射线数字成像检测原理及应用
电力电缆现场检测中应用X射线数字成像技术的分析
电力电缆现场检测中应用X射线数字成像技术的分析摘要：改革开放以来，我国经济得以迅猛发展，城市化建设的步伐不断加快。
而电力作为经济建设的基础性行业，其运行情况对城市化的建设、工业生产乃至人们的生活等多方面都具有极大的影响。
但是在实际的城市建设中，电缆事故情况屡有发生，这不但为国家造成了极大的经济损失，同时也严重的影响到了城市化的建设、经济的发展。
而X射线数字成像技术则是一种新型的电缆检测方法，从而帮助人们对电缆的损坏情况、当前电缆的质量等进行准确评估。
以保证电缆的安全使用，减少经济损失。
本文主要就X射线数字成像技术的电力电缆检测原理、该技术使用时的注意事项、使用该技术进行电力电缆检测的意义及技术分析等内容进行相关论述。
关键词：X射线；数字成像技术；电力电缆；检查在当今时代，电力电缆承担着极为重要的电力传输作用，是城市化建设中电力输配网中非常重要的一个载体。
而在实际的城市化建设中，电力电缆发生故障的概率却非常的高。
该情况的发生是导致供电无法正常的一个主要原因，严重的影响到了企业的生产、人们的生活、城市的建设、经济的发展等多方面。
当然引发电力电缆故障的原因是多方面的，其中包括外力的人为破坏、施工的工艺、自身的产品质量这几方面。
但是无论是哪一方面出现了问题，都将对电力电缆的正常化运行带来极大的负面影响作用。
因而为了保证电力电缆的正常化使用，降低国家的经济损失，采用有效的方法在不破坏电力电缆外观的情况下，对其进行快速的、准确的检查是非常有必要的。
而X射线成像技术恰好可以满足人们电力电缆检测的这一需求，是一种值得进行推广的技术检测方法。
一、 X射线数字成像技术的电力电缆检测原理这是一项近些年来刚新兴起来的无损害性的射线检测方法，其的工作原理主要是通过X射线对检测物体进行照射，进而让X射线通过检测物体。
而后在通过射线探测器，将X射线射透物体所得到的信号进一步进行处理，转换为数字信号。
这些数字信号通过计算机的数据处理，以图像的形式呈现出来，并同时被存储于计算机内。
x射线成像技术的原理与应用
x射线成像技术的原理与应用1. 引言•x射线成像技术是一种非常重要的医学和工业检测方法。
•本文将介绍x射线成像技术的原理和应用。
2. x射线成像技术的原理•x射线是一种电磁辐射，具有较高的穿透能力。
•x射线成像技术利用x射线穿透物体并与物体内部的不同组织或材料发生相互作用，进而形成影像。
•x射线成像技术的原理主要包括：–x射线源：产生x射线的设备，通常是由高能电子束轰击金属靶发生器产生。
–物体：被检测的对象，可以是人体内部组织、工业产品等。
–探测器：用于捕捉和测量x射线通过物体后的剩余辐射。
–影像处理系统：将探测器捕捉到的剩余辐射转化为图像。
3. x射线成像技术的应用3.1 医学领域•普通x射线检查：用于骨折、腹部钙化、肺部结核等疾病的诊断。
•CT扫描：通过旋转式x射线源和探测器，获得物体的三维图像，用于帮助诊断和手术规划。
•放射治疗：利用x射线的高能量特性，对肿瘤进行放射性治疗。
3.2 工业领域•无损检测：用于检测工业产品的内部缺陷，如焊接缺陷、材料疏松等。
•安全检查：用于检测安全隐患或非法物品，如行李箱、货物等。
•原材料分析：通过x射线的特征谱线，分析物体的成分和结构。
4. x射线成像技术的优势•高分辨率：x射线成像技术可以获得高分辨率的图像，可以清晰地显示物体的细节。
•高穿透能力：x射线可以穿透一部分物质，能够检测和观察物体内部的结构。
•非侵入性：x射线成像技术对被检测对象没有伤害。
•快速：x射线成像技术可以在短时间内获得图像。
5. x射线成像技术的发展趋势•数字化：x射线成像技术越来越多地采用数字化处理，可以实现图像的存储、传输和分析。
•多模态成像：将x射线成像技术与其他成像技术结合，可以获得更全面和准确的信息。
•低剂量成像：针对x射线辐射对人体的潜在危害，研究人员正在努力降低x射线成像的辐射剂量。
•自动化：利用计算机和人工智能等技术，实现x射线成像的自动化处理和分析。
6. 结论•x射线成像技术是一种重要的医学和工业检测方法，应用广泛且不断发展。
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。
