射线数字成像检测技术
国内外X射线数字成像检测技术标准比对分析
国内外X射线数字成像检测技术标准比对分析发布时间：2022-06-08T10:43:49.339Z 来源：《福光技术》2022年12期作者：孙俊安雯雯朱卫明[导读] X射线数字成像检测技术是一种具有强大图像处理功能的检测技术，是图像处理技术与X射线技术的有机融合。
新疆科达同鑫检测技术有限公司新疆昌吉市 831199摘要：X射线数字成像检测技术是一种具有强大图像处理功能的检测技术，是图像处理技术与X射线技术的有机融合。
现如今，这一技术已经广泛运用于各个领域中，包括：工业生产制造、化工产品生产、建筑工程行业等，体现出无材料消耗。
储存便捷、效率较高、数字图像可交换等应用优势。
为了更透彻地发挥技术优势，本次对这一技术的标准条例进行对比分析，通过对我国、美国、欧洲国家与国际标准的比对分析，为进一步探索X射线数字成像检测技术标准体系建设提供借鉴。
关键词：国内外X射线；数字成像检测；技术标准；比对一、X射线数字成像检测技术标准“标准”就是指对某项具有重复性特征的事物作出的统一规定，也是经过多方面机构一致协商出的、对某事物的结果进行评价的依据，也可以理解为是生产实践中依靠经验不断总结与概括得到依据。
一般来说，标准可以分为管理标准、信息标准与技术标准。
本次比对的X射线数字成像检测技术标准属于典型的技术标准，是这一技术运用于无损检测中的依据，技术人员可以根据技术标准评价检测对象的质量，完成各项不同目标的检测过程，确保检测流程规范、检测数据精准。
二、国内外X射线数字成像检测技术标准（一）我国X射线数字成像检测技术标准关于X射线数字成像检测技术的标准体系，我国政府及有关部门从九十年代开始关注这方面的建设，并且根据工业生产实际情况及其需求，开始制定标准体系，具体包括：（1）GB/T19293-2003 对接焊缝X射线实时成像检测法；（2）GB/T 21356-2008 无损检测计算机射线照相系统的长期稳定性与鉴定方法；（3）GB/T26642-2011 无损检测金属材料九三级射线照相检测方法；（4）GB/T 23909.3-2009 无损检测射线透视检测金属材料X和咖玛射线透视检测总则。
射线数字成像检测技术
射线数字成像检测技术韩焱(华北工学院现代元损检测技术工程中心，太原030051)摘要：介绍多种射线数字成像(DR)系统的组成及成像机理，分析其性能指标、优缺点及应用领域。
光子放大的DR系统(如图像增强器DR系统)实时性好，但适应的射线能量低，检测灵敏度相对较低；其它系统的检测灵敏度较高但成像时间较长。
DR系统成像方式的主要区别在于射线探测器，除射线转换方式外，影响系统检测灵敏度的主要因素是散射噪声和量子噪声；可采用加准直器和光量子积分降噪的方法提高检测灵敏度。
关键词：射线检验；数字成像系统；综述中图分类号：TGll5.28 文献标识码：A 文章编号：1000-6656(2003109-0468-04DIGITAL RADIOGRAPHIC TECHNOLOGYHAN Yan（Center of Modern NDT ＆E, North China Institute of Technology, Taiyuan 030051, China) Abstract: The structure and imaging principle of digital radiographic （DR） systems are introduced. And thecharacteristics, performances, advantages, disadvantages and applications of the systems are analyzed. The DR sys-tern with photon amplification such as the DR system with intensifier can get real-time imaging, but it fits for lowerenergy and its inspection sensitivity is lower. The systems working with high energy can obtain higher sensitivity,while is time-eonsurning. The imaging way of a DR system depends on the detector used, and the factors influencinginspection sensitivity are the quantum noise from ray source and scatter noise besides the transform way of rays.Quantum integration noise reducer and collimator can be used to improve the inspection sensitivity of the system.Keywords:Radiography; Digital imaging system; Survey射线检测技术作为产品质量检测的重要手段，经过百年的历史，已由简单的胶片和荧屏射线照相发展到了数字成像检测。
射线数字成像检测系统
X射线数字成像检测系统Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】X射线数字成像检测系统X射线数字成像检测系统(XYG-3205/2型)一、设备基本说明X射线数字成像系统主要是由高频移动式(固定式)X射线探伤机、数字平板成像系统、计算机图像处理系统、机械电气系统、射线防护系统等几部分组成的高科技产品。
