一种基于微焦点的数字放大射线检测方法及系统技术方案

一种基于微焦点的数字放大射线检测方法，涉及无损检测领域，基于一种检测系统，微焦点射线机向检测工件发射射线，射线源发射的射线的发射角度小于等于10°；面阵探测器距离检测工件的垂直距离大于射线源距离检测工件的垂直距离的两倍；图像采集/处理系统将面阵探测器上接收到的射线产生的电信号进行处理输出为图像；影像评判系统对图像采集/处理系统输出的图像进行初步评判，将评判合格的图像显示出来；控制系统电性连接检测系统内的其他部分，控制检测系统内的其他部分的运行，方法基于系统，面阵探测器处于本方案设置的特殊位置可以有更好的检测效果，可以检测出飞机机翼装配结构中的细微裂痕。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微焦点的数字放大射线检测方法及系统
本专利技术涉及无损检测领域，特别涉及一种基于微焦点的数字放大射线检测方法及系统。
技术介绍
射线检测技术(英文名称radiography)是五大常规无损检测技术之一，利用X射线可穿透可见光不能穿透的物体，而且在穿透物体的同时将和物质发生复杂的物理和化学作用，可以使原子发生电离，使某些物质发出荧光，还可以使得某些物质产生光化学反应。如果工件内部区域内存在缺陷，它将改变物体对射线的衰减，引起透射射线强度的变化，这样采用胶片感光来检测透射射线的强度，通过对胶片的暗室处理后得到射线底片并进行评判，就可以判断工件中的内部质量(是否存在缺陷以及缺陷的位置和大小)。数字射线检测技术(英文名称为digitalradiography，简称DR)是通过数字探测器接收检测工件透射射线的强度，主要分为透照、信号探测与转换、图像显示与评定三个基本阶段。在透照过程中，按照射线的吸收规律形成反映工件信息的射线强度分布信号，通过数字探测器对信号的探测、转换、数字化采样和量化，形成数字检测图像。现有的基于射线检测的原理，射线检测的检测灵敏度取决于射线穿透检测工件的厚度，穿透厚度越厚，检测灵敏度越低。同时对体积型缺陷(如孔洞)的识别能力强，对面积型缺陷(如裂纹)较不敏感。现有的射线检测技术中，为减少检测的几何不清晰度，提高检测的成像质量，均要求X射线源与被检测工件需保持较大的焦距，同时胶片或数字探测器尽可能靠近被检测工件。而航空产品结构设计趋于整体化，其制造工艺也要求一体化，受整体装配结构的限制，检测过程中存在以下技术难点：1)不能拆卸飞机结构；2)不能拔出铆接螺栓；3)检测对象结构复杂，影响因素较多；4)设计对检测灵敏度要求高，要求能检出初始裂纹；5)机体表面蒙皮通常有涂层，常规检测方法容易造成涂层损伤。因此导致现阶段的射线检测技术或其它无损检测技术很难检测出飞机机翼装配结构中的疲劳缺陷(主要是裂纹)，因检测灵敏度不足导致细微裂纹不能及时被发现，对飞机的后续飞行存在极大的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供了一种基于微焦点的数字放大射线检测方法，基于一种基于微焦点的数字放大射线检测系统，使用微焦点射线机产生射线源，射线源透过检测工件投射到面阵探测器上，面阵探测器处于本方案设置的特殊位置可以有更好的检测效果，可以检测出飞机机翼装配结构中的细微裂痕，解决了现有技术中的射线检测技术或其他无损检测技术由于检测灵敏度不足，很难检测出飞机机翼装配结构中的细微裂痕。本专利技术采用的技术方案如下：一种基于微焦点的数字放大射线检测方法，基于一种检测系统，所述监测系统包括微焦点射线机、面阵探测器、控制系统、图像采集/处理系统和影像评判系统，将面阵探测器设置在微焦点射线机产生的射线源透过检测工件后的投射位置，面阵探测器距离检测工件的垂直距离大于射线源距离检测工件的垂直距离的两倍；射线源发射的射线的发射角度小于等于10°。为了更好地实现本方案，进一步地，所述面阵探测器距离射线源的垂直距离除以射线源距离检测工件的垂直距离得到的放大倍数Mopt满足：为了更好地实现本方案，进一步地，所述微焦点射线机的焦点尺寸小于等于30微米，所述面阵探测器的最小像素单元小于等于150微米。为了更好地实现本方案，进一步地，所述面阵探测器距离检测工件的垂直距离大于200mm，所述射线源距离检测工件的垂直距离为50mm～200mm。为了更好地实现本方案，进一步地，所述面阵探测器的接收面应该包括距离射线源垂直于检测工件的投射圆，投射圆的直径L2为：其中，b为探测器到检测工件的垂直距离，f为射线源到检测工件的垂直距离，L1是检测工件上的检测范围的直径，L1满足：L1＝(f*tanα)其中，α是射线源发射的射线的发射角度。在本方案的检测方法中，我们必须使用微焦点射线机，具体地说，射线机的焦点尺寸应小于等于30微米，这样才能保证在面阵探测器上我们检测到的影像中，能够看到国标一个数量级以上的损伤痕迹，检测的灵敏度比常规无损检测高，对于面积型缺陷(如疲劳缺陷、裂纹等)识别度更高，克服了现有射线检测技术为提高检测的成像质量，要求X射线源与被检测工件需保持较大的焦距，同时胶片或数字探测器尽可能靠近被检测工件的技术偏见。