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。
DR的成像原理及临床应用题目
DR的成像原理及临床应用一、DR的简介数字化成像（Digital Radiography，DR）是一种使用数字技术来获取和处理放射影像的成像技术。
相比传统的胶片成像，DR具有更高的图像质量、更灵活的图像处理和分析能力，以及更快速的影像获取和共享。
本文将介绍DR的成像原理及其在临床应用中的重要性。
二、DR的成像原理DR的成像原理主要分为以下几个步骤：1.X射线穿透物体：X射线由发射管产生，穿透人体或其他物体时会被吸收或散射。
不同组织对X射线具有不同的吸收特性，从而形成影像的对比度。
2.X射线的探测：传统的胶片成像使用感光材料来记录X射线的吸收，而DR使用数字探测器来记录X射线的信息。
探测器可以是固态的像素阵列或闪烁探测器。
3.探测器信号转换：数字探测器将X射线的能量转化为电荷或光信号，并通过模数转换器转换为数字信号。
4.数字信号处理：数字信号经过放大、去噪等信号处理步骤，进一步优化图像质量。
5.图像显示和存储：数字信号经过数字显示器显示，或者存储在计算机中以便后续查看和分析。
三、DR的临床应用DR在临床上具有广泛的应用，以下是DR在不同医学领域的应用示例：1. 骨骼影像学•骨折检测和评估：DR可以对骨折进行准确的定位和评估，有助于指导正确的治疗方式。
•关节疾病诊断：DR可以评估关节的病变和破坏，包括关节炎、关节创伤等。
2. 呼吸影像学•肺部疾病：DR可以评估肺部疾病，如肺炎、肺气肿等。
同时，DR 还可以进行肺功能分析，评估肺活量等参数。
3. 心血管影像学•冠状动脉成像：DR可以进行冠状动脉成像，评估冠状动脉狭窄和斑块等。
这对冠心病患者的诊断和治疗非常重要。
•心内膜成像：DR可以评估心腔的大小和形态，对心内膜炎、心腔积液等疾病有辅助诊断作用。
4. 消化道影像学•消化道疾病诊断：DR可以评估胃肠道的异常，如溃疡、充气等，对消化道疾病的诊断和治疗具有重要意义。
5. 肿瘤影像学•肿瘤检测和分期：DR可以检测和评估肿瘤的存在和扩散程度，对肿瘤的早期发现和治疗选择具有重要意义。
X射线数字成像设备的基本成像原理是怎样的
X射线数字成像设备的基本成像原理是怎样的X射线数字成像设备主要用于医学影像学领域，通过对人体进行X射线扫描，采集出数以万计的数字信号，并通过计算机模拟处理、图像重建等方式，最终生成高分辨率的X射线影像。
本文将简要介绍X射线数字成像设备的基本成像原理。
X射线的基本概念X射线是一种能量很高的电磁辐射，波长较短，具有较强的穿透力和吸收能力。
X射线可以穿透人体组织，不同组织对X射线的吸收程度不同，这使得它成为医学影像学中诊断疾病的一种重要手段。
X射线成像的原理X射线数字成像设备主要由X射线发射器、X射线探测器和计算机控制系统三部分组成。
X射线发射器发射X射线束，穿过人体，并被探测器捕捉到，探测器将吸收X射线的能量转化成电信号，发送到计算机控制系统中处理。
在成像过程中，X射线穿过人体后，探测器收集到的信号强度与穿透的厚度成比例。
经过计算机数字化处理，将所有收集到的信号重新组合成一幅二维影像。
这个过程需要许多复杂的数学运算和计算机算法的支持，包括滤波、背景抑制、失真矫正、图像分割等。
X射线数字成像设备的优势X射线数字成像设备具有许多优点，最显著的是它可以快速、无创、精确地获得人体内部的影像。
与传统的X线平片成像相比，数字成像设备的图像质量更高，分辨率更高，信息内容更丰富。
同时，由于成像过程只需要短时间的X射线照射，因此对患者产生的辐射伤害也大大降低。
X射线数字成像设备的发展趋势随着计算机科学和数字技术的不断发展，X射线数字成像设备的技术也不断进步。
未来，X射线数字成像设备将更加智能化、自动化，更加适合不同的临床应用场景。
也可以提高设备的效率、准确度和安全性。
总之，X射线数字成像设备是当前医学影像学领域中不可或缺的一部分，它为医生提供了更为准确、高分辨率的影像图像，提高了疾病的诊断和治疗效果，为人类的健康事业做出了重要贡献。
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；
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
