环焊缝射线检测的几何不清晰度分析

环焊缝射线检测的几何不清晰度分析
作者：唐佳，邬冠华，张小海
来源：《科技资讯》 2011年第11期
唐佳邬冠华张小海
(南昌航空大学测试技术与控制工程系南昌 330063)
摘要:本文计算了环焊缝射线检测时不同透照方式下的几何不清晰度,给出了在改变射线源焦点尺寸、焦距、半有效角及工件尺寸时,几何不清晰度的变化曲线,分析了检测参数对几何不
清晰度的影响,并对采用常规几何不清晰度公式计算环形工件几何不清晰度存在的问题进行了讨论。

关键词:射线检测环焊缝几何不清晰度
中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1672-
3791(2011)04(b)-0106-02
影像的射线照相不清晰度是影响影像质量的一个重要因素。

对于工业射线照相,产生不清晰度的原因是多方面的,其中几何不清晰度是最主要的影响因素之一。

但通常都运用平板工件的计算公式来计算环焊缝的几何不清晰度；在现行的若干标准中,对环焊缝的制约,仍然是根据公式
计算得出,并没有考虑环焊缝工件几何不清晰度随半有效角改变的客观规律,在实际中将会影响
缺陷有效检出率。

为了分析环形工件几何不清晰度随焦距、焦点以及半有效角变化的规律,本次研究先通过理论推导得出环焊缝在不同透照方式下的理论计算公式,再利用MATLAB软件将上述公式编程计算。

从得到的大量数据中,绘制出工艺参数改变时几何不清晰度的客观规律曲线。

1 理论推导
(1)单壁单影透照时的几何不清晰度。

其透照布置图如图1所示,图2为环形工件计算几何不清晰度横截面图。

由图1(a)可知,
(弧OBC对应)
（2)双壁单影透照时的几何不清晰度。

根据透照布置图可得双壁单影透照时的几何不清晰度计算公式如下:
2 实验结果
通过MATLAB软件将上述公式编程计算。

利用所得数据绘制出工艺参数改变时几何不清晰度的客观规律曲线。

(1)单壁单影透照时的几何不清晰度变化规律如图2所示。

从上图可看出:几何不清晰度随焦点尺寸、焦距以及工件尺寸的变化而变化。

焦点尺寸愈大几何不清晰度愈大,较小的焦点尺寸,几何不清晰度值很小图(a)；几何不清晰度随半有效角的增大而增大,但不是线形关系图(b)；工件厚度愈大,几何不清晰度愈大。

并且几何不清晰度随θ角的微小变化而急剧增大。

工件厚度愈小,曲线变化愈快图(c)；工件外半径愈大,几何不清晰度愈大,并且几何不清晰度随θ角的微小变化规律而急剧增大。

工件外半径愈小,曲线变化愈快图(d)。

(2)双壁单影透照时的几何不清晰度变化规律根据相关试验数据显示,得出如下结论。

①焦点尺寸愈大几何不清晰度愈大；②焦距确定时几何不清晰度随半有效角的增大而增减小,但不是线形关系；③工件厚度愈大,几何不清晰度愈大。

并且几何不清晰度随θ角的微小变化而缓慢减小；④工件外半径愈大,几何不清晰度愈小,并且几何不清晰度随θ角的微小变化规律而缓慢减小。

3 结语
(1)环焊缝的几何不清晰度与射线源的焦点尺寸、焦距、半有效角和工件厚度等工艺参数有关,一般都随着焦点尺寸的增大而增大,但半有效角和工件厚度等工艺参数对影像几何不清晰度的影响,则会由于透照方式的不同产生不同的变化。

(2)不同透照方式下,同一尺寸的工件在工艺参数如外径、壁厚、焦点尺寸和半有效角相同的情况下,其几何不清晰度的值是不同的。

因此,我们在拍片时应在考虑到此影响情况下,选择合理的透照方式。

(3)对于环焊缝来说,毫无疑问也应当有两个制约条件,一个是控制入射厚度比为1.1倍；另一个是控制几何不清晰度。

参考文献
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