航空铸件射线数字成像检测(T-CSTM 00268—2020).pdf
《航空铸件射线数字成像检测(T-CSTM 00268—2020).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《航空铸件射线数字成像检测(T-CSTM 00268—2020).pdf(22页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 ICS 19.100 J 04 团 体 标 准 T/CSTM 00268-2020 航空铸件射线数字成像检测 Digital radiography of aero castings 2020-06-19 发布 2020-09-19 实施 中关村材料试验技术联盟 发布 T/CSTM 002682020 I 前 言 本标准按照 GB/T1.12009 给出的规则起草。请注意本文件的某些内容有可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国材料与试验团体标准委员会航空材料领域委员会(CSTM/FC53)提出。本标准由中国材料与试验团体标准委员会航空材料领域委员会(CSTM/F
2、C53)归口。T/CSTM 00268-2020 1 航空铸件射线数字成像检测 1 范围 本标准规定了使用存储磷光成像板、数字探测器阵列进行航空铸件射线数字成像检测的一般要求、工艺技术要求及质量控制要求。本标准适用于航空铸件的射线数字成像检测,其它行业可参照使用。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,仅所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。GBZ 98 放射工作人员的健康要求 GBZ 117 工业 X 射线探伤放射防护要求 GB/T 12604.2 无损检测 术语 射线照相检测 GB 18871
3、 电离辐射防护与辐射源安全基本标准 GB/T 23901.5/ISO 19232-5 无损检测射线照相底片像质 第 5 部分:双线型像质计图像不清晰度的测定 GBT 36439 无损检测 航空无损检测人员资格鉴定与认证 HB 7684 射线照相检验用线型像质计 SMPTE RP133 医用诊断成像测试图像 3 术语和定义 GB/T 12604.2 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 存储磷光成像板(IP)storage phosphor imaging plate 一种涂有稀土元素铕、钡、氟化合物的柔性板,曝光后能以潜影形式存储信息,可以代替胶片用于射线照相检测。3.2 计算机射线照
4、相系统(CR 系统)computed radiography system 由存储磷光成像板(IP)、相应的读出装置(扫描器或读出器)和软件等组成的一个完整系统。它能将IP 上的信息转换为数字的图像。3.3 数字探测器阵列系统(DDA 系统)digital detector array system 将射线转换为电信号并输出数字信号的电子装置。3.4 信噪比(SNR)signal-to-noise ratio 信号平均值与噪声(信号均方差)之比。3.5 T/CSTM 002682020 2 像素 pixel 组成数字图像的最小单元。3.6 系统校正 system calibration 用硬件
5、或软件的方法抑制数字图像中由于探测器暗电流、辐射场的非均匀性、吸收剂量与灰度值的非线性响应和存在坏点素等因素产生的图像固有噪声的方法。3.7 图像不清晰度 image unsharpness 一个明锐的边界成像后的影像会变得模糊,模糊区域的宽度即为图像不清晰度,单位是 mm。3.8 数字图像基本空间分辨率()basic spatial resolution of a digital image 等于数字图像不清晰度的一半,对应于有效像素大小,表示可分辨的最小的几何细节。3.9 归一化信噪比(SNRN)normalized signal-to-noise ratio 与基本空间分辨率b归一化,直