它主要是依靠X射线可以穿透物体，并可以储存影像的特性，进而对物体内部进行无损评价，是进行产品研究、失效分析、高可靠筛选、质量评价、改进工艺等工作的有效手段。
探伤机中高压部分采用高频高压发生器，主机频率40KHz为国际先进的技术指标。
连续工作的高可靠性，透照清晰度高，穿透能力强，寿命长，故障率低等特点。
X光机通过恒功率控制持续输出稳定的X射线，波动小，保证了优质的图像质量。
高频技术缩短了开关机时间，有助于缩短检测周期，提高工作效率。
数字平板成像采用美国VEREX公司生产的Paxscan2530 HE型平板探测器，成像效果清晰。
该产品已经在我公司生产的多套实时成像产品中使用，性能稳定可靠。
计算机图像处理系统是我公司独立自主研制开发的、是迄今为止国内同行业技术水平最高的同类产品。
主要特点是可以根据不同行业用户的需求，编程不同的应用界面及图像处理程序，利用高性能的编程技术，使操作界面简单易懂，最大限度的减少操作步骤，最快速度的达到操作人员的最终需求。
机械传动采用电动控制、无极变速，电气控制采用国际上流行的钢琴式多功能操作台，将本系统中的X射线机控制、工业电视监视、机械操作等集中到一起，操作简单、方便。
该系统的自动化程度高, 检测速度快，极大地提高了射线探伤的效率，降低了检验成本，检测数据易于保存和查询等优点，其实时动态效果更是传统拍片法所无法实现的，多年来该系统已成功应用于航空航天、军事工业、兵器工业、石油化工、压力容器、汽车工业、造船工业、锅炉制造、制管行业、耐火材料、低压铸造、陶瓷行业、环氧树脂材料等诸多行业的无损检测中。
x射线数字成像检测标准
x射线数字成像检测标准X射线数字成像检测标准。
X射线数字成像检测是一种非接触式的无损检测技术，广泛应用于工业生产和科学研究领域。
为了确保X射线数字成像检测的准确性和可靠性，制定了一系列的检测标准，以规范和指导X射线数字成像检测的实施和应用。
本文将对X射线数字成像检测标准进行详细介绍，以便相关从业人员更好地理解和应用这些标准。
首先，X射线数字成像检测标准主要包括设备标准、操作标准和质量控制标准。
设备标准是指X射线数字成像检测设备应符合的技术要求和性能指标，包括设备的分辨率、灵敏度、成像速度等方面的要求。
操作标准是指X射线数字成像检测的操作人员应当遵循的操作规程和操作流程，以确保检测的准确性和可靠性。
质量控制标准是指对X射线数字成像检测结果进行评定和判定的标准，包括缺陷的分类、评定标准等内容。
其次，X射线数字成像检测标准的制定应当遵循科学性、可行性和适用性原则。
科学性是指标准的制定应当基于科学理论和实践经验，充分考虑材料特性、缺陷类型、检测要求等因素。
可行性是指标准的制定应当考虑到技术水平、设备条件、人员素质等实际情况，确保标准的实施和应用具有可操作性。
适用性是指标准的制定应当考虑到不同行业、不同领域的实际需求，确保标准的适用范围和适用对象。
再次，X射线数字成像检测标准的实施应当符合相关法律法规和标准化要求，确保检测结果的准确性和可靠性。
在实施过程中，应当加强对操作人员的培训和考核，提高其操作技能和专业水平。
同时，应当加强对设备的维护和保养，确保设备的正常运行和性能稳定。
最后，X射线数字成像检测标准的不断完善和更新是保障检测质量的关键。
随着科学技术的发展和工业生产的需求，X射线数字成像检测标准也需要不断进行修订和完善，以适应新材料、新工艺和新需求的出现。
各相关部门和单位应当加强协作，共同推动X射线数字成像检测标准的制定和更新，为推动行业的发展和提升检测质量做出积极贡献。
综上所述，X射线数字成像检测标准对于确保检测质量、提高生产效率、保障产品质量具有重要意义。
电力设备x射线数字成像检测技术导则
电力设备x射线数字成像检测技术导则引言：随着电力设备的发展和应用，对其安全性和可靠性的要求也越来越高。
而电力设备的故障和缺陷往往会导致设备的损坏甚至事故的发生。
因此，采用有效的检测手段对电力设备进行定期检测和监测，成为保障电力系统正常运行的重要措施之一。
随着科学技术的进步，x射线数字成像技术作为一种无损检测手段，被广泛应用于电力设备的检测领域。
一、x射线数字成像技术概述x射线数字成像技术是一种利用x射线的透射、散射、吸收等特性对被检测物体进行成像的技术。
该技术通过对x射线的探测和处理，可以获取被检测物体内部的结构和缺陷信息，从而实现对电力设备的全面检测。
二、电力设备x射线数字成像检测的优势1. 非破坏性检测：x射线数字成像技术是一种非破坏性检测手段，不会对电力设备造成任何损害，保障了设备的完整性和可靠性。
2. 高分辨率成像：x射线数字成像技术能够提供高分辨率的成像效果，可以清晰地显示电力设备内部的结构和缺陷，帮助工程师准确判断设备的状态。
3. 高效快速：x射线数字成像技术具有快速获取和处理图像的优势，大大缩短了检测时间，提高了工作效率。
4. 多功能性：x射线数字成像技术可以应用于各种不同类型的电力设备，包括发电机、变压器、电缆等，具有较强的适应性和灵活性。
三、电力设备x射线数字成像检测的应用领域1. 发电机的检测：x射线数字成像技术可以对发电机的转子、定子和绕组等部分进行全面检测，以发现和定位可能存在的绝缘材料老化、绕组故障等问题。
2. 变压器的检测：x射线数字成像技术可以对变压器的油箱、铁芯和绕组等部分进行检测，以发现和定位可能存在的绝缘老化、铁芯变形等问题。
3. 电缆的检测：x射线数字成像技术可以对电缆的绝缘层和导体进行检测，以发现和定位可能存在的绝缘老化、导体断裂等问题。
四、电力设备x射线数字成像检测的实施步骤1. 检测准备：包括确定检测目标、选择合适的检测设备和工具、对设备进行预处理等。
