工业CT的发展及应用

工业CT的发展及应用一、工业CT基本原理二、工业CT系统的主要部件三、工业CT在无损检测中的应用工业CT的发展及应用射线穿透物体强度衰减遵从比尔定律：I=I0e－μl其中I――射线穿透物体后的强度；I0――射线入射端初始强度；μ――射线穿过不同物质的衰减系数l――穿透物体的长度一、工业CT基本原理首先探测器测量射线透过物体的强度变化（即探测器计数和的变化），然后输入计算机，通过CT图像重建运算，重组出被检测部位的横断面图像，即获得该层上下无重叠、对比度很高的清晰图像。工业CT工作原理一、工业CT基本原理工业CT工作原理图一、工业CT基本原理ＣＴ图像不存在重叠与模糊，灵敏度比透视高出一、两个数量级之多。CT与一般透视照相比较叶片陶瓷型芯腊模断层图叶片透视图一、工业CT基本原理工业CT系统的主要组成：１．源系统(X射线、伽玛射线、加速器)２．探测器系统３．数据采传系统４．机械扫描、运动系统5．图像重建、分析系统二、工业CT系统的主要部件X光机转台平移系统探测器北京优联思特公司X光机CT整机图示伽玛射线源：常用60Co、137Cs。能量特定但强度小，扫描时间长。Ｘ光机射线源：包含Ｘ光管、高压电源、高压控制系统、冷却系统。检测时间短、图象质量高。直线加速器：包含加速管、高压控制系统、冷却系统等。适用于高密度、大工件的检测。１．源系统二、工业CT系统的主要部件型号：MG452生产商：YXLON公司X光机高压X光机高压控制器二、工业CT系统的主要部件２．探测器系统闪烁体光电倍增管探测器：输出信号大，适用于射线源。闪烁体光电二级管探测器：探测器组合密度高、几何效率高，目前最为常用。气体电离探测器：探测器之间一致性好，适用于三代扫描，但效率较低。二、工业CT系统的主要部件制造探测器所用管子二、工业CT系统的主要部件３．数据采传系统数据采传系统是探测器和计算机之间的电路接口。这部分电路十分复杂，构成了工业CT电子设备的主体。其中关键技术之一是Ａ／Ｄ转换。二、工业CT系统的主要部件４．机械扫描、运动系统机械扫描系统包括：机械驱动轴、试件转台、各种支架、底座、移动控制系统（电机、编码器、伺服放大器、移位控制板等）。二、工业CT系统的主要部件德国NEFF公司高精度直线转动单元二、工业CT系统的主要部件数字伺服放大器、同步伺服电机二、工业CT系统的主要部件转台及平移系统二、工业CT系统的主要部件5．图像重建、分析系统该部分硬件由系统主板、专用控制板、阵列处理器、显示器、拷贝机等组成。软件包括系统软件和应用软件。应用软件应当完成三个功能：设置和校正CT重建参数、控制扫描过程及实现CT数据同步采集、完成图像重建。二、工业CT系统的主要部件三、工业CT技术广泛应用于以下领域：１、航空、航天等工业中精密工件内部结构的测量及其缺陷的检测；２、兵器工业中对弹药填充密度的检测和武器关键部件的质量检查；３、汽车工业中对关键零件的无损检测；４、钢铁工业中产品的在线监控和质量检测；三、工业CT技术广泛应用于以下领域5、钢铁工业中产品的在线监控和质量检测；６、油钻探中对岩芯的评估，钻杆和管道的探伤；７、地质、考古中对样品的评估；８、海关对违禁、走私物品的检查。三、工业CT在无损检测中的应用三维成像技术自ＣＴ广泛应用以来，三维成像一直是人们研究的课题，总体上可分为两类：一类为直接研究从投影数据进行三维重建称为真三维重建技术。另一类是将多幅二维ＣＴ图像叠堆出样品的三维图像，这实际上是一种显示技术。三、工业CT在无损检测中的应用目前三维成像中以表面显示法常用最常用。表面显示法有三角网法、有限差分法、动态弹性表面插入法等，基本都是利用有限的断层数据得到更加接近实际的光滑物体表面。近年来出现的滑行环连续螺旋线扫描方式，可得到无间隙的螺旋状扫描数据，这对三维显示技术无疑提供了十分有利的条件。从技术上说，随着计算机计算速度进一步提高和存储量的扩大，ＣＴ图像的处理技术会更加先进；除探测器技术的不断改进对ＣＴ性能的提高起关键性的作用外，选用更有效的射线源、扫描方式是解决空间分辨率、密度分辨率与扫描时间三因素相互制约问题的根本方法。工业ＣＴ的历史虽然仅有二十来年，但各种类型的商品化产品及实验室设备已达相当数量。做为一种先进的无损检测技术，工业ＣＴ近年在我国的需求量已呈逐年递增的发展趋势，尤其在国防、军工行业，需求急剧增加。这为工业ＣＴ的研究、开发提供了一个大好的发展机遇。北京优联思特公司已研制的几种ＣＴ机型ICT－B01伽玛射线ICT－DY01伽玛射线弹药检测机ICT－X01X射线小型工业CT机ICT－X02X射线通用型ICT－B01工业CT设备ICT－X01X射线工业CT设备弹药检测工业CT（ICT—DY01）X射线工业CT（ICT－X02）现场测量、控制ICT－X02扫描图像航天推进器动作筒叶片的DR透视图叶片的陶瓷型芯和蜡模的图像石油岩芯的断层图像电机的断层图汽车发动机曲轴的断面导弹药芯断面电缆断层图像