6、接在数字图像中测量和/或根据测量的信噪比计算。N=测量88.6b 3.10 集群核像素(CKP)cluster kernel pixel 在相邻的 33 范围内好像素不多于 5 个的像素。4 一般要求 4.1 射线数字成像检测技术分级 4.1.1 射线数字成像检测技术分为 A 级和 B 级两个等级,其中 A 级为基本技术,B 级为优化技术。4.1.2 射线数字成像检测技术的选择应由合同双方商定。在没有特殊指明时,一般选用 A 级射线数字成像检测技术。若 A 级灵敏度不能满足要求时,应选用 B 级技术。4.1.3 当 B 级规定的条件(如射线源至物体的距离)无法实现时,经合同双方协商同意可选用
7、A 级技术所规定的条件,由此引起的灵敏度损失可通过提高归一化信噪比SNRN予以补偿(推荐提高1.4倍以上)。若补偿后的灵敏度可达到 B 级技术要求,可认为是按 B 级技术检测的。4.2 射线检测人员 4.2.1 射线检测人员应按相关规定进行体检,其健康状况应符合 GBZ 98 的规定。4.2.2 从事射线数字成像检测的人员应按 GBT36439-2018 或其它行业标准进行技术资格鉴定,取得相应的技术资格等级证书,并从事与专业技术资格等级相适应的工作。4.2.3 当委托方有特殊要求时,检测人员应依据客户要求取得符合相关资格认证标准的资质。4.3 设施及环境条件 4.3.1 检测场所 4.3.1
8、.1 检测场所的放射卫生防护条件应满足 GB 18871 和 GBZ 117 的要求。4.3.1.2 检测场所的温湿度条件应满足设备说明书的相关要求。T/CSTM 00268-2020 3 4.3.2 评定室 4.3.2.1 评定室应整洁、安静,不应有在计算机屏幕上引起反射的外来背景光。4.3.2.2 评定室内光线应暗而柔和,读图区域环境光光照度不应超过 30lx,并每半年检查一次。4.4 设备与器材 4.4.1 X 射线机 4.4.1.1 根据被检零件的材料种类、检测厚度、检测技术级别等因素选择合适的 X 射线机。推荐选用焦点尺寸尽可能小的 X 射线机。4.4.1.2 X 射线机的管电压、管
9、电流、曝光时间应能连续可调,且保证射线输出稳定。4.4.1.3 射线机应具有合格证或有关合格的证明文件。当电源电压波动超过10%而影响射线机正常工作时,应装备稳压电源。4.4.2 IP 读取器 4.4.2.1 IP 读取器应能读取所用的最大尺寸规格 IP 上的图像数据,并能够通过图像扫描分辨率选择调整读取图像的质量。4.4.2.2 IP 读取器得到的数字图像位数应不少于 12bit。4.4.3 存储磷光成像板(IP)4.4.3.1 应根据被检测对象的尺寸、结构特征和检测要求配备合适类别和不同尺寸的存储磷光成像板。4.4.3.2 采用 B 级检测技术时应选用高分辨率 IP 板(蓝板)。4.4.3
10、.3 IP 应保持干净,并根据制造商要求清洁。IP 使用前应经过擦除。4.4.3.4 装载 IP 的暗袋/暗盒应由对射线低吸收的材料制成,不对数字图像质量造成影响。4.4.4 数字探测器阵列系统 应采用面阵列探测器,探测器模/数(A/D)转换位数不应低于 12bit。建议使用没有群集内核像素(CKP)的 DDA。4.4.5 显示器 4.4.5.1 宜选择灰度显示器,最大亮度不低于 250cd/m2;若使用彩色显示器,最大亮度不低于 150cd/m2。4.4.5.2 显示器像素数不少于 300 万,灰阶不少于 8bit(256 个灰度级),像素间距不大于 0.250mm。4.4.5.3 灰度显示
11、器的最大亮度(100%数字驱动水平)与最小亮度(0%数字驱动水平)之比不小于 250:1,彩色显示器最大亮度(100%数字驱动水平)与最小亮度(0%数字驱动水平)之比不小于 150:1。4.4.6 软件 4.4.6.1 系统软件至少应包括以下功能:窗宽/窗位调整、图像局部放大、任意区域灰度直方图、尺寸测量、计算指定区域的灰度平均值和标准偏差、生成线轮廓、显示探测器灰度值和显示器像素值、1:1像素映射图像、显示图像缩略图等。4.4.6.2 DDA 系统软件还应具备以下功能:平均多帧图像、坏像素校正、保存坏像素图的功能。4.4.6.3 评判图像时,软件应支持添加并保存注释,且不应对原始图像数据有任