X射线数字成像检测原理及应用
(1)焊缝检测
焊接接头x射线成像
焊缝裂纹测量：利用灰度测量方法，可以 对焊缝缺陷进行测量
未焊透深度的测量
(2)壁厚、外径检测
管子测厚、测径：采用双能量曝光模式，便于测量管径、壁厚和管 道保护层厚度
基于灰度级进行外径测量 基于灰度级进行测量外径
基于灰度级进行壁厚测量 基于灰度级变化对试件壁厚进行测量图
n 高温管线在线不停机残余厚度测量：可在线不停机测量高温管线的残余厚度，最高应用温度可达 600℃；
EMA超声技术工作原理
EMA设备图谱
2
1
3
4
5
7
6
8
1-EMA-传感器；2-探测脉冲发生器；3-测量放大器和自动增益放大器；4. 模拟-数字转换（ADC）部件；5-微处理器部件；6-内存部件；7-指示部 件；8-键盘。
测量注意事项
1、金属受热膨胀； 2、温度对声速的影响。 一般来讲，碳钢膨胀系数为10-13 ×10ˉ6/℃；
不锈钢膨胀系数为14.4-16 ×10ˉ6/℃； 合金钢受成分影响，膨胀系数的变化范围较大。 温度的提高致使构建内部发生变化，因此声波的传递速度也随之变化。 电磁超声是反射的纵波，而普通超声一般采用的横波，高温腐蚀检测仪采用是纵波，声速受材料影 响较小。 通过高温状态下的多次实验，同种材料受温度的影响，每升高55℃测量数据比实际值增加1%
85%以上的焊口均存在根部未焊透
4、X射线数字成像检测检测案例
3、X射线数字成像检测检测案例 液化石油气管线三通马鞍焊缝检测
高温腐蚀测厚仪原理及应用
提纲
一、高温腐蚀测厚原理 二、高温腐蚀测厚检测特点
三、应用范围 四、案例
高温管线的腐蚀失效
高温管线被广泛应用于石油化工、石油精炼、化学工业、冶炼工业、电力工业及食品和造纸工
x射线数字成像检测技术及应用书籍
x射线数字成像检测技术及应用书籍
1. 《X射线数字成像技术及应用》（作者：许洪）- 该书介绍了X射线数字成像技术的基本原理、设备、影像处理和诊断应用等内容。
2. 《X射线CT原理与技术》（作者：盛力）- 该书深入介绍了X射线CT（计算机断层扫描）成像技术的理论基础、工作原理、设备和临床应用等方面。
3. 《综合放射诊断学》（作者：徐天吉、李宏良）- 该书是一本详细介绍医学放射学诊断技术和临床应用的综合性教材，其中包括了关于X射线数字成像的内容。
4. 《X射线数字断层成像技术与应用》（作者：黄振清、尤剑民）- 该书系统地介绍了X射线数字断层成像技术的原理、应用、设备和影像处理等方面的知识。
5. 《X射线产业应用技术》（作者：王光文）- 该书主要内容包括X射线成像技术的种类、原理和应用等，还介绍了与X 射线相关的行业应用。
请注意，这些书籍可能是面向专业或者学术读者的，对于初学者来说可能较为深入和复杂。
如果你想要了解更简单易懂的介绍，可以考虑寻找一些入门级的教材或者在线资源。
冷阴极X射线数字成像检测技术与应用
一冷阴极X射线技术原理（一）冷阴极X射线技术原理（二）冷热阴极X射线技术比较（三）冷阴极X射线检测系统冷阴极X射线检测系统由冷阴极X射线源、数字成像板（检出器）、控制器及平板电脑构成。
使用锂电池驱动X射线源及数字成像板，可在无外接电源环境中进行检测。
X射线源的照射、数字成像板的成像及信号处理均采用电脑专用软件控制实现。
（四）冷阴极X射线检测系统特点冷阴极X射线源主要采用针叶树型碳纳米构造的冷阴极X射线管，检测时，使用控制与升压电路施加高压脉冲使其瞬间激发出X射线，无需预热。
该系统配备先进的数字成像板结合图像信号处理等技术，做到即时拍片立刻成像，可快速获取X射线检测结果。
冷阴极X射线源因体积小重量轻，携带方便；辐射量小、仅需简单防护，无需加热、图像清晰度高等特点，使诸多至今无法实现的现场射线检测不仅成为可能，而且变得更加安全、方便、快捷、可靠，适用范围极广, 潜力巨大。
目前主要应用于火力发电管网检测、配管腐蚀及焊缝检测、高压输电线检测、电线端头线夹内部腐蚀检测、板板对接焊缝检测等。
（五）工业用冷阴极X射线检测产品放射源相关参数二冷阴极X射线及其工装技术的应用轨道工装冷阴极X射线数字检测仪携带轻便、成像快速，受到检验人员的认可，但在检测过程中设备拆装、固定、移动，需要大量的时间和人力，尤其是大面积管屏的检测，拍照成像一次的时间1秒，但拆装固定设备一次的时间最少在15分钟以上，反复的拆装过程，使得检验检验效率大打折扣。
快拆工装可单人操作，在3分钟内完成一次拆装过程，适合直径80mm以下任意材质管道的安装使用，电动轨道移动检测工装，适用于大面积管屏检测，可在15分钟内完成10次以上拍照过程，检测时间大大缩短，检测效率大幅提高。
（一）冷阴极数字射线及其轨道工装在受热面焊口检验的应用冷阴极X射线数字检测仪及其轨道工装体积小（厚度小于10cm），重量轻（小于10kg）、成像快速(每张图像小于2秒)、拍照位置移动时间小于2秒，高质量成像效果等优势，适用于炉内狭小空间管屏焊口缺陷的检测。
射线数字成像检测原理及应用
EMA超声技术工作原理
EMA设备图谱
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1-EMA-传感器；2-探测脉冲发生器；3-测量放大器 和自动增益放大器；4.模拟-数字转换（ADC）部件； 5-微处理器部件；6-内存部件；7-指示部件；8-键 盘。
高温EMA高温腐蚀检测仪设备
EMA高温探头
EMA探头主要由三部分组成：
X射线数字成像检测原理及应用
中国特检院压力管道部
2015-7-31
提纲
一、X射线数字成像检测 二、X射线数字成像检测特点 三、应用范围 四、案例
1、X射线数字成像检测
X射线数字成像（DR）检测原理
