实验一 曝光曲线的制作

三、实验原理
根据数学分析可以知道，管电压与透照厚 度之间不存在简单的线性关系，因而得到 的不是直线而是一条曲线，但从实验中可 以看出这条曲线的曲率不大，在某些区域 内可以近似的看作直线，在实验中用阶梯 试块实现不同厚度d的透照，在同一焦距和 曝光量条件下，用不同的管电压进行多张 胶片曝光，经暗室处理可得一组底片。
表1-2 （D =2.5时）
六、实验讨论与分析
厚度d (mm) mA·t Logit
表1-4
四、实验方法与步骤
注：1．机型和透照规范实验前由现场提 供； 2．实验结束后将本页剪下附于实验报告 内。
实验二 焊缝的射线探伤检测
一、实验目的： 掌握利用X射线机对金属结构焊缝进行无损 检测的方法。
实验二 焊缝的射线探伤检测
2．X或射线对某些物质可以产生光化学作 用，利用光化学作用，可以采用荧光显示 摄像或感光胶片摄像，将上述过程进行显 示和记录，即我们通常所说的X或射线适时 成像和X或射线照像技术。
四、实验步骤： 1．根据焊缝试块厚度及形状，制定工艺卡， 选择适当的工艺规范。 2．将胶片置于试块下面，在试块上放好中 心标记、搭接标记、试件编号、检验日期、 检验者代号等标记，垂直于焊缝，距焊缝 边缘5mm以上。在胶片三分之一处外侧放 置与工件厚度相应的像质计，像质计的金 属丝与焊缝垂直相交跨越放置，细丝朝外。 如图2-2。
实验二 焊缝的射线探伤检测
二、实验器材： 1．X射线机 2．焊缝试件 3．像质计 4．胶片、铅箔增感屏、暗袋和铅字 5．密度计 6．观片灯 7．《JB/T4730-2005》标准
一台 一件 一套 若干 一台 一个 一本
小径管的透照工艺
2．透照布置 对小直径管对接接头，其透照布置主要 是椭圆成像透照布置和垂直透照布置， 透照布置的示意图。 椭圆成像透照布置是源在外双壁透照的 方式，但这时候射线穿过焊缝后在胶片 上将形成整个环焊缝的影像，所得到的 影像应呈现为椭圆形状，故称为椭圆成 像透照，也称为双壁双影透照布置。采 用椭圆成像透照的条件是：D0≤100mm； W（焊缝宽度）≤D0/4；T＜8mm。
实验一 曝光曲线的制作
山东省特种设备检验研究院 淄博分院 刘铁民 2009年08月
一、实验目的与任务
1．掌握常用曝光曲线的制作方法； 2．制作某一型号X射线机的曝光曲线。
二、实验设备与器材
1．X射线机 2．阶梯试块 3．密度计 4．铅箔增感屏和胶片等 5．普通坐标纸和对数坐标纸各 一台 一套 一台 若干 一张
实验二 焊缝的射线探伤检测
透过有缺陷部位和无缺陷部位后的射线强 度比为：
I2 /I1=Ioe－μ
（d－ x）－μ ′x/Ioe－μ d
=Ioe－μ d＋（μ － =e（μ － μ ′）x
μ ′）x/Ioe－μ d
ห้องสมุดไป่ตู้
(2-5)
实验二 焊缝的射线探伤检测
由2-5式可知，被透照物质吸收系数与缺陷 部位吸收系数差越大，则透过有缺陷部位 与无缺陷部位的射线强度差越大，从而反 映在底片上的黑度差越大。这样就可以通 过X或射线透照，来判断缺陷的种类，数量 和大小。
三、实验原理
曝光曲线是检测的工具。一台X射线机 在不同的工艺和环境条件下其曝光曲线 是不同的。因此，已经制成的曝光曲线 只适用于与当时特定条件相同的状态， 否则应制作新的曝光曲线。 常用曝光曲线有两种： 1．管电压——厚度曝光曲线： 2．曝光量 ——厚度曝光曲线：
三、实验原理
1．管电压——厚度曝光曲线： 在X射线机、胶片、增感屏、焦距、暗室 处理条件保持不变的情况下，固定曝光 量（mA·min）对阶梯试块进行透照。为 了使不同厚度部分的黑度值一样，就必 须随着厚度的变化而改变曝光强度（管 电压KVP），这就是我们在实际生产运用 中最常用的基本曲线。
