光谱仪_直读光谱仪_X射线成像系统_残余应力仪                                                                                     咨询热线18700442184

西安丰登光电科技有限公司

网站首页 > 新闻资讯 > 应用行业 > X射线成像系统应用

DR数字成像技术在重要设备检验检测中的应用

2018-09-29 09:32:00 西安丰登光电科技有限公司 阅读

DR数字成像技术在重要设备检验检测中的应用

  射线检测技术作为产品质量检测的重要手段,经过多年的技术更新,已由简单的胶片和工业电视射线照相发展到了数字成像快速检测的阶段。随着信息技术、计算机技术和光电技术等技术的飞速发展,新的射线成像方法不断涌现,给射线探伤赋予了更广泛的内涵,同时依靠网络技术使远程评片成为了现实。 

  我国目前射线数字成像检测包括:数字平板成像技术(DDA)、线阵列扫描成像技术(LDA)、射线数字重建成像检测技术(工业CT)和间接数字成像的射线计算机辅助成像检测技术(CR)。其中DR、CR适用于设备现场检测,其他技术适用于实验室和制造厂。 

   以下重点介绍便携式DR检测系统的组成,分析系统的成像原理、特点及现场应用。

一、DR数字平板成像技术概述 

  数字平板直接成像技术(DR)是近几年在我国才发展起来的全新的数字化成像技术,图像清晰细腻、高分辨率、广灰阶度、信息量大、动态范围大等特点,有助于提高缺陷评定准确率。数字平板技术与胶片和CR的处理过程不同,在两次透照成像期间,不必更换胶片和IP板,仅仅需要几秒钟的数据采集,就可以观察到图像,检测速度和效率相较于胶片和CR技术大幅提高。数字平板的成像质量比图像增强器射线实时成像系统好很多,不仅成像区域均匀,没有边缘几何变形,而且空间分辨率和灵敏度要高的多,其图像质量已达到或超过胶片照相水平。


1.1射线成像技术概述

射线DR检测概述图

1.2,DR数字成像系统基本构成

X射线DR成像组成图

  无线平板成像系统由平板探测器、射线源、无线路由器、计算机工作站(图像软件)及其他辅助装置组成。原理与胶片照相相同,只是记录介质由胶片变成了数字平板探测器。

二,系统构成之平板探测器 

平板探测器

   1)平板探测器是DR系统的核心部件,其特性会对DR图像质量产生较大的影响,平板探测器从能量转换方式可以分为两种:间接转换平板探测器和直接转换平板探测器。 

 2)现在数字平板探测器主要有非晶硅(a-Si)、非晶硒(a-Se)、CMOS等,其中非晶硅(a-Si)和CMOS属于间接转换平板探测器,非晶硒(a-Se)属于直接转换平板探测器。 

 3)目前DR成像使用较多的是非晶硅(a-Si)、非晶硒(a-Se)平板探测器。 

三,平板探测器成像性能的指标

  1,评价平板探测器成像质量的性能指标主要有两个:量子探测效率(DQE)和空间分辨,率。DQE决定了平板探测器对不同密度差异的分辨能力(密度分辨率);而空间分辨率决定了对缺陷细微结构的分辨能力(影响图像对细节的分辨能力)。

2,影响平板探测器DQE的因素:

      1)间接转换平板探测器中,闪烁体的材料(如颗粒的均匀度和射线照射发光性能的均匀性等)和工艺(涂布的均匀程度等)影响X线转换成可见光的能力,对DQE会产生影响。将可见光转换成电信号也会对DQE产生影响(如多晶硅材料的均匀度及厚度的均匀度等)。

      2)直接转换平板探测器中,X线转换成电信号决定于非晶硒层产生的电子-空穴对,DQE的高低取决于非晶硒层产生电荷的能力。

  总的来说,碘化铯 ( CsI ) + a-Si(非晶硅)+ TFT结构的间接转换平板探测器的极限DQE高于a-Se (非晶硒) 直接转换平板探测器的极DQE。

  3,影响平板探测器空间分辨率的因素

    1,在直接转换平板探测器中,空间分辨率决定于单位面积内薄膜晶体管矩阵大小(像素尺寸的大小)。矩阵越大薄膜晶体管个数越多(像素尺寸越小),空间分辨率越高,可以达到很高的空间分辨率。

    2,在间接转换平板探测器中,由于存在散射现象,空间分辨率不仅决定于单位面积内薄膜晶体管矩阵大小,还决定于散射光的控制技术。

    所以间接转换平板探测器的空间分辨率低于直接转换平板探测器的空间分辨率。

    3,平板探测器主要有以上两种方式的转换形式,它们的主要不同点在于其制造结构上的差异。两种类型的探测器各有优缺点:

  4, 间接转换平板探测器闪烁体层由于晶体结构的关系,在传递信号的同时不可避免光散射的发生,吸收率有所下降,但对最终图像质量影像不大,其较高的量子探测效率(DQE)可在较低剂量曝光情况下获得高质量的图像,由于成像快,大大增加了射线检测的使用范围;

  5,直接转换平板探测器以硒作为光电导体可以直接将光信号转换为电信号,避免散射的发生,但是对X线吸收率较低,在低剂量条件下图像质量不能很好保证,且硒层对于温度较敏感,使用条件受到限制。

  6,非晶硒平板探测器要比非晶硅平板探测器在图像质量上更清晰,锐利度好,但非晶硒平板探测器在使用过程中对工作环境要求非常高,寿命短,故障率高,而且维护成本远大于非晶硅平板探测器,因此目前市场上工业领域还是以非晶硅平板探测器为主导。

四,系统组成之射线机

    1,脉冲射线机

脉冲射线机

    2,高频恒压射线机

高频恒压射线机

五,系统组成

     软件工作站


   通过分析软件可对图像缩放、锐化、增强、调节灰度、亮度、对比度等增强缺陷的识别能力。对于管道检测不使用槽型对比试块也能测出缺陷的自身高度,这是由于平板探测器的A/D转换器为14 / 16 bits灰度等级很高,在已知厚度母材处进行校准后,厚度和灰度有很好的对应关系,缺陷附近完好区域厚度与缺陷处厚度之差即为缺陷的自身高度(就近比较原则)。软件工作站

     软件功能:

        测量工具:长度、深度、角度、腐蚀; 

      计算分析工具:空间分辨率、信噪比、灰度值、线性轮廓; 

      图像处理工具:窗宽窗位调整、亮度对比度调整、图像拼接、边缘增强、叠加降噪等; 

      支持JPG\BMP\DICONDED等格式; 

      远程控制平板探测器及X射线机 

      支持报告输出 

六,系统组成之远程控制模块

DR远程控制

七,应用:

     1,耐张线夹X射线成像技术使用:

         架空输电线路的运行过程中,导、地线连接大量采用压接型电力金具(耐张线夹和接续管),压接型电力金具要承受导线或地线的全部张力。同时又是导体,起到过流作用,一旦安装,就不再拆卸。线路运行事故大多由导、地线在压接管中未穿到位或压接位置不符合相关规程等压接质量问题而引发 。

耐张线夹DR检测图

     2,压接质量检测试验:

承压设备DR检测图

       

八,总结

   便携式X射线成像系统:

   检测耐张线夹和接线管内部压接质量的可靠方法 

 实现耐张线夹和接线管的无损检测 

 图片形式直观分辨出耐张线夹和接线管内部压接状态 

 满足地面和高空检测需要 



标签:   DR DR成像系统 X射线DR成像系统
Powered by MetInfo 5.3.19 ©2008-2018 www.metinfo.cn