射线透照被检工件，衰减后的射 线光子被数字探测器接收，经过一 系列的转换变成数字信号，数字信 号经放大和A/D转换，通过计算机处 理，以数字图像的形式输出在显示 器上。
最大提离为6毫米； 可应用于600℃高温管线残余厚度测量等； 材质：碳钢、合金钢、不锈钢、铜、钛、铝等一切导体材料； 检测速度快：800检测点/天； 测量精度高：0.01mm;
测量注意事项
1、金属受热膨胀； 2、温度对声速的影响。 一般来讲，碳钢膨胀系数为10-13 ×10ˉ6/℃；
不锈钢膨胀系数为14.4-16 ×10ˉ6/℃； 合金钢受成分影响，膨胀系数的变化范围较大。 温度的提高致使构建内部发生变化，因此声波的传递速度也随之变化。 电磁超声是反射的纵波，而普通超声一般采用的横波，高温腐蚀检测仪采用 是纵波，声速受材料影响较小。 通过高温状态下的多次实验，同种材料受温度的影响，每升高55℃测量数据 比实际值增加1%
(1)焊缝检测
焊接接头x射线成像
焊缝裂纹测量：利用灰度 测量方法，可以对焊缝缺 陷进行测量
X数字射线成像技术检测成像质量问题及对策探讨
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ０ ７—１ １
作者简介 ：
李 波（ １ ９ ７ ０）， 男， 本科， 高级 工程师 ， 现从 事 电 网检 测技 术 工作 。 （ 本文责任编辑： 巫婵 娟）
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ｐｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ａ ｎｄ ｃ ｏ ｕ ｎｔ ｅ ｒ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ Ｘ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｒ ａ ｙ ｉ ｍａ ｇ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏｇ ｙ ｔ ｏ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｍａ ｇ ｉ ｎ ｇ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ
数字底 片上 的边 蚀 现象 ， 造 成 结 构 轮 廓 失 真 变
形， 影 响 对 数 字 图像 的 评 定 。所 以 ， 解 决 这 一 不 利 因素 的手 段 要 求 拍 摄 时 控 制 散 射 线 水 平 ； 另 一 个 不 利 影 响 是 使 用 的 射 线 机， 造成影像 模糊 不清 ， 层次 感不强 ，
要 在 软 件 中全 灰 度 观 察 ， 而 避 免 采 用 软 件 优 化 计 算 后 给 出 的单 一 结 果 作 为 最 终 评 定 结 果 。
结论 （ ３ ） ： 大厚度结构件 数字射线 透 照时 ， 由 于 散 射 线 的 影 响 会 产 生 厚 壁 与 薄 壁 过 渡 部 位 在
ｌｓ ａ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｉ ｃ ｋ ｎ ｅ ｓ ｓ ．Ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｅｒ ｐ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｌ ａ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｄ ｅ ｔ ｈ ａ ｔ ｉ ｔ ｗ ａ ｓ ｍｏ ｒ ｅ ａ ｄ ａ ｐ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｈ ｏ ｏ ｔ ｗ ｉ ｔ ｈ ｌ ｏ ｗ ｄ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｌ ｉ ｔ ｔ ｌ ｅ ｔ ｈ ｉ ｃ ｋ ｎ ｅ ｓ ｓ ｖ ａ ｒ ｉ ａ － ｔ ｉ ｏ ｎ，ａ ｎ ｄ ｓ ｏ ｌ ｖ ｄ ｅ ｈｅ ｔ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｔ ｈ ａ ｔ ｂ ｉ ｇ ｔ ｈ ｉ ｃ ｋ ｎ ｅ ｓ ｓ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｈ ｏｔ ｈ ａ ｄ ｂ ａ ｄ ｉ ｍａ ｇ ｉ ｎ ｇ ｕａ ｑ ｌｉ ｔ ｙ ｂ ｙ ｌ ａ ｄ ｄ ｅ ｒ ｇ ｒ ａ ｙ ｅ ｖ ｌｕ ａ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｘ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｒ ａ ｙ ｉ ｍａ ｇ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ；ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｔ ｈ ｉ ｃ ｋ ｎ ｅ ｓ ｓ ；ｉ ｍａ ｇ ｅ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ
射线数字成像检测培训
线检测，如汽车轮箍、航空发动机叶片等。
4、 CR 成像技术及应用
在二十世纪八十年代出现的 CR 检测，使射线检测迈出了一大步， 实现了计算机自动存储和图像数字处理。4.1 组成