1．X射线和射线具有穿透物质的特性，在 穿透物质过程中，会被物质所吸收，使透 过的射线强度减弱，我们称其为衰减作用， 这种物质对射线的衰减作用具有一定的衰 减规律，其衰减规律可用下列公式表示：
实验二 焊缝的射线探伤检测
I Ioe d
式中：I ——通过物体后的射线强度； Io——通过物体前的射线强度； μ ——物质的衰减系数； d ——物体的厚度。
实验二 焊缝的射线探伤检测
不同的物质对射线的吸收和衰减系数是不 一样的，测量其变化就可以探测物体内部 有无缺陷，如图 所示：
实验二 焊缝的射线探伤检测
透照布置 1 基本透照布置 射线照相的基本透照布置 如图所示，考虑透照布置 的基本原则是使透照区的 透照厚度小，从而使射线 照相能更有效地对缺陷进 行检验。在具体进行透照 布置时主要应考虑的方面 有：
小径管的透照工艺
四、实验方法与步骤
四、实验方法与步骤
2．制作管电压——厚度曝光曲线（钢铁 材料） 管电压——材料厚度曝光曲线是常用的 一种曲线，实验时要求： （1）按阶梯试块大小切好四张胶片 （300×80mm），胶片用0.03毫米的铅箔 增感，放入暗袋中；
四、实验方法与步骤
（2）按表1-1所给定的条件逐张分别进 行曝光，曝光时应固定焦距，曝光量及 暗室处理条件，放置识别标记等； （3）将曝光后的胶片进行暗室处理； （4）暗室处理后的底片用黑度计测量 每一厚度对应的黑度值，并填入表1-1 中；
实验二 焊缝的射线探伤检测
实验二 焊缝的射线探伤检测
焊缝 母材 像质计 图2-2 识别标记摆放示意图 铅字 铅字 搭接标记 中心标记 搭接标记
实验二 焊缝的射线探伤检测
3．按照选择的工艺规范进行曝光。 4．暗室处理及水洗和干燥
实验二 焊缝的射线探伤检测
五、实验结果分析与讨论： 1．如何提高射线探伤灵敏度。
三、实验原理
曝光量——厚度曝光曲线在对数坐标纸上 是一条直线，这是因为：
I = Iot－μ d 通过推论可得： （1-1） （1-2）
log
I 0t d c
三、实验原理

四、实验方法与步骤
1．阶梯试块的准备 加工阶梯试块，其材质与被检工件相同 或相似。形状、尺寸如图1-1所示。阶梯 厚度梯按极差为2mm的等差数列变化，从 2mm～20mm，另外再制备厚度为10mm和 20mm的平板试块各一块，如加在阶梯试 块下面，可扩大制作曲线的厚度范围。
三、实验原理
选用任意一台X射线机，采用相同的增感 屏、胶片、显影液、定影液及显影、定影 时间和显影温度的情况下，对同一材料的 不同厚度工件的透照时，所用的曝光条件 （焦距、管电压、管电流和曝光时间）， 是不一样的，如果我们固定其中的一些因 素，使透照厚度仅随其中某一种因素的变 化而改变，那么我们就可以获得一条相关 曲线，这条曲线就是曝光曲线。
设：为射线透过无缺陷部位强度，则： I1 = Ioe－μ d （2-2） 设：为射线透过有缺陷部位强度，则： I2 = Ioe－ μ （d－ x） （2-3） 如果缺陷部位含有杂质或夹有其它物质，则： 胶片 I2 = Ioe－ μ （d－x）－μ ′x = Ioe－μ d＋（μ －μ ′）x （2-4）
实验二小径管的透照工艺
一、实验目的： 外径Do≤100mm的管子称为小径管，一般采 用双壁双影法透照其对接环缝。 使被检焊缝在底片上的影像特征，分椭圆 成像和重叠成像两种方法。
小径管的透照工艺
同时满足下列两条件， 即T（壁厚）≤8mm； g（焊缝宽度） ≤Do／4时， 采用倾斜透照方式椭圆成像。 不满足上述条件，或椭圆成像有困难， 或为适应特殊需要（如特意要检出焊缝 根部的面状缺陷）时，可采用垂直透照 方式重叠成像。
五、数据处理
1．从表1-4得到一组离散数据，由于d与 Log之间存在线性关系，这是因为：
I I 0t ud
（1-1）
lg I 0t ud c （1-2）
五、数据处理
