X射線檢測系統是一種基于X射線成像技術的非破壞性檢測裝置,廣泛應用于電子制造、汽車、航空航天及醫療產品檢測等領域,其核心原理在于利用X射線穿透物體時的吸收和衰減特性,通過不同密度材料對射線的差異化吸收形成圖像對比,從而揭示物體內部結構。
該系統核心技術涵蓋微焦點X射線管、高分辨率平板探測器及計算機斷層掃描(CT)技術。典型設備如Y.cougar系統,配備160KV射線源,可實現0.35μm亞微米級分辨率,穿透能力達350mm鋼等效,支持納米級精度檢測;Quadra 5系統采用主動式圖像穩定技術,最大檢測區域達20×17.5英寸,并可升級至20W功率實現三維檢測;Cheetah EVO系統則通過FeinFocus射線管與高壽命探測器組合,集成自動化報告生成功能,顯著提升檢測效率。
一、X射線源
功能:產生用于檢測的X射線,為整個檢測系統提供輻射源。
類型:包括X射線管、放射性同位素源等。其中X射線管應用較為廣泛,它通過陰極發射電子,電子在高壓電場作用下加速轟擊陽極靶材,從而產生X射線。根據功率、能量范圍、焦點尺寸等不同可分為多種型號,以適應不同的檢測需求。
特點:其產生的X射線能量和強度決定了對不同材料和厚度物體的穿透能力,能量越高、強度越大,可檢測的材料厚度越大,但同時也會增加設備成本和對防護的要求。
二、成像系統
功能:將透過被檢測物體的X射線信號轉換為可見的圖像,以便進行缺陷識別和分析。
類型
膠片成像:利用X射線使膠片感光,通過顯影、定影等化學處理過程得到圖像。這種方式成本低,但效率低、無法實時成像且圖像質量受多種因素影響。
熒光屏成像:X射線照射熒光屏使其發光,再通過光學系統將熒光圖像傳輸到攝像機或相機中轉化為電信號。可實現實時成像,但圖像分辨率和靈敏度相對較低。
數字成像:如線陣列探測器、面陣列探測器等。它們能直接將X射線光子轉換為電信號,經過模數轉換后形成數字圖像。具有高分辨率、高靈敏度、寬動態范圍等優點,可實現實時或近實時成像,并且便于圖像存儲、處理和傳輸。
三、被檢測物體
功能:是X射線檢測的對象,其內部結構、缺陷情況等是檢測的目標。
要求:被檢測物體應放置在合適的位置,以確保X射線能夠均勻地照射到需要檢測的部位。對于不同形狀、尺寸和材質的物體,可能需要調整X射線源的參數和成像系統的設置,以獲得最佳的檢測效果。
四、圖像處理與分析系統
功能:對成像系統獲取的圖像進行處理、分析和評價,以準確識別出被檢測物體內部的缺陷,并確定缺陷的位置、大小、形狀和性質等。
主要功能模塊
圖像預處理:包括降噪、濾波、增強對比度等操作,提高圖像質量,減少圖像中的噪聲和干擾,突出缺陷特征。
缺陷檢測與識別:運用各種圖像處理算法和模式識別技術,自動或半自動地檢測出圖像中的缺陷,如氣孔、裂紋、夾渣等,并與正常結構進行區分。
缺陷定量分析:通過測量缺陷的灰度值、面積、長度等參數,對缺陷的大小和嚴重程度進行量化評估。
圖像顯示與存儲:將處理后的圖像以直觀的方式顯示在屏幕上,同時將圖像數據和分析結果存儲起來,以便后續查詢、對比和報告生成。
五、機械傳動系統
功能:用于移動X射線源、被檢測物體或成像系統,實現對被檢測物體的全面掃描,以獲取完整的圖像信息。
組成:包括X射線管的上下、左右移動機構,被檢測物體的旋轉、平移機構等。通過精確的機械傳動控制,可以按照預設的軌跡和速度對物體進行多角度、多層次的掃描,確保不遺漏任何可能存在缺陷的部位。
六、控制系統
功能:對整個X射線檢測系統的各部分進行協調控制,保證系統的正常運行和檢測流程的順利進行。
控制內容:包括X射線源的啟停、高壓調整、電流調節,成像系統的采集控制,機械傳動系統的運動控制,圖像處理與分析系統的參數設置等。通過控制面板、計算機軟件或觸摸屏等方式,操作人員可以方便地設置檢測參數、啟動和停止檢測過程,并對系統進行監控和管理。
七、防護裝置
功能:為了防止X射線對人體造成傷害,需要設置一系列的防護裝置。
類型:包括鉛房、鉛簾、鉛手套、鉛眼鏡等。鉛房通常用于屏蔽X射線源和被檢測物體,防止射線向周圍環境泄漏;鉛簾則可用于局部防護,如在操作人員與被檢測物體之間設置鉛簾,減少散射線的影響;鉛手套、鉛眼鏡等個人防護用品可用于保護操作人員的手部、眼部等關鍵部位。