除与及胶片照相同样的设备（如射线源）外，该系统还包括成像 板、成像潜影读出装置、潜影擦除装置（包括进片机械驱动）、成像 控制显示单元（计算机及其软件）。
¾ 图像采集帧频达到 25fps； ¾ 视场直径（约 100～250mm） ¾ 动态相对灵敏度有 3～5％ ¾ 视场中心分辨率约 2lp/mm。
3.4 特点 优点：增益高（由于使用了增强管，使得微光信号得到加速，使 其灵敏度得到提高），可实现实时检测。 缺点： ¾ 工业电视只实现了“光电转换”而未实现“模数转换” ¾ 显示的图像是未经处理的原始图像，噪声大 ¾ 灵敏度低，分辨率很低 ¾ 存在边缘畸变 针对目前的工业检测中，为了提高像质，采用数字图像采集卡将
2.1 按射线成像系统分类
现有的射线成像系统共有以下五种：
z 胶片照相 z 工业电视
模拟成像系统
z DR z CR
数字成像系统
z CT
按照成像的结果可分为模拟成像系统和数字成像系统两类。
2.1.1 模拟成像系统
成像结果并非数字信号，无法直接使用计算机进行后续处理，因
此属于模拟成像系统；
（1） 胶片照相（Film-screen）
提供了所有数字化功能，曾被认为是胶片的替代者。 优点：
¾ 成像板不需要与采集处理电路集成，可反复使用； ¾ 降低了成本； ¾ 射线曝光动态范围宽； ¾ 降低了射线输入剂量； ¾ 成像质量可达到胶片照相水平。 缺点： ¾ 整套系统价格昂贵；
X射线数字实时成像通用检测工艺
1. 制定依据及适用范围1.1 本工艺的编制遵循GB/T17925-2011气瓶对接焊缝X射线数字成像检测标准要求。
1.2 本工艺适用范围1.2.1本工艺适用于对接焊缝实时成像射线检测。
1.2.2焊接方法为自动、手工气体保护焊、等离子焊接的对接接头射线检测。
1.2.3母材厚为2.0mm～20mm的钢金属材料制成的气瓶对接焊缝X射线数字成像检测。
1.2.4射线检测技术等级为AB级----中灵敏度检测技术。
2. 探伤人员资格2.1 从事射线数字成像检测检测的人员，取得相应项目和等级的特种设备无损检测人员资格后方可进行相应的检测工作。
2.2 检测人员应具有与本检测技术有关的技术知识和掌握相应的计算机基本操作方法。
2.3检测人员的视力适应能力要求检测应在1min内识别灰度测试图像中的全部灰度级别。
测试图像参照GB/T17925-2011标准(附录A) 。
3. X射线数字成像检测系统3.1系统组成要求3.1.1 X 射线机能根据被检测气瓶的材质、母材厚度、透照方式和透照厚度选择X射线机的能量范围；射线管有效焦点在检测时不应大于3.0mm。
3.1.2 X射线探测器本公司采用丹东XYG-22503型号数字成像系统探伤，该设备采用图像增强型探测器，事实能满足制造条件要求。
3.1.3计算机系统计算机基本配臵应与所采用的射线探测器和成像系统的功能相适应。
宜配备较大容量的内存和硬盘、较高清晰度显示器以及网卡、纸质打印机、光盘刻录系统等。
3.1.4计算机操作系统计算机操作系统应为全中文Windows操作系统具有支持工件运动跟踪控制、图像处理、图像辅助评定等功能与工作相应软件相匹配。
3.1.5计算机图像采集、图像处理系统计算机系统工作软件应具有系统校正、图像采集、图像处理、缺陷几何尺寸测量、缺陷标注、图像存储、辅助评定和检测报告打印等功能并存。
3.1.6图像存储格式3.1.6.1图像存储尽量采用通用、标准的图像存储格式。
射线检测技术第7章 数字射线成像检测技术
1. 常规胶片照相与数字射线照相
1.1 常规胶片照相
胶片照相是工业射线照相的主要方式。 胶片照相法的不足
检测周期长(布片、暗室处理等)、检测效率低 成本偏高(胶片价格上涨快) 底片保管困难 底片难以共享、不利于环境保护等。
射线检测的发展趋势：数字射线照相检测
典型代表：射线CR和DR
1.2 数字射线照相
什么是数字射线照相？ 射线数字成像（ray digital radiography）
是指采用射线数字探测器接收射线，可输 出数字图像并进行数字图像处理的一种成 像方法。 典型特征是检测结果是数字化图像。
数字图像
时间上离散
像素
数字图像
x y
f(x,y)
f(x,y)表示数字图像在 (x,y)坐标处的亮度值
亮度值取决于量化位数 和射线强度
量化位数(bit)
8位：0-255 16位：0-65535
位数越高，量化越准确 ，但占用空间越大
模拟图像与数字图像
模拟图像是空间坐标和幅度都连续变化的 图像。
射线照相得到的底片图像就是模拟图像； 数字图像是空间坐标和幅度均用离散的数
字表示的图像。 特点：时间和幅度都是离散化的。
3.3线阵DR成像原理
荧光屏或闪烁体接受入射X射线的能量，发出可 见光，感光二极管受到可见光的照射，产生电压 信号。该信号经过集成电路的处理变成14位(或 16位)的数字信号发给计算机。
闪烁体/荧光物质+光电二极管
被检物体
线阵探测器
射线源
计算机
辅助 系统
3.4 线阵DR工作过程
线阵探测器的扫查方式是线型扫描，每次扫描结果 是一条直线，一条条直线排列组成一幅图像。检测 时工件移动，经过相对固定的线阵探测器的扫查， 得到一幅连续的图像。该装置的动态范围大(相当于 胶片宽容度)，超过了普通胶片，可以获得更多的图 像细节信息，图像质量完全达到了胶片照相的效果
X射线数字成像检测原理及应用
测量精度高：0.01mm;
国家质量监督检验检疫总局
中国特种设备检测研究院
测量注意事项
CSEI
1、金属受热膨胀； 2、温度对声速的影响。 一般来讲，碳钢膨胀系数为10-13 ×10ˉ6/℃； 不锈钢膨胀系数为14.4-16 ×10ˉ6/℃； 合金钢受成分影响，膨胀系数的变化范围较大。 温度的提高致使构建内部发生变化，因此声波的传递速度也随之变化。 电磁超声是反射的纵波，而普通超声一般采用的横波，高温腐蚀检测仪采用 是纵波，声速受材料影响较小。 通过高温状态下的多次实验，同种材料受温度的影响，每升高55℃测量数据 比实际值增加1%