具体地说，我们保证面阵探测器距离检测工件的垂直距离大于射线源距离检测工件的垂直距离的两倍，这样保证放大倍数在2或2以上，同时最佳地，保证面阵探测器距离检测工件的垂直距离大于200mm，所述射线源距离检测工件的垂直距离为50mm～200mm。并且在条件允许的情况下，需要保证面阵探测器距离射线源的垂直距离除以射线源距离检测工件的垂直距离得到的放大倍数Mopt满足：在无法满足的情况下，可以适当降低放大倍数Mopt，但是不能低于2倍的放大，这样能够保证面阵探测器上接收到的图像的清晰度满足最低限度的清晰度，另外，对于满足上述公式的放大倍数Mopt，我们可以称之为最佳放大倍数，这是在经过试验和推算得到的一个最佳的放大倍数，在该放大倍数下，面阵探测器接收到的图像转换后能较好的显示出检测工件中的面积型缺陷，同时图像的清晰度也较好。一种基于微焦点的数字放大射线检测系统，包括微焦点射线机、面阵探测器、控制系统、图像采集/处理系统、影像评判系统，所述微焦点射线机向检测工件产生射线源，向检测工件发射射线，射线源发射的射线的发射角度小于等于10°；所述面阵探测器设置在射线源相对于检测工件的另一端，用于接收穿过检测工件之后的射线，面阵探测器距离检测工件的垂直距离大于射线源距离检测工件的垂直距离的两倍；所述图像采集/处理系统电性连接到面阵探测器，将面阵探测器上接收到的射线产生的电信号进行处理输出为图像；所述影像评判系统电性连接到图像采集/处理系统，对图像采集/处理系统输出的图像进行初步评判，将评判不合格的图像删除，将评判合格的图像显示出来；所述控制系统电性连接检测系统内的其他部分，控制检测系统内的其他部分的运行。在本方案的检测系统中，对应检测方法中的设置的，我们需要保证面阵探测器距离检测工件的垂直距离大于射线源距离检测工件的垂直距离的两倍，同时需要保证射线源发射的射线的发射角度小于等于10°，其他连接线路和现有技术相同，另外，产生射线源的必须使用微焦点射线机，具体地说，对应检测方法中的，我们需要保证微焦点射线机的焦点尺寸小于等于30微米，同时最好保证面阵探测器的最小像素单元小于等于150微米，这样能保证面阵探测器检测到的图像能较好地显示出检测工件中的面积型缺陷，同时图像的清晰度也较好。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术所述的一种基于微焦点的数字放大射线检测方法，一种基于微焦点的数字放大射线检测方法，基于一种基于微焦点的数字放大射线检测系统，使用微焦点射线机产生射线源，射线源透过检测工件投射到面阵探测器上，面阵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于微焦点的数字放大射线检测方法，基于一种检测系统，所述监测系统包括微焦点射线机、面阵探测器、控制系统、图像采集/处理系统和影像评判系统，其特征在于：/n将面阵探测器设置在微焦点射线机产生的射线源透过检测工件后的投射位置，面阵探测器距离检测工件的垂直距离大于射线源距离检测工件的垂直距离的两倍；/n射线源发射的射线的发射角度小于等于10°。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于微焦点的数字放大射线检测方法，基于一种检测系统，所述监测系统包括微焦点射线机、面阵探测器、控制系统、图像采集/处理系统和影像评判系统，其特征在于：
将面阵探测器设置在微焦点射线机产生的射线源透过检测工件后的投射位置，面阵探测器距离检测工件的垂直距离大于射线源距离检测工件的垂直距离的两倍；
射线源发射的射线的发射角度小于等于10°。


2.根据权利要求1所述的一种基于微焦点的数字放大射线检测方法，其特征在于：所述面阵探测器距离射线源的垂直距离除以射线源距离检测工件的垂直距离得到的放大倍数Mopt满足：


3.根据权利要求1所述的一种基于微焦点的数字放大射线检测方法，其特征在于：所述微焦点射线机的焦点尺寸小于等于30微米，所述面阵探测器的最小像素单元小于等于150微米。


4.根据权利要求1所述的一种基于微焦点的数字放大射线检测方法，其特征在于：所述面阵探测器距离检测工件的垂直距离大于200mm，所述射线源距离检测工件的垂直距离为50mm～200mm。


5.根据权利要求1所述的一种基于微焦点的数字放大射线检测方法，其特征在于：所述面阵探测...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟波，杨扬，虞永杰，张越，罗少蚺，王小兵，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51