12、何更改。4.4.6.4 数字图像应以不损失图像信息的格式存储,推荐采用 DICONDE 格式。4.4.7 像质计 T/CSTM 002682020 4 4.4.7.1 应根据射线检测工作需要和 HB 7684 要求配备不同材质(如铁、铝合金、钛合金等)的线型像质计。当客户有特殊要求时,应根据客户要求配备相应像质计。4.4.7.2 应配备用于测试和评价图像分辨率的双线型像质计,双线型像质计应满足 GB/T 23901.5、ISO 19232-5 的要求。4.4.7.3 像质计应无破损、折断、变形。4.4.8 屏幕亮度计 屏幕亮度计用于测量显示器亮度,测量范围宜不小于 0300cd/m2,应每半年
13、校准一次。测量准确度度应在标准读数的5%范围内。4.4.9 白光照度计 白光照度计用于测量环境光光照度,测量范围至少应覆盖 030lx,并每半年校准一次。测量准确度度应在标准读数的5%范围内。4.5 零件 4.5.1 送交射线检测的工件应经表面检验合格。4.5.2 送检前应清除妨碍检测和影响图像中缺陷影像辨识的多余物。应清除型砂、型芯、金属屑及油污。当要求 A 级技术时,切除后的浇、冒口余量不应超过透照部位厚度的 10%;当要求 B 级技术时,浇、冒口应完全切除。4.6 检测时机 4.6.1 射线数字成像检测宜在热处理后或有利于缺陷检出的制造或装配阶段进行。若在热处理后需进行渗透或磁粉检测时,
14、射线数字成像检测也可在热处理前进行。4.6.2 射线数字成像检测应安排在具有产生延迟裂纹倾向的生产工艺之后,并在零件质量稳定后进行检测。4.6.3 初次透照后,由于机械加工或其他加工方法使其厚度减少一半或更多且图样或相关的技术文件中又有要求时,应进行第二次检测。除非另有规定,两次检测应分别按加工前、加工后的检测厚度确定验收的质量等级。4.7 检测工艺卡或规程 4.7.1 对批量生产的零件,应根据检测要求编制射线数字成像检测工艺卡或规程。4.7.2 使用 CR 时,工艺卡或规程一般包括以下内容:a)零件名称、零件类别、图号及材料牌号;b)用工件草图或照片表示出 IP、工件、射线源和像质计的相对位
15、置、射线束的投射方向、透照部位序号及部位划分规则;c)射线机型号与射线源尺寸、滤波板材料及厚度;d)IP 型号、增感屏类型及厚度、扫描参数(必要时,像素尺寸、激光强度、激光焦点尺寸)等;e)透照部位厚度及相应的曝光参数(焦距、管电压、管电流及曝光时间等);f)射线数字成像检测技术级别;g)不清晰度、灵敏度、SNRN要求;h)CR 系统型号、显示器型号;i)初始图像灰度范围;j)图像处理方法;T/CSTM 00268-2020 5 k)像质计材料、类型;l)依据的检测方法标准和验收标准;m)签署及其他认为必要的事项。4.7.3 使用 DDA 时,工艺卡或规程一般包括以下内容:a)零件名称、零件类
16、别、图号及材料牌号;b)用工件草图或照片表示出探测器、工件、射线源和像质计间的相对位置、射线束的投射方向、透照部位序号及部位划分规则;c)射线机型号与射线源尺寸、滤波板材料及厚度;d)放大比,探测器增益、单帧积分时间、帧数、像素尺寸等;e)透照部位厚度及相应的曝光参数(焦距、管电压、管电流及曝光时间等);f)射线数字成像检测技术级别;g)不清晰度、灵敏度、SNRN要求;h)DDA 型号、显示器型号;i)初始图像灰度范围;j)图像处理方法;k)像质计材料、类型;l)依据的检测方法标准和验收标准;m)签署及其他认为必要的事项。4.7.4 检测工艺卡或规程应由 级及以上人员编制,并经 级人员审核或批
17、准。工艺卡或规程格式可根据产品特点自行设计。4.7.5 实际检测时应按工艺卡或规程的规定进行透照、IP 扫描,为获得更好的影像质量,允许检测人员作以下调整:a)管电压不超过15%;b)曝光量不超过15%;c)管电压不超过5%且曝光量不超过10%。5 工艺技术要求 5.1 透照方向 射线束一般应指向被透照部位的中心,并在该点与被透照区平面或曲面的切平面垂直。若不能从此方向透照或从此方向透照不利于缺陷的检出时,也可从其他合适的方向进行透照。5.2 X 射线能量的选择 5.2.1 1000kV 及以下 X 射线机 5.2.1.1 为了保持良好的缺陷灵敏度,X 射线管电压应尽可能低,数字图像中的信噪比