9.6 8.3
油浆
8.8
同上
8.3
国家质量监督检验检疫总局
中国特种设备检测研究院
CSEI
1、X射线数字成像检测
X射线数字成像（DR）检测原理
射线透照被检工件，衰减后的射 线光子被数字探测器接收，经过一 系列的转换变成数字信号，数字信 号经放大和A/D转换，通过计算机处 理，以数字图像的形式输出在显示 器上。
CSEI
数字成像检测与胶片照相在射线透照原理 上是一致的，均是由射线机发出射线透照被检 工件，衰减、吸收和散射的射线光子由成像器 件接收。不同点在于成像器件对于接收到的信 息的处理技术：胶片照相是射线光子在胶片中 形成潜影，通过暗室的处理，利用观片灯来观
国家质量监督检验检疫总局
中国特种设备检测研究院
管线腐蚀问题
CSEI
电力、化工企业管道网络在高温、高压及腐蚀性介质 中运行时，管道网络的很多部位会发生腐蚀侵蚀：直 管段的腐蚀坑点、弯头处的冲刷腐蚀及管道支架或托 架下的腐蚀，这些腐蚀会直接导致管道网络的局部破 损而引发重大设备或人身伤亡事故，给企业造成重大 经济损失；
数字射线成像原理
数字射线成像原理
数字射线成像的原理主要是通过数字X射线摄影、计算机体层成像和磁共振成像技术来实现。
数字X射线摄影是以平板探测器、电荷耦合器件等为转换介质，将被照体信息以数字影像形式进行传递。
X射线透过人体组织一定的厚度、密度后，可被组织吸收，穿透人体后打在胶片上，引起胶片感光形成的图像，属于重叠像。
计算机体层成像则用准直后的X线束，围绕人体某一断面从不同角度进行扫描，由探测器接收该层面的X线衰减信息，经模/数转换将模拟信号转化为黑白不同灰度的图像。
磁共振成像则是将人体置于磁场中，利用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。
在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外接收器收录，经计算机处理获得图像。
这些技术可以广泛应用于肺部疾病筛查、外伤骨折检查、骨骼检查、肺部检查、脑部检查等领域。
射线数字成像技术的应用样本
射线数字成像技术的应用在管道建设工程中, 射线检测是确保焊接质量的主要无损检测手段, 直接关系到工程建设质量、健康环境、施工效率、建设成本以及管线的安全运行。
长期以来, 射线检测主要采用X射线或γ射线的胶片成像技术, 检测劳动强度大, 工作效率较低, 常常影响施工进度。
近年来随着计算机数字图像处理技术及数字平板射线探测技术的发展, X射线数字成像检测正逐渐运用于容器制造和管道建设工程中。
数字图像便于储存, 检索、统计快速方便, 易于实现远程图像传输、专家评审, 结合GPS系统可对每道焊口进行精确定位, 便于工程质量监督。
同时, 由于没有了底片暗室处理环节, 消除了化学药剂对环境以及人员健康的影响。
过大量的工程实践与应用, 对管道焊缝射线数字化检测与评估系统进行了应用研究分析探索。
1 射线数字成像技术的应用背景随着中国经济的快速发展, 对能源的需求越来越大, 输油输气管道建设工程也越来越多, 众多的能源基础设施建设促进了金属材料焊接技术及检测技术的进步。
当前, 在管道建设工程中, 管道焊接基本实现了自动化和半自动化, 而与之配套的射线检测主要采用胶片成像技术, 检测周期长、效率低下。
”十二五”期间, 将有更多的油气管道建设工程相继启动, 如何将一种可靠的、快速的、”绿色”的射线数字检测技术应用于工程建设中, 以替代传统射线胶片检测技术已成为当前管道焊缝射线检测领域亟需解决的问题。
2 国内外管道焊缝数字化检测的现状2.1 几种主要的射线数字检测技术1) CCD型射线成像( 影像增强器)2) 光激励磷光体型射线成像( CR)3) 线阵探测器( LDA) 成像系统4) 平板探测器( FPD) 成像系统几种技术各有特点, 当前适用于管道工程检测的是CR和FPD, 但CR不能实时出具检测结果, 且操作环节较繁琐、成本较高, 因此平板探测器成像系统成为射线数字检测的主要发展方向。
2.2 国内研发情况国内当前从事管道焊缝射线数字化检测系统研发的机构主要有几家射线仪器公司, 但其产品主要用于钢管生产厂的螺旋焊缝检测。
无损检测之X射线数字成像检测技术
无损检测之X射线数字成像检测技术无损检测之X射线数字成像检测技术9.X射线数字成像检测技术计算机数字图像处理技术的原理可用两个“转换”来概括：X射线穿金属材料后被图像增强器所接收，图像增强器把不可见的X射线图像转换为可视图像，转换过程实为“光电效应”，称为“光电转换”；可视图像的载体是模拟量，它不能为计算机所识别，如要输入计算机进行处理，则需将模拟量转换为数字量，进行“模数转换”，再经计算机处理将可视图像转换为数字图像，其方法是用高清晰度电视摄像机摄取可视图像，输入计算机，进行“模数转换”，转换为数字图像，再经计算机处理，以提高图像的灵敏度和清晰度，处理后的图像显示在显示器屏幕上，显示的图像能提供检测材料内部的缺陷性质、大小、位置等信息，在显示器屏幕上直接观察检测结果，按照有关标准对检测结果进行缺陷等级评定，从而达到检测的目的。
X射线数字成像方法与X射线胶片照相方法在基本原理上是相同的；胶片照相方法是X射线穿透工件，部分射线能量被材料吸收，其余的射线能量穿过工件后使胶片感光，在底片上产生黑度差异的影像，从而达到检测目的；而X射线数字成像方法同样是X射线穿透工件，部分能量被材料吸收，其余的射线能量则经图像增强器转换为可见图像，经计算处理后，在显示器屏幕上观察检测结果。
