Промышленная радиография

Промышленная радиография

Промышленная радиография, общие принципы.

Для проверки качества продукта берутся образцы для исследования или проводится неразрушающий контроль (NDT). В частности, в случае сборных (сварных) узлов, где требуется высокий уровень конструкторских навыков, необходимо проводить неразрушающий контроль.

Большинство систем неразрушающего контроля предназначены для выявления дефектов, после чего принимается решение о том, является ли дефект значительным с точки зрения эксплуатационной безопасности и / или надежности. Критерии приемлемости дефектов сварных швов или дефектов отливок в новых конструкциях определены стандартами.

Однако неразрушающий контроль также используется для таких целей, как проверка собранных деталей, разработка производственных процессов, обнаружение коррозии или других форм износа во время технического обслуживания технологических установок и в исследованиях. Существует множество методов неразрушающего контроля, но лишь некоторые из них позволяют полностью исследовать компонент. Большинство обнаруживают только поверхностные дефекты.

Одним из наиболее давно установленных и широко используемых методов неразрушающего контроля для объемного исследования является промышленная радиография: использование рентгеновских или гамма-лучей для получения рентгеновского изображения объекта, показывающего различия в толщине, дефекты (внутренние и поверхностные), изменения в структуре, детали сборки и т. д. В настоящее время доступен широкий спектр промышленного радиографического оборудования, методов формирования изображений и методов исследования.  Но чтобы выбрать наиболее подходящий метод для конкретного приложения, необходимы навыки и опыт.

Окончательный выбор будет основываться на различных факторах, таких как местоположение исследуемого объекта, размер и маневренность оборудования неразрушающего контроля, наличие стандартов и процедур, требуемое качество изображения, время, доступное для осмотра, и последний, но не минимум финансовых соображений.

У нас на сайте дается обзор традиционной промышленной радиографии, а также цифровых (компьютеризированных) методов и указываются факторы, которые необходимо учитывать при выборе наиболее подходящей системы и процедур, и рентгеновской плёнки  которым необходимо следовать.

Также у нас вы можете купить рентгеновскую плёнку, для проведения неразрушающего контроля.

Промышленная радиография

Методы формирования изображений

В промышленной радиографии обычная процедура изготовления рентгеновского снимка заключается в наличии источника проникающего (ионизирующего) излучения (рентгеновских или гамма-лучей) на одной стороне исследуемого объекта и детектора излучения (пленки) с другой стороны, как показано на рисунке ниже.

Промышленная радиография
Промышленная радиография

Уровень энергии излучения должен быть хорошо выбран, чтобы достаточное количество излучения проходило через объект на детектор (обычно рентген плёнку).

Детектор обычно представляет собой лист рентгеновской плёнки, помещенный в светонепроницаемую оболочку или кассету или экран с очень тонкой передней поверхностью, которая позволяет рентгеновским лучам легко проходить через них.

Для проявления изображения на пленке необходимы химические реактивы для рентген плёнки, поэтому этот процесс называется классическим или «мокрым», в отличии от термографической плёнки который называется «сухим».

В настоящее время все чаще используются различные виды чувствительных к излучению пленок и детекторов, не требующих использования химикатов для получения изображений, так называемый «сухой» процесс.

Эти методы оба используют компьютеры, отсюда и выражения; цифровая или компьютерная рентгенография (CR) или настоящая цифровая рентгенография (DR),

Связанный с DR метод, который был доступен в течение многих десятилетий, – это метод, при котором изображения формируются непосредственно с помощью (некогда безкомпьютерных) детекторов излучения в сочетании с экранами мониторов (блоки визуального отображения: дисплеи),  Но это на самом деле это ранняя версия DR.

С помощью методов сканирования передачи (известных как рентгеноскопия) хранение изображений и их улучшение постоянно улучшаются за счет постепенного внедрения компьютерных технологий. В настоящее время больше нет четкого разделения между традиционной рентгеноскопией с помощью компьютеров и полностью автоматизированной ДР. Со временем DR в некоторой степени заменит обычную рентгеноскопию.

