元器件无损检测:工业CT与X射线检测

编辑：奥克思光电    创作日期：2022-08-26

在无损检测领域工业CT检测和X射线检测，这两种检测方式都是利用了X射线来探测物体的内部。工业CT即工业计算机断层扫描成像，它能在对检测物体无损伤条件下，以二维断层图像或三维立体图像的形式，清晰、准确、直观地展示被检测物体的内部结构、组成、材质及缺损状况。X-ray成像检测机的工作原理，主要是使用X-ray射线的穿透作用，X-ray射线波长很短，能量特别大，照在物质上时，物质只能吸收一小部分，而大部分X-ray射线的能量会从物质原子的间隙中穿过去，表现出极强的穿透能力。关于X-ray射线的吸收不同，发生的图像也不同，故而能够发生出差异化的黑白图像，完成无损检测的意图。

工业CT检测发展迅速，究其原因，我们认为工业CT检测最主要优势有两点：无损和可视化。

无损：是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下,采用射线原理技术并结合仪器对材料、零件、设备进行缺陷、化学、物理参数检测的技术（检测前后的物体没有任何损伤）。

可视化：是利用计算机图形学和图像处理技术,将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来,并进行交互处理的理论、方法和技术。它涉及到计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助设计等多个领域,成为研究数据表示、数据处理、决策分析等一系列问题的综合技术。









工业CT检测的突出优势：

1. 不存在信息叠加，能够准确判定缺陷并进行测量；

2. 密度分辨率高，图像可达到0.1%甚至更高；

3. 探测信号动态范围可达106以上；

4. 数字化图像便于存储、传输分析和处理等。

工业CT检测的其他优势：

1. 射线源能量高：对于工业CT系统，常用恒电势X射线管，即输出功率恒定不变，一般管电压在100KV以上，能够穿透大厚度的产品，能量最高可达60MeV；

2. 机械结构相对简单：射线源和探测器保持不动，被检测的工件进行扫描运动；

3. 结构多样化、专用性较强：因工业产品，形状、组成、尺寸即重量千差万别，检测要求不一，工业CT多种多样，针对性较强。

工业CT检测的应用

1.缺点剖析：快速、精确、直观的查找到产品的内部缺点（缺点类型、方位、尺度等），如裂纹、气孔、疏松、夹杂等缺点，并进行剖析，找到呈现缺点的根本原因，然后提高产品性能，延伸产品运用寿命。

2.安装剖析：运用工业CT能够不用拆卸，直观了解产品的二维与三维局部全体、透视或截面剖析图，可剖析与丈量组件间安装构成的缝隙，评价工艺，寻觅失效原因，处理相关问题，下降研发的投入成本。

3.尺度丈量：产品的实践尺度往往不可或缺，但因物体型面杂乱或客观物理条件约束等原因会呈现无法获取的情况，工业CT技能能很好地应对此类问题。区别于传统的三坐标检测、影像仪等丈量办法，工业CT尺度丈量优势在于产品的内部尺度检测。它能够在不损坏样品的前提下，对于工件的所有尺度进行精确的丈量，精度高、速度快。

4.CAD数模比对：经过工业CT及剖析软件能够将扫描结果与CAD数模进行最佳拟合，以直观的颜色误差快速形象地显示，不只能够得到工件全体的误差，还能得到要害方位的详细误差值。

5.壁厚剖析：直接在CT数据上自动定位面积不足或壁厚过厚及空隙过大的方位，尤其是密闭空间的内尺度，可快速并精确地丈量杂乱零件壁厚的细小改变。

总而言之，X-ray成像检测对于工业无损检测是十分优秀的解决方案。工业CT作为新型X射线真三维成像技术，一次获得物体表面及内部的真三维模型，具有成像效率高、空间分辨率高且各向同性的优点，为高端装备制造、工业无损检测提供理想的数据源。工业CT在工业方面特别是在无损检测（NDT）与无损评价（NDE）领域更加显示出其独特之处。

因此，国际无损检测界把工业CT检测称为最佳的无损检测手段。进入21世纪CT更是得到了进一步发展已成为一种重要的先进无损伤检测技术。工业CT还有一个明显的发展方向，就是目前对工业CT切片图像中的缺陷进行检测识别的主要方式还是由专业人员进行人为判断，这种识别方式主要依靠的是检测人员的经验，检测结果往往会受到检测人员的主观判断干扰，结果不够客观。提高效率的同时保证检测质量，AI智能识别和分辨样品信息将成为工业CT检测领域的一个发展方向，这也是是未来缺陷检测技术发展的必然趋势。