可见它们产生的机理是一致的。
但是，在表现形式上却有所不同，主要表现为：（1）检测的载体不同X射线胶片照相方法的检测载体是胶片，而X射线数字成像方法的检测载体则是计算机。
（2）检测结果的显示媒体不同X射线胶片方法检测结果的显示媒体是底片；而X射线数字成像方法检测结果的显示媒体则是计算机的显示器。
（3）检测影像（图像）大小不同X射线胶片照相方法检测的影像基本是实物原样大小的影像；而X射线数字成像检测的图像则是放大的。
（4）X射线曝光方式不同由于设备和工艺方法的原因，X射线胶片照相的曝光方式是间断的，曝光时间与间歇时间比不小于1:1；而X射线数字成像则可以做到较长时间连续曝光。
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射线数字成像检测技术韩焱(华北工学院现代元损检测技术工程中心，太原030051)摘要：介绍多种射线数字成像(DR)系统的组成及成像机理，分析其性能指标、优缺点及应用领域。
光子放大的DR系统(如图像增强器DR系统)实时性好，但适应的射线能量低，检测灵敏度相对较低；其它系统的检测灵敏度较高但成像时间较长。
DR系统成像方式的主要区别在于射线探测器，除射线转换方式外，影响系统检测灵敏度的主要因素是散射噪声和量子噪声；可采用加准直器和光量子积分降噪的方法提高检测灵敏度。
关键词：射线检验；数字成像系统；综述中图分类号：TGll5.28 文献标识码：A 文章编号：1000-6656(2003109-0468-04DIGITAL RADIOGRAPHIC TECHNOLOGYHAN Yan（Center of Modern NDT ＆E, North China Institute of Technology, Taiyuan 030051, China) Abstract: The structure and imaging principle of digital radiographic （DR） systems are introduced. And thecharacteristics, performances, advantages, disadvantages and applications of the systems are analyzed. The DR sys-tern with photon amplification such as the DR system with intensifier can get real-time imaging, but it fits for lowerenergy and its inspection sensitivity is lower. The systems working with high energy can obtain higher sensitivity,while is time-eonsurning. The imaging way of a DR system depends on the detector used, and the factors influencinginspection sensitivity are the quantum noise from ray source and scatter noise besides the transform way of rays.Quantum integration noise reducer and collimator can be used to improve the inspection sensitivity of the system.Keywords:Radiography; Digital imaging system; Survey射线检测技术作为产品质量检测的重要手段，经过百年的历史，已由简单的胶片和荧屏射线照相发展到了数字成像检测。
随着信息技术、计算机技术和光电技术等的发展，射线数字成像检测技术也得到了飞速的发展，新的射线数字成像方法不断涌现，给射线探伤赋予了更广泛的内涵，同时也使利用先进网络技术进行远程评片和诊断成为可能。
目前工业中使用的射线数字成像检测技术主要包括射线数字直接成像检测技术(Digital Radio—graphy，简称DR)和射线数字重建成像检测技术，如工业CT(Industry Computed Tomography，简称ICT)。
以下将在介绍DR检测系统组成的基础上，重点分析系统的成像原理、特点、特性及应用场合。
1 DR检测系统简介DR检测系统组成见图1。
按照图像的成像方式分为线扫描成像和面扫描成像；根据成像过程可分为直接和间接式DR系统。
以下重点介绍直接DR系统。
图1 DR检测系统组成框图1.1 直接式DR系统直接DR成像系统主要分为图像增强器成像系统、平板型成像系统和线阵扫描成像系统等。
图2为图像增强器式DR系统，主要通过射线视频系统与数字图像处理系统集成实现。
系统采用射线--可见光--电子--电子放大--可见光的光放大技术，是将射线光子由转换效率较高的主射线转换屏转换为可见光图像，可见光光子经光电转换变为电子，而后对电子进行放大，放大后的电子聚集在小屏上再次转换为可见光图像。
通过上述增强后的图像亮度可放大l万倍以上，这样的图像即使在自然光条件下也是清晰的。
用普通视频摄像机拾取图像即可获取好的图像，并可通过电视屏幕实时观察。
图2图像增强器DR检测系统框图1． X射线源2．被测工件3．X射线图像增强器4．摄像机5．数字图像处理系统图3开放式平板型DR检测系统示意图1．X射线源2．被测工件3．X射线转换屏4．反射镜5．摄像机6．图像处理系统图3为开放式平板DR系统组成框图。
