT的X射线源焦点尺寸<5μm,成象分辨力明显优于常规焦点CT。介绍如何提高微焦点CT的图象质量,及其在无损检测中的应用。     

射线透照最小距离曲线的应用

分析了确定射线检测射线源至工件表面最小距离的公式和诺模图的应用特点,根据标准规定的公式计算了不同射线检测设备及不同透照厚度的射线源至工件表面最小距离,并由此绘制了实用曲线图,在实践应用中证实了该曲线图的优点,认为值得推广应用。     

基于图像深度信息集的Hough圆检测方法

针对利用视觉引导的工业机器人进行轴孔装配,提出了一种基于图像深度信息集的工件圆孔检测方法,对三轴磁流体密封装置上的轴承孔进行了边缘特征提取和检测实验。首先利用3D相机采集对齐的三轴磁流体密封装置的彩色和深度数据流样本,根据待检测轴承孔所在平面的深度信息提取出该轴承孔在深度图像中的所有像素坐标。然后对彩色图像矩阵进行相应的数据处理,再经霍夫圆变换即可检测出该轴承孔的相关参数信息。实验结果表明,基于图像深度信息集的霍夫圆检测克服了传统霍夫变换无法单独识别特定的圆以及复杂背景下的错检和漏检等缺点,对复杂情况下的工件圆孔识别和检测具有一定的指导意义。     

CMOS探测器在射线检测中的应用

以CMOS探测器为记录介质的数字化射线检测技术,检测精度高、温度适应性好、结构适应性强。CMOS射线扫描探测器探测单元排成线阵列,需要在检测时进行相对扫描运动,逐线采集并拼成完整的透照投影图像。介绍了检测工装设计,完成了探测器的固定、位置调节及实现与检测工件的相对运动。介绍了检测应用中的探测器配置与校准、透照方式选取、运动速度控制、检测参数优化、缺陷定量分析和图像存档管理等。应用结果表明,经过工艺优化,CMOS探测器能够实现大多数产品零部件的射线检测。最后分析了应用中存在的问题及后续研究方向。     

工业CT技术

CT技术用于工业无损检测大致始于70年代中后期.最初的研究工作是在医用CT上进行的,检测的对象为石油岩芯、碳复合材料及轻金属结构等低密度试件.由于医用CT射线源穿透能力有限,机械扫描系统专门为人体设计,在检测高密度及大体积物体方面存在着明显局限性.从70年代末到80年代初,美军针对飞机高级涡轮叶片及火箭发动机的检测,提出并实施了几个重要研究计划,对工业CT技术的发展起了推动作用.例如,1981年10月,美国莱特-派特森空军基地的空军航空系统部资助美国ARACOR和喷气战略推进公司共同研制用于导弹和固体火箭发动机部件检测的工业CT系统,项目总经费460万美元,包括两套系统.第一套称为AF/ACTS I,采用420kVX射线源,可检测直径lm物体,于1983年3月安装,     

工业DR技术的新动向

介绍工业DR（Digital Radiography）技术应用中提高钢焊缝射线检测灵敏度的最新动向：利用微焦点或小焦点X射线源＋高灵敏探测器＋最佳投影放大率，能使其IQI（像质计）灵敏度、影像对比度和空间分辨率，达到与常规ISO T3类射线胶片近似等价的效果。     

一种用于航空复合材料分层缺陷的相控阵轮式探头C扫描检测装置

近年来复合材料在航空领域的应用越来越广泛,对于复合材料中出现的制造缺陷和在役缺陷的分层检测显得非常重要。复合材料分层缺陷一般均采用多轴运动的C扫描装置,由于传统的C扫描装置检测速度慢、成本高、占地空间大,很难用于现场在役工件的快速检测,所以有必要开发一款新型的C扫描快速检测装置满足现场使用需求。本文详细介绍了相控阵轮式扫查架的构造原理,由于该扫查架配有推行把手,故操作比较方便,扫查时与工件接触装置圆形橡胶圈为滚动摩擦,相比常规有机玻璃滑动式扫查阻力更小,通过使用该扫查装置对壁厚1mm和1.8mm,2.5mm,4mm航空复合材料进行快速C扫描检测,通过分析检测的C扫描图片可知,采用相控阵轮式探头可以很轻松地发现上述壁厚中的分层缺陷。     