18、应尽可能高。X射线管电压与穿透厚度的推荐最大值如图 1 所示。DDA 系统经过精确校正后,可以选择明显高于图 1 所推荐的管电压,并达到要求的图像质量。CR 系统进行 B 级技术检测,使用高分辨率 IP(蓝板)时,透照电压建议比图 1 中所示电压低 20%。普通 IP(白板)可以直接选择图 1 所示的管电压进行曝光。5.2.1.2 当检测厚度变化较大的零件时,可以适当提高透照电压,但过高的透照电压会导致缺陷检测灵敏度的下降。5.2.2 1000kV 以上的 X 射线机 T/CSTM 002682020 6 表 1 给出了 1000kV 以上 X 射线机的推荐穿透厚度范围。表1 1MeV 以上
19、X 射线对于钢、铜及镍基合金的透照厚度范围 射线能量 透照厚度 TA mm A 级 B 级 1 MeV4MeV 30200 50180 4 MeV12MeV 50 80 12MeV 80 100 UX 射线电压;w透照厚度;1铜、镍及其合金;2钢;3钛及其合金;4铝及其合金 图1 几种金属材料的最高允许管电压与厚度的关系 5.3 金属增感屏 对于 CR 系统,当使用金属增感屏时,IP 感光层和增感屏之间需接触良好。可以通过使用真空封装的 IP 或施加压力来实现。IP 后使用铅板减少背散射,铅板厚度通过试验确定。检测不同材料时的金属增感屏前屏要求见表 2 和表 3。表2 CR 检测钢、铜、镍基合
20、金时金属增感屏前屏要求 X 射线能量 增感屏 mm 50kV-50kV250kV 00.1(Pb)250kV1000kV 00.3(Pb)15MeV 0.30.8(Fe 或 Cu)+0.62(Pb)5MeV 0.64(Pb)当使用组合增感屏时,Fe 屏或 Cu 屏应放置在 IP 和 Pb 屏之间。Fe 屏、Cu 屏可全部或部分替代 Pb 屏,但 Fe 屏、Cu 屏厚度应为使用 Pb 屏时的三倍。T/CSTM 00268-2020 7 表3 CR 检测铝、镁基合金时金属增感屏前屏要求 X 射线能量 增感屏 mm 150kV 0.03(Pb)150kV250kV 0.2(Pb)250kV500kV
21、 0.2(Pb)5.4 射线源至物体间的最小距离 射线源至物体最小距离 取决于射线源尺寸 和物体至 IP 或 DDA 的距离。在实际可能的情况下,不应小于式(1)和式(2)给定的数值。根据式(1)和式(2)确定 的方法制成的诺模图见图 2。对于 A 级:.(1)对于 B 级:(2)式中:射线源至物体距离,单位为毫米(mm);射线源尺寸,单位为毫米(mm);物体射线源侧表面距 IP/DDA 的距离,单位为毫米(mm)。5.5 几何放大技术 5.5.1 当图像单丝像质计灵敏度和/或空间分辨率不满足本标准要求是,可以采用几何放大技术。几何放大技术需使用小焦点的 X 射线源,增加待检零件距离 IP/D
22、DA 的距离,提高放大倍数。5.5.2 放大比倍数 按公式(3)计算:=(3)式中:射线源到 IP/DDA 距离,单位为毫米(mm);射线源到物体的距离,单位为毫米(mm)。5.5.3 对于特定的检测系统,最佳放大倍数 按公式(4)计算:=()(4)式中:放大比为 1 时的基本空间分辨率,将双丝像质计紧贴 IP/DDA 进行成像测得,单位为毫米(mm);射线源尺寸,单位为毫米(mm)。T/CSTM 002682020 8 图2 确定射线源至物体间的最小距离 的诺模图 5.6 图像灰度 初始图像有效评定区内的数字图像灰度建议控制在系统灰度范围的 20%80%之间。检测厚度不均匀的铸件时,在图像质
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 航空铸件射线数字成像检测T-CSTM 002682020 航空 铸件 射线 数字 成像 检测 CSTM 00268 2020
限制150内