该系统采用了传统的透视成像技术，将射线图像通过转换屏直接转换为可见光图像，而后由低照度的摄像机摄取转换屏上的图像。
转换屏采用闪烁晶体屏作为转换器件，常用的闪烁晶体屏有碘化钠(NaI)屏、碘化铯(CsI)屏及其光纤屏等。
当射线与闪烁体相互作用时，闪烁体的原子和分子产生电离和激发，部分电离和激发能量以光的形式释放出来，形成闪烁。
当转换屏放置在被检工件后部，工件内部结构的投影以微光形式显示在转换屏上，光学转换后图像由图像传感器转换为图像信号。
光屏系统组合灵活，可由多屏组合成大视场的检测系统，适用于不同射线能量和不同尺寸工件的检测，但成像后的图像亮度较低，必须使用低照度高信噪比的图像传感器(如Sitcon硅靶管摄像机，低照度高信噪比电荷耦合器件(CCD)摄像机等)才能获取较好的图像质量。
图4 TFT平板型DR检测系统示意图1．X射线源2．被测工件3．TFT转换系统4．图像处理系统图4是薄膜晶体管(TFT)阵列屏，也称平板型(FPD)DR系统。
该系统是近年来发展起来的一种新型DR系统，其关键在于射线成像探测器即TFT探测器。
目前应用的TFT系统有两种转换形式，即①射线被非晶材料硒A-Se吸收转换为电荷。
②射线被非晶硅材料射线转换屏(如Gd202S2Tb)转换为可见光。
上述光--电或光--光转换结果由TFT转换为电信号，图像信号经数字化后，通过类似于CCD摄像机的扫描时钟读人数字图像处理系统。
图5线扫描DR检测系统示意图1. X射线源2.前准直器3.被测工件4.后准直器5.射线转换屏6.线阵图像传感器7.图像处理系统图5是线扫描式DR系统。
该系统的探测器采用线阵方式，在低能下应用的探测器与TFT探测器工作原理基本相同，是TFT平板型扫描成像系统的一种特殊形式。
目前主要使用的光电线阵传感器有线阵CCD图像传感器和互补型金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。
在高能下，光电探测器主要有光电倍增管和半导体二极管阵列。
检测时，用射线探测器扫描被检工件，形成工件的二维数字图像。
该形式的DR系统已广泛用于安全检测(如行李和包裹检查)和大型设备(如集装箱等)检测。
1.2 间接式DR系统间接式DR系统分为胶片扫描数字成像系统(FDR)和射线计算机照相(CR)等。
FDR技术是利用高精度透射式扫描仪将射线胶片扫描后转换成数字化图像，再输入计算机，利用数字图像处理系统对其进行分析判读的方法。
FDR系统包括射线照相系统、透视式数字化扫描系统和数字图像处理三个子系统。
CR技术是近年来迅速发展的有望代替射线照相的类似于干板照相的技术。
CR技术利用可重复使用的成像板代替胶片，该成像板由对光敏感的存储荧光物质组成。
当激光束扫描该成像板时，存储的潜像会释放出可见光，可见光被俘获后转换成数字图像，由计算机进行处理。
2 比较分析上述几种DR系统的差异仅在于射线探测器及其数字化过程，其性能对比见表1。
2.1图像增强器DR系统[1.2]由于受图像增强管的结构和工艺的限制，与其它系统相比，图像增强器系统动态范围较小，对比灵敏度较低，一般适合在低能条件下(≤450keV)应用。
可采用多帧叠加降噪的方法提高系统动态范围和检测灵敏度。
其优点是成像时间短，能实时(25帧/s)观察透视图像，适合于工件和结构件的动态检测。
在静态条件下，可达到1.6％左右的对比灵敏度和2Lp/mm左右的空间分辨力，如采用高空间分辨力的摄像机可进一步提高空间分辨力。
2.2开放式平板型DR系统［3］开放式平板型成像系统的优点是适应能量范围宽，检测灵敏度高，通过组合可达较大的成像视场，在高能射线成像中广泛使用。
如5mm厚CsI(T e)转换屏在60keY透照条件下，利用3kbit×2kbit×12bit的科学级CCD摄像机获取200mm×200mm的图像可达到5Lp/mm的空间分辨力和0.8％的对比灵敏度。
在6MeV能量下，可达0.5％的对比灵敏度和3.6Lp/mm的空间分辨力。
该系统的缺点是成像时间长，获得高的检测灵敏度需低照度(<10-4Ix)大动态范围(>60dB)和高空间分辨力的图像传感器。
视频成像时，量子噪声影响较大，常采取多帧叠加方法进行降噪处理。
适用于静态条件下的检测，在生产线上使用则需采用步进式控制。
2.3TFT平板DR系统［4］TFT平板成像系统在医学领域得到了推广和应用，并于近年逐渐在工业领域推广。
在工业上使用的A-Si TFT系统的射线转换方式类似于开放式系统。
由于射线转换屏(Gd2 02S：Tb)较薄，射线转换效率较低，当管电流较小或源一物距较大时，要达到大的动态范围需增加曝光时间(一般需几秒)。
与开放式系统比较，转换图像直接耦合到光电阵列，转换屏较薄，像元之间窜扰小，且无需光学系统，因此几何畸变小。
其缺点是射线直接照射在TFT阵列上，在高能射线工作时需采取特殊的防护措施；此外，该系统需较长的曝光时间，适合静态条件下的检测，在生产线上使用则需采用步进式控制。
目前，在工业中应用较多的为A-Si TFT转换屏，平板尺寸达282mmX406mm，图像像素达2232×3200；像素尺寸达127µm，动态范围为2000：1，有效数据12bit。
在80keY X射线透射条件下，调制传递函数(MTF)特性在幅值灵敏度为35％时，其空间分辨力可达3.0Lp/mm。
2.4线扫描DR系统线扫描DR系统与TFT系统类似。
采用准直器系统降低了散射因素的影响，提高了系统的动态范围和检测灵敏度，可达到较高的对比灵敏度和空间分辨力。
当成像检测时需与机械系统同步扫描。
此外，由于射线直接照射，适用能量较低。
对于高能射线应用，由于受探测器体积限制，很难达到高的空间分辨力。