钢的等效射线衰减系数的实验分析

利用X射线数字成像技术检测薄壁钢件时,需根据钢的等效射线衰减系数进行检测工艺参数优化。然而,多色、宽束条件下的等效射线衰减系数难于获得。为此,通过实验方法,对钢的等效射线衰减系数进行有效测量。首先,对等效射线衰减系数的测量方法及影响要素进行分析。然后采用面阵列射线探测器对0.05 mm厚的钢箔测量射线强度的变化量,得到了30～150 kVp射线管电压下的钢的等效射线衰减系数。实验结果表明:相较于单能、窄束射线条件下得到的衰减系数,实验得到的等效射线衰减系数明显偏大。假定射线探测器为理想探测器,结合不同管电压的射线能谱,经计算得到的等效射线衰减系数与实验结果趋于符合;借助于图像质量指标分析得到的等效射线衰减系数值,则与实验测量值完好符合。因此在射线成像检测实践中,有必要对等效射线衰减系数进行实际测量:此系数与通常单能、窄束射线条件下得到的衰减系数明显不同,它与图像质量指标存在直接的关联。     

数字射线面阵探测器校正的优化技术

数字射线探测器的校正效果很大程度上影响到射线检测的图像质量,为避免图像质量出现不可控或严重劣化问题,对数字射线面阵探测器的校正及其优化技术进行了研究。分析了射线探测器的校正程序、射线探测器的信号转换过程,在此基础上,改变射线能量、射线强度,进行探测器的校正试验。实验结果表明:经有效校正处理后,探测器各像元间的不一致情况明显得到抑制,图像灰度值达到较均匀状态。探测器校正时,接收的射线强度高,可获得更高的图像信噪比,从而有利于提高图像质量。探测器校正时使射线能量与射线检测时的能量相同,可在射线检测时获得良好校正输出。通过试验分析可知,优化数字射线探测器校正方法的关键在于选取适合的校正因子;而对于图像质量已劣化的数字射线探测器输出,仍可采取措施使输出的图像质量得到改善,即先将劣化图像还原为特定射线辐照下探测器的响应,然后使用合适的校正因子对还原后的探测器响应进行校正。     

超声波检测中波型转换的计算分析

为解决超声检测声线跟踪法仿真时难于对回波信号强度进行定量的问题,提出了一种完善方法。利用Snell定律计算超声波在界面上所发生的波型转换情况,随后分别对转换后波型所对应的振幅变化率进行计算,以不断更新声线的跟踪状态及参数。在此基础上,分析了利用水浸技术使用普通直探头检测钢板的波型变换及信号幅值变化。结果表明:经过对超声波波型转换规律及幅值特征的分析计算,所得到的回波信号特征基本上与试验结果一致,幅值变化量的计算偏差值约5dB。此方法为声线跟踪时回波信号幅值的计算提供了技术基础。     

一种专用涡流检测换能器的设计

介绍了涡流检测换能器的工作原理和设计方法，并根据检测特殊结构金属工件的要求，对涡流检测中换能器结构尺寸等参数进行了分析和优化，为设计一种专用涡流检测换能器提供了思路。     

超声底波成像方法研究

针对超声缺陷波成像检测的盲区问题,研究了利用超声底部回波信号进行成像的方法。采用缺陷波幅值成像、缺陷波深度成像和底波幅值成像三种成像方式对ZGS对比试块上的9个不同深度的2 mm平底孔进行了检测。对比试验表明,超声底波成像方法可用较低的系统增益检测出缺陷,也能检测出用缺陷波幅值成像方法时近表面盲区部位的缺陷,是缺陷信号幅值成像方法的有效补充。     

有限元方法用于涡流电磁场计算的有效性分析

利用有限元方法，对涡流检测中的电磁场问题进行数值计算，有助于涡流检测线圈的优化设计、检测缺陷的识别与定量，从而提高涡流检测的效果与精度。为验证有限元数值计算结果的有效性，对TEAM（Testing Electromagnetic Analysis Methods）组织提出的Workshop问题（Problem 15）进行了求解与分析。利用解析方法计算了空芯线圈的阻抗，然后通过二维有限元模型进行了阻抗求解，对比结果有较好的一致性。针对厚板上裂纹的涡流检测，建立了三维有限元计算模型，对影响计算结果的因素进行了分析，得到了比较好的数值模拟结果。     

如何实现24点计算

用计算机来实现24点计算，还并不是一件很简单的事。这里要考虑4个数字的运算顺序与排列组合，二者共同作用影响了计算结果。     

混合气体保护焊的视觉监测分析

通过视觉技术获取焊接熔池的特征信息,可对焊接质量进行有效的实时监测。研究了焊接机器人系统混合气体保护焊焊接过程的特点,利用工业摄像头获取了清晰的熔池监测图像,并对不同焊接参数下平板焊接过程进行了实际监测试验。分析表明,视觉监测图像能够明显反映焊接外部质量的变化,对于内部质量如熔透深度的表征需要进一步的定量分析处理。     

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。     

5A06薄壁球壳件涡流检测技术

针对壁厚约为1.5mm的5A06锻轧薄壁球壳工件的加工工艺和内部可能的缺陷形貌,分析了该薄壁件质量的无损检测技术现状和检测难点。设计了含有不同尺寸的模拟裂纹和分层缺陷的对比试样,研制和改进了专用的高灵敏度探头。通过采用优化的涡流检测参数,实现了有效检出5A06薄壁壳体表面5mm×0.05mm(长度×深度)的裂纹类缺陷,具备了检出在1mm渗透深度下的5mm长线形刻槽和0.8mm深度左右的0.5mm面型缺陷的高灵敏度检测能力,并提出了100%检测工件质量的方法。