Как работает рентгенография

Подводя итог, можно сказать, что изображение интенсивности излучения, прошедшего через компонент, может быть записано на:

Обычной рентгеновской пленке с химическим проявлением, «мокрым» процессом или одним из следующих «сухих» процессов:

  • Пленке с люминофором с памятью и рабочая станция для цифровой рентгенографии, называемая компьютерной рентгенографией или CR.
  • Плоскопанельные и плоские детекторы и компьютерное рабочее место для прямой рентгенографии, называемое DR.
  • Фосфоресцентный или флуоресцентный экран (или аналогичная среда, чувствительная к излучению) и камера видеонаблюдения (CCTV), как в обычной рентгеноскопии, ранней версии прямой рентгенографии.

С помощью детекторов излучения, например кристаллов, фотодиодов или полупроводников в линейной матрице, с помощью которой в серии измерений создается изображение движущегося объекта. Этот метод применяется в системах проверки багажа в аэропортах.

Источник излучения должен быть физически маленьким (несколько миллиметров в диаметре), и когда рентгеновские лучи проходят по прямым линиям от источника через образец к пленке, из образца и неоднородностей формируется резкое «изображение». Это геометрическое изображение идентично теневому изображению с видимым источником света.

Точно так же резкость изображения зависит от диаметра источника излучения и его удаленности от поверхности, на которой формируется изображение.

Получение снимка

«Классическая» промышленная рентген пленка в ее светонепроницаемой кассете (пластиковая или бумажная) обычно помещается рядом с образцом и включается рентгеновское излучение на соответствующее время (время экспозиции), после чего пленка удаляется и обрабатывается фотографически. , т.е. проявленные, закрепленные, промытые и высушенные.

В прямой рентгенографии (DR) когерентное изображение формируется непосредственно с помощью компьютеризированной проявочной станции.

У этих двух методов есть общий негативный образ. Области, где меньшее количество материала (меньшее поглощение) позволяет большему количеству рентгеновских лучей проходить на пленку или детектор, вызывают повышенную плотность. Хотя есть разница в том, как формируются изображения, интерпретация изображений может выполняться точно так же. В результате, DR-техника стала популярной.

«Классическую» пленку можно просмотреть после фотохимической обработки рентгеновской плёнки (мокрый процесс) на экране просмотра пленки. Дефекты или неровности объекта приводят к изменению плотности пленки (яркости или прозрачности). Части пленок, получившие больше излучения во время экспонирования, например области под полостями, выглядят темнее, то есть плотность пленки выше.

Просмотр изображений при цифровой рентгенографии

Цифровая рентгенография дает одинаковые оттенки черно-белых изображений, но просмотр и интерпретация выполняются на экране компьютера (VDU).

Качество изображения на пленке можно оценить по трем факторам, а именно:

  1. Контрастность
  2. Резкость
  3. Зернистость.

В качестве примера рассмотрим образец, имеющий ряд бороздок разной глубины, обработанных на поверхности. Разница в плотности между изображением бороздки и плотностью фона на рентгенограмме называется контрастом изображения. Чтобы канавка стала заметной, требуется определенный минимальный контраст изображения.

С повышенной контрастностью: а. изображение канавки становится более заметным b. изображение более мелких канавок также будет постепенно становиться различимым. Предполагая, что канавки имеют острые края, изображения канавок могут быть резкими или размытыми; это второй фактор: размытие изображения, называемое нерезкостью изображения.

На пределе обнаружения изображения можно показать, что контраст и нерезкость взаимосвязаны и обнаруживаемость зависит от обоих факторов.

Поскольку изображение на рентген плёнке состоит из зерен серебра, оно имеет зернистый вид, зависящий от размера и распределения этих частиц серебра. Этот зернистый вид изображения, называемый зернистостью пленки, также может маскировать мелкие детали изображения.

Точно так же во всех других системах формирования изображений эти три фактора являются фундаментальными параметрами.

Формировании изображении, в  цифровой рентгенографии

При формировании электронного изображения, например цифровая рентгенография или сканирующие системы с видеонаблюдением и экранами, контраст, резкость и шум являются показателями качества изображения; размер пикселя и шум являются (электронным) эквивалентом зернистости.

Промышленная радиография три фактора важные при проявке: контраст, резкость и зернистость или шум являются основными параметрами, которые определяют качество рентгенографического изображения. Большая часть техники получения удовлетворительной рентгенограммы связана с ними, и они влияют на обнаруживаемость дефектов в образце.

Способность рентгенограммы отображать детали изображения называется «радиографической чувствительностью».

