化工机械制造技术第九章射线检测.ppt

第三篇 化工设备的无损检测概 述 无损检测技术发展的三个阶段: NDI(Non-destructive Inspection)无损探伤 NDT(Non-destructive Testing)无损检测 NDE(Non-destructive Evaluation) 无损评价 常规无损检测方法 射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测 第九章 射线检测 教学要求： 了解射线检测的基本知识、原理及方法、检测工艺、底片质量的评定。 教学建议： 配合课堂教学安排到化机制造厂参观无损检测中心，了解射线检测的具体应用。 第一节 射线检测的物理基础一、射线的种类及其产生（一）射线的种类 射线就其本质而言是一种电磁波 X射线、γ射线、电子射线和中子射线 （二）射线的产生 X射线的产生 X射线的波长一般为1019?～0.006 ? （1?=1×10—7mm） X射线由X射线管产生。阴极和阳极之间加上高压电场，阴极放出电子加速飞行撞向阳极，其动能的大部分都转变成热能，极少部分（约1%～3%）转变为X射线，透过X射线管的管壁向外辐射。 γ射线的产生 γ射线由放射性同位素的原子核衰变产生。原子核由高能级跃迁到低能级时辐射出的波长很短的电磁波叫做γ射线。 γ射线的波长为1.139?～0.003 ?. 常用射线源：CO 60 、 Ir 192 和Cs 137 中子射线的产生 中子由原子核反应产生.。除普通氢核外，对其它任何原子核施加强大作用，使原子获得的能量超过中子的结合能，则释放出中子 高能X射线的产生 利用超高压、强磁场、微波等技术对电子加速，产生能量强大的电子束轰击阳极靶而获得高能量的X射线 二、射线的基本性质 不可见直线传播 能穿透可见光不能穿透的物质，如金属材料 能起光化学作用，使照相胶片感光或激发某些物质产生荧光 能被传播物质吸收、衰减，物质的密度愈大，射线的衰减愈大 能使气体电离 不带电，不受电场和磁场的干扰 具有反射、折射和干涉等光学性质 能产生生物效应，杀伤生命细胞 三、射线检测的基本原理和方法（一）射线检测的基本原理 射线穿透物体时，不同密度的物质（如缺陷部位和无缺陷部位）对射线的吸收能力不同，射线能量的衰减程度就不同。物质的密度愈小，射线能量的衰减也愈小，透过物质的射线能量就愈大。通常，透过有缺陷部位的射线强度高于无缺陷部位的强度，通过检测透过被检物体后射线强度的差异可以判断被检物中是否有缺陷存在。 射线实时检测法 射线荧光屏观察法——将透过被检件后的不同强度的射线投射到涂有荧光物质的荧光屏上，激发出不同强度的荧光而得到工件内部的影像。 工业电视法——通过图像增强器将荧光屏上图像的亮度提高数千倍，摄像后在电视屏上进行观察 与照相法相比具有不用射线胶片、可连续检测，实时、高效，成本低、劳动条件好等优点 ，但检测灵敏度低，分辨率受到限制 射线计算机断层扫描技术，简称CT（Computer　Tomography） 将射线源和检测接受器固定在同一扫描机架上，同步地对被检物体某一断面进行联动扫描，一次扫描结束后机器转动一个角度对同一断面进行下一次扫描，如此反复多次即可采集到同一断面的若干组数据，经计算机软件处理后得到物体该断面的真实二维图像 第二节 射线检测工艺一、射线检测设备 X射线管+高压发生器+冷却部分+操作控制 X射线管由阴极、阳极和真空玻璃泡组成 阴极起发射和聚集电子的作用，有圆焦点、单线焦点、双线焦点三种 焦点是X射线管重要的技术性能指标之一，焦点尺寸主要取决于阴极的形状 阳极靶被电子束撞击的部分叫实际焦点 实际焦点在射线方向上的投影叫有效焦点 X射线检测设备分移动式和便携式两大类 二、灵敏度与象质计 （一）灵敏度 ——显示缺陷的程度和能发现最小缺陷的能力，它是衡量检测质量的标志 绝对灵敏度——底片上能发现的沿射线透射方向上的最小缺陷尺寸 相对灵敏度——底片上能发现的沿射线透射方向上的最小缺陷尺寸与被透照工件厚度之比 （二）象质计——评价相对灵敏度的一种标准工具 底片上观察到最细金属丝直径的与被透照工件厚度之比 三、灵敏度的影响因素 射线能量的影响——波长愈短，能量愈大，其穿透能力愈强，但底片对比度差 散射线的影响——对比度、清晰度下降 四、胶片与增感屏的选择（一）胶片的选择 几何不清晰度影响 ug= dT/(F—T) 胶片与增感屏的影响 粒度粗，感光速度快，但底片清晰度差 （二）增感屏的选择 荧光增感屏增感作用强，清晰度低 金属增感屏增感作用弱，清晰度高 金属荧光增感屏增感作用