在無損檢測領域工業CT檢測和X射線檢測,這兩種檢測方式都是利用了X射線來探測物體的內部。工業CT即工業計算機斷層掃描成像,它能在對檢測物體無損傷條件下,以二維斷層圖像或三維立體圖像的形式,清晰、準確、直觀地展示被檢測物體的內部結構、組成、材質及缺損狀況。X-ray成像檢測機的工作原理,主要是使用X-ray射線的穿透作用,X-ray射線波長很短,能量特別大,照在物質上時,物質只能吸收一小部分,而大部分X-ray射線的能量會從物質原子的間隙中穿過去,表現出極強的穿透能力。關于X-ray射線的吸收不同,發生的圖像也不同,故而能夠發生出差異化的黑白圖像,完成無損檢測的意圖。
工業CT檢測發展迅速,究其原因,我們認為工業CT檢測最主要優勢有兩點:無損和可視化。
無損:是在不損害或不影響被檢測對象使用性能的前提下,采用射線原理技術并結合儀器對材料、零件、設備進行缺陷、化學、物理參數檢測的技術(檢測前后的物體沒有任何損傷)。
可視化:是利用計算機圖形學和圖像處理技術,將數據轉換成圖形或圖像在屏幕上顯示出來,并進行交互處理的理論、方法和技術。它涉及到計算機圖形學、圖像處理、計算機視覺、計算機輔助設計等多個領域,成為研究數據表示、數據處理、決策分析等一系列問題的綜合技術。
工業CT檢測的突出優勢:
1. 不存在信息疊加,能夠準確判定缺陷并進行測量;
2. 密度分辨率高,圖像可達到0.1%甚至更高;
3. 探測信號動態范圍可達106以上;
4. 數字化圖像便于存儲、傳輸分析和處理等。
工業CT檢測的其他優勢:
1. 射線源能量高:對于工業CT系統,常用恒電勢X射線管,即輸出功率恒定不變,一般管電壓在100KV以上,能夠穿透大厚度的產品,能量最高可達60MeV;
2. 機械結構相對簡單:射線源和探測器保持不動,被檢測的工件進行掃描運動;
3. 結構多樣化、專用性較強:因工業產品,形狀、組成、尺寸即重量千差萬別,檢測要求不一,工業CT多種多樣,針對性較強。
工業CT檢測的應用
1.缺點剖析:快速、精確、直觀的查找到產品的內部缺點(缺點類型、方位、尺度等),如裂紋、氣孔、疏松、夾雜等缺點,并進行剖析,找到呈現缺點的根本原因,然后提高產品性能,延伸產品運用壽命。
2.安裝剖析:運用工業CT能夠不用拆卸,直觀了解產品的二維與三維局部全體、透視或截面剖析圖,可剖析與丈量組件間安裝構成的縫隙,評價工藝,尋覓失效原因,處理相關問題,下降研發的投入成本。
3.尺度丈量:產品的實踐尺度往往不可或缺,但因物體型面雜亂或客觀物理條件約束等原因會呈現無法獲取的情況,工業CT技能能很好地應對此類問題。區別于傳統的三坐標檢測、影像儀等丈量辦法,工業CT尺度丈量優勢在于產品的內部尺度檢測。它能夠在不損壞樣品的前提下,對于工件的所有尺度進行精確的丈量,精度高、速度快。
4.CAD數模比對:經過工業CT及剖析軟件能夠將掃描結果與CAD數模進行最佳擬合,以直觀的顏色誤差快速形象地顯示,不只能夠得到工件全體的誤差,還能得到要害方位的詳細誤差值。
5.壁厚剖析:直接在CT數據上自動定位面積不足或壁厚過厚及空隙過大的方位,尤其是密閉空間的內尺度,可快速并精確地丈量雜亂零件壁厚的細小改變。
總而言之,X-ray成像檢測對于工業無損檢測是十分優秀的解決方案。工業CT作為新型X射線真三維成像技術,一次獲得物體表面及內部的真三維模型,具有成像效率高、空間分辨率高且各向同性的優點,為高端裝備制造、工業無損檢測提供理想的數據源。工業CT在工業方面特別是在無損檢測(NDT)與無損評價(NDE)領域更加顯示出其獨特之處。
因此,國際無損檢測界把工業CT檢測稱為最佳的無損檢測手段。進入21世紀CT更是得到了進一步發展已成為一種重要的先進無損傷檢測技術。工業CT還有一個明顯的發展方向,就是目前對工業CT切片圖像中的缺陷進行檢測識別的主要方式還是由專業人員進行人為判斷,這種識別方式主要依靠的是檢測人員的經驗,檢測結果往往會受到檢測人員的主觀判斷干擾,結果不夠客觀。提高效率的同時保證檢測質量,AI智能識別和分辨樣品信息將成為工業CT檢測領域的一個發展方向,這也是是未來缺陷檢測技術發展的必然趨勢。