因此，这些点可以连成一条直线，但是 在实验过程中由于各种因素的影响而产 生误差，这些点都可能偏离直线，利用 实验所取得的数据求出直线方程，就是 数据处理的主要任务，求解直线方程的 方法很多，在此我们采用一元回归方程： （1-3） 通过一元回归方程，求出（1-3）式中系 数a和b。回归直线方程也就得到了。
三、实验原理
通过这组底片可获得多条黑度与厚度的 曲线（每张底片即是一条黑度——厚度 的曲线），当我们选取某一黑度值时， 不同管电压对应的不同厚度即有一对应 点，将选取的各点标注于普通坐标纸上 便可得一条曝光曲线，这一曝光曲线， 就是管电压——厚度曝光曲线。
三、实验原理
三、实验原理
2．曝光量——厚度曝光曲线： 同制作管电压——厚度曝光曲线一样， 在各种条件不变的情况下，固定管电压 （KVP）改变曝光量（mA·min），对阶 梯试块进行分次曝光。
y = bx+a
五、数据处理
设有一组实验数据，自变量为x，应变量 为y，在求回归方程时，首先按表1-5， 将xi和yi值填入，并计算出xiyi，xi2以 及它们的和，然后按下式计算系数b和d。

n xi yi xi yi b 2 2 （1-4） n xi ( xi )
2 i 2 i
yi x xi xi yi a （1-5） 2 n x ( xi )
五、数据处理
根据求得的b和a值即可得一条直线，这条 直线称为y对x的回归直线，（1-3）式y 对 x的回归方程，b 为回归系数，a为一 常数。这个回归方程所代表的直线，是平 面XOY上一切直线中与已知观测值最靠近 的一条直线。 曝光量——厚度曝光曲线的Logit与d之间 已从数学表达式（1-2）知道具有线性关 系，因此可用一元回归法求此直线方程。
实验二 焊缝的射线探伤检测
二、实验器材： 1．X射线机 2．焊缝试板 3．R16系列像质计 4．胶片、铅箔增感屏、暗袋和铅字 5．密度计 6．观片灯 7．《JB/T4730-2005》标准
一台 一件 一套 若干 一台 一个 一本
实验二 焊缝的射线探伤检测
三、实验原理：
三、实验原理
在管电压不变的情况下，d与logIt呈 直线关系。在实验中用阶梯试块实现 不同厚度d的透照，在同一管电压下用 不同的曝光量进行多张胶片曝光，经 暗室处理可得一组底片。
三、实验原理
通过这组底片可获得多条黑度——厚度 的关系曲线（每张底片即是一条黑度— —厚度的曲线）。我们选取某一黑度值 时不同的曝光量对应不同的厚度即有一 对应点。将各实验点标注于对数坐标纸 上便可得一条曝光曲线，这一曝光曲线 就是曝光量——厚度曝光曲线。
六、实验讨论与分析
1．简述两种曝光曲线的作用； 2．列出实验数据，画好曝光曲线，并作 简要分析。
表1-1-3
机 型 管电压 （KVP）
六、实验讨论与分析
透照规范 焦距： mm ，曝光量： mA·t 底片黑度测量值
d

D
d
D
d
D
d
D
六、实验讨论与分析
2.5时 厚度d (mm)
管电压 （KVP）
图
射线照相的基本透照布置 1—射线源 2—中心束 3—工件 4—胶片 5—像质计
实验二 焊缝的射线探伤检测
1）射线源、工件、胶片的相对位置； 2）射线中心束的方向； 3）有效透照区（一次透照区）。 此外，还包括防散射措施、像质计和标 记系的使用等方面的内容。
实验二 焊缝的射线探伤检测
四、实验方法与步骤
（5）根据表1-1的数据，在普通坐标纸 上作出不同管电压时，材料厚度——黑 度的关系曲线，纵坐标为黑度D，横坐标 为材料厚度d (mm)； （6）选黑度D =2.5时，作横坐标的平行 线，与每根D —— d曲线相交，并读取 交点处的管电压和厚度值并填入表1-2； （7）根据表1-2的数据，在普通坐标纸 上绘制管电压——材料厚度的曝光曲线， 纵坐标为KVP，横坐标为d (mm)。