Если можно показать очень маленькие дефекты, говорят, что рентгенографическое изображение имеет высокую (хорошую) чувствительность. Обычно эта чувствительность измеряется с помощью искусственных «дефектов», таких как проволока или просверленные отверстия.

Где используется промышленная радиография?

Производители конструкций используют промышленную рентгенографию для проверки материалов на предмет трещин или дефектов. Промышленная радиография использует рентгеновское и гамма-излучение для выявления дефектов, которые невозможно обнаружить невооруженным глазом. Поскольку рентгеновские лучи и гамма-лучи могут проходить через различные типы материалов, такие как воздух, почва и вода, промышленная радиография полезна для проверки материалов без необходимости перемещать или повредить сам материал.

О промышленной радиографии

Производители используют промышленную рентгенографию, чтобы гарантировать, что их продукция не будет повреждена до продажи. Подобно тому, как медицинские рентгеновские плёнки используются для обнаружения переломов или трещин в костях, промышленный рентгеновские плёнки и снимки использует рентгеновские лучи или гамма-лучи для фотографирования продуктов, поскольку они могут выявить проблемы, которые не видны невооруженным глазом. Можно также сделать снимки изнутри объекта, чтобы убедиться в отсутствии трещин, которые невозможно увидеть снаружи. Рентгенография полезна, потому что она не повреждает и не изменяет проверяемый предмет. Его также можно использовать, когда доступ к исследуемому материалу затруднен или непрактичен.

Например, промышленная радиография используется для проверки:

  • Газовые и нефтепроводы 
  • Бетонные конструкции AGFA F8 Structurix INDUX R8
  • Сварка металла
  • Котлы
  • Автозапчасти
  • Электронные композиты (AGFA D2, INDUX R2)
  • Запчасти для самолетов (используются плёнки 

Промышленная радиография работает, направляя луч рентгеновских или гамма-лучей на проверяемый объект. Детектор рентгеновская плёнка Agfa Sturcturix или FOMA INDUX совмещена с лучом на другой стороне предмета. Детектор регистрирует рентгеновские или гамма-лучи, проходящие через материал.

Необходимо сказать что существуют и аналоги рентгеновской плёнки.

Чем толще материал, тем меньше может пройти рентгеновское или гамма-излучение. Поскольку в местах трещин или дефектов материал тоньше, через эту область проходит больше лучей. Детектор создает изображение из прошедших лучей, на котором видны трещины или дефекты. Снимки с этих камер называются рентгенограммами. Как и фотография, промышленная радиография отошла от пленочной радиографии и вместо этого перешла на цифровые изображения.

Когда вы смотрите на рентгенограмму сварного металла, место сварки становится ярко-белым, потому что оно толще остального материала трубы. Сварка почти полностью предотвращает прохождение лучей, что делает их ярче, чем остальные изображения. Трещины выглядят как более темные области, потому что излучение полностью прошло через трещины.

Аппараты промышленной рентгеновской и гамма-радиографии различны и используются для разных целей.

  • Аппараты рентгеновской радиографии работают от электричества. Когда аппарат выключен, рентгеновские лучи не производятся. Рентгенография обычно дает очень четкие изображения. Устройства большие и удобны для использования на заводах.
  • Гамма-лучи, используемые в радиографии, исходят от радиоактивного материала внутри радиографического устройства. Гамма-устройствам не нужно электричество. Они меньше, чем рентгеновские аппараты. Их небольшой размер делает их полезными для проверки внутренних труб, кораблей и других небольших помещений. Однако их нельзя выключить, как рентгеновский аппарат. Радионуклиды в устройстве всегда производят гамма-лучи. Единственный способ заблокировать гамма-излучение от рентгенографического устройства – это прервать пучок тяжелой металлической пластиной. Металлическая пластина не пропускает гамма-лучи. Рабочие должны быть осторожны, чтобы закрыть экран, когда гамма-устройство не используется, чтобы защитить других от радиационного воздействия.

Что ты можешь сделать при рентгене

  • Соблюдайте правила техники безопасности. Маловероятно, что вы подвергнетесь воздействию излучения от промышленного радиографического оборудования, потому что вы не можете находиться рядом с оборудованием во время тестирования материалов. Однако, если вы находитесь где-то рядом с этими устройствами, обязательно соблюдайте все правила безопасности.

Мир неразрушающего контроля