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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。
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
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
(3)外腐蚀检测
管道腐蚀检测：利用灰度测量方法，可以对管道腐蚀情况进行检测
腐蚀深度的测量
（a）
(b)
使用线轮廓工具进行点状腐蚀深度测定
(4)有保温与无保温成像比较
无保温
有保温
(5)有液和无液成像比较
满液状态
无ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ状态
2、X射线数字成像检测特点
数字射线检测相对普通射线检测优势有：
1、无需去除管线外覆盖层，所以对于带有外覆盖层的高温管道也可以 进行拍片无损检测 2、不需要清空介质，尤其针对液相管道，也可以进行拍片检测。 3、能够进行壁厚定量检测（有一定偏差） 4、检测设备功率小，透照区域小。 5、数字射线检测设备相对普通X光射线机设备小巧，搬运方便。 6、能够实时成像，能够在现场即时观察到缺陷。
管线腐蚀问题
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；
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℃；
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 食品和造纸工业等各个领域，高温管道腐 蚀失效占高温管道事故而迫使企业非计划 停车的30%以上，因此，高温管道的在役 腐蚀检测与长期状态监测是防止高温管道 腐蚀失效乃至灾难性事故的最为有效的手 段。
长期投用无法停车的液化石油气管道
3、X射线数字成像检测检测案例
氨制冷管道检测解决的主要问题
停机检测难度大 保温层和铁皮 部分管道为液氨且无法排空 外径DN32至DN150，壁厚2.5mm至6mm
3、X射线数字成像检测检测案例
焊接缺陷： 未焊透 未熔合 气孔 条形缺陷
氨制冷管道检测主要问题
数字射线检测评价标准
1、NB/T 47013.11《承压设备无损检测 第11部分：X射线数字成像检测》 报批稿
2、《质检总局特种设备局关于氨制冷装置特种设备专项治理工作的指 导意见》质检特函（2013）61号文
3、《在用工业管道定期检验规程》（试行）
3、X射线数字成像检测检测案例
大型冷库低温管道检测
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 察缺陷；而数字成像则是利用计算机软件控制 数字成像器件，实现射线光子到数字信号再到 数字图像的转换过程，最终在显示器上进行观 察和处理缺陷
射线源
2、X射线数字成像检测特点
便携式X射线数字成像技术适合 检测各种金属管材、管头、焊缝 质量、裂纹、管子测厚、腐蚀成 像等，并具有以下特点：
（1）便携性强，既适合固定检 测也适于现场检测 。 （2）不用胶片，2-5秒成像，现 场即可了解检测情况。 （3）图像灵敏度高。 （4）无须拆除防护层，检测效 率高。 （5）能够对缺陷进行高精度测 量。
I. 高频线圈：用于产生高频激发磁场；
II. 磁铁：用来提供外加磁场，它可以是永 久磁铁或直流电磁铁，也可以是交流电 磁铁或脉冲电磁铁；
III. 工件：EMA探头的一部分，必须具有导 电性；
高温EMA探头采用的是耐高温元器件， 其工作温度可达 600℃。
高温EMA设备特点
无需耦合剂； 无需清理工件表面油漆及浮锈； 非接触式检测技术，允许隔着油漆层或在凹凸不平的工件表面检测，
1、X射线数字成像检测
设备组成
主机 发射机 成像板 PC 电源 其他线缆及附件
1、X射线数字成像检测
工作流程
1、X射线数字成像检测
曝光曲线
1、X射线数字成像检测
辐射区域
最大辐射区域 2 mR /小时 (3000 脉冲)
X射线的距离防护区域
射线源周围的最大辐射区域：侧面3英尺零10英 寸(116 cm) 射线源后面7英尺零6英寸 (230 cm)