工业CT的发展及应用ppt课件.ppt

工业CT的发展及应用,1,2,射线穿透物体强度衰减遵从比尔定律：I=I0el其中I射线穿透物体后的强度；I0射线入射端初始强度；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,3,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,4,工业CT工作原理图,一、工业CT基本原理,5,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,6,工业CT系统的主要组成：源系统(X射线、伽玛射线、加速器)探测器系统数据采传系统机械扫描、运动系统5图像重建、分析系统,二、工业CT系统的主要部件,7,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,8,伽玛射线源：常用60Co、137Cs。能量特定但强度小，扫描时间长。光机射线源：包含光管、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。,源系统,二、工业CT系统的主要部件,9,二、工业CT系统的主要部件,10,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,11,制造探测器所用管子,二、工业CT系统的主要部件,12,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转换。,二、工业CT系统的主要部件,13,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,14,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,15,数字伺服放大器、同步伺服电机,二、工业CT系统的主要部件,16,转台及平移系统,二、工业CT系统的主要部件,17,5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,18,三、工业CT技术广泛应用于以下领域：,、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；、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；、汽车工业中对关键零件的无损检测；、钢铁工业中产品的在线监控和质量检测；,19,三、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；、油钻探中对岩芯的评估，钻杆和管道的探伤；、地质、考古中对样品的评估；、海关对违禁、走私物品的检查。,20,三、工业CT在无损检测中的应用,三维成像技术,自广泛应用以来，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图像叠堆出样品的三维图像，这实际上是一种显示技术。,21,三、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。,22,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，图像的处理技术会更加先进；除探测器技术的不断改进对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。,23,工业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。这为工业的研究、开发提供了一个大好的发展机遇。,24,北京优联思特公司已研制的几种机型,ICTB01伽玛射线ICTDY01伽玛射线弹药检测机ICTX01X射线小型工业CT机ICTX02X射线通用型,25,ICTB01工业CT设备,26,ICTX01X射线工业CT设备,27,弹药检测工业CT（ICTDY01）,28,X射线工业CT（ICTX02）,29,现场测量、控制,30,ICTX02扫描