机器人手眼标定及其精度分析的研究

机器人的手眼关系是建立机器人与视觉传感器之间联系的桥梁,手眼标定问题是工业机器人自动化程度的重要衡量标准之一。为了能让固定在6-DOF机器人末端3D扫描仪完成复杂工件的扫描工作,对工业机器人与3D激光扫描仪进行标定,提出高效易操作的"246"标定方法,标定过程利用标定球,通过齐次坐标变换和工业机器人位置变化配合,完成手眼标定。使用未经优化得到的标定结果进行扫描工件,发现得到的点云有错位、异常点现象,分析标定过程可能产生标定误差的因素,提出若干避免误差的方法,并通过实验验证,从而提高标定精度,达到自动化加工精度要求。     

三维光学扫描技术在3D打印中的应用

采用先进的三维光学扫描技术,借助计算机软件对SLS打印的缸盖上水夹层砂芯进行三维数字化全尺寸扫描,检测分析了SLS打印砂芯尺寸精度及尺寸变化规律。检测结果显示:上水夹层砂芯不满足打印设备精度要求,需要改进打印工艺。根据三维光学扫描检测分析结果明确了3D打印工艺调整方向,改进了工艺打印的缸盖上水夹层砂芯,经过三维光学扫描检测,砂芯尺寸精度得到了有效地提高。通过对三维光学扫描技术在3D打印中的应用研究,对SLS打印砂芯精度检测提供了一种更为准确直观的测量方法,三维光学扫描检测结果作为SLS打印工艺参数调整依据,为SLS打印出合格的砂芯奠定基础。     

基于CT切片图像的虚拟测量

工业CT作为一种先进的无损检测手段,可以有效地检测零件的内外部结构情况,对扫描得到的工业CT图像进行二值化,将图像目标和背景分离,然后进行轮廓跟踪,识别出图像的外轮廓和内轮廓,并将内外轮廓数据拟合成样条曲线,最后进行虚拟测量。结果表明,该方法可以测量内外轮廓沿x,y方向以及任意方向的尺寸。     

第九讲 CT技术和康普顿散射成象检测技术

1　射线 CT检测技术1 .1　概述CT技术 ,即计算机辅助层析成象技术 ,与一般的射线照相检测技术存在根本的不同。这种技术是采用一面状射线束透射工件的一个层面 ,检测器阵列与射线束处于同一平面 ,通过机械驱动装置对工件形成一定的扫描透射 ,采集射线束穿过该层面的大量数据 ,通过计算和变换 ,得到该层面的相关信息 ,并重建该层面的图象 ,实现对这一层面的检测。CT技术是根据投影数据重建物体的图象 ,它的数学原理 ,即拉冬 ( Radon)变换和逆变换是在1 91 7年由拉冬建立的。但直到 1 950年才具体应用于射电天文学领域 ,1 971年英国 EMI公…     

线阵列探测器串扰试验

通过对芬兰DT公司生产的XSCAN0.4f线阵列探测器进行串扰试验,分析了X射线源的分布和光子在不同角度入射时对阵列探测器串扰的影响。介绍了探测器试验校准过程,包括偏置和增益的校准。讨论了准直狭缝试验和边沿试验中探测器的位置分辨力,发现在阵列探测器各单元工作性能稳定的情况下,串扰和散射是影响扫描图像均匀性的重要因素,而且相同能量的光子在垂直入射与斜入射情况下产生的串扰不同。     

工业CT中一次圆周多次扫描方式及TV(CG)-Block-ART重建算法

在高能工业CT系统中,为了提高图像的空间分辨率,常在探测器前加装栅格状准直器,导致采样数据出现稀疏的情况。为此采用多次圆周多次扫描的方式,但这又大大增加了扫描时间。为兼顾扫描速度和重建图像质量,提出了一次圆周多次扫描的数据扫描方式并采用相应的重建算法,数值模拟结果表明此方法在保证重建图像质量的同时提高了扫描速度。     

数字射线检测技术专题(五)——数字射线检测基本技术

介绍了数字射线检测技术基本过程,给出了最佳放大倍数、辐射探测器像素尺寸、射线源焦点尺寸选择的计算式,说明了显示与评定条件控制的基本要求。