2019年射线检测实验.doc

1、实验曝光曲线的制作、实验目的与任务1掌握常用曝光曲线的制作方法；2制作某一型号 X 射线机的曝光曲线。二、实验设备与器材1X 射线机一台2阶梯试块一套3密度计一台4铅箔增感屏和胶片等若干5普通坐标纸和对数坐标纸各一张三、实验原理选用任意一台 X 射线机，采用相同的增感屏、胶片、显影液、定影液及显影、定影时 间和显影温度的情况下，对同一材料的不同厚度工件的透照时，所用的曝光条件（焦距、 管电压、管电流和曝光时间） ，是不一样的，如果我们固定其中的一些因素，使透照厚度 仅随其中某一种因素的变化而改变，那么我们就可以获得一条相关曲线，这条曲线就是曝 光曲线。曝光曲线是检测的工具。 一台 X 射线机在

2、不同的工艺和环境条件下其曝光曲线是不同 的。因此，已经制成的曝光曲线只适用于与当时特定条件相同的状态，否则应制作新的曝 光曲线。常用曝光曲线有两种：1管电压厚度曝光曲线：在 X 射线机、胶片、增感屏、焦距、暗室处理条件保持不变的情况下，固定曝光量（mA min）对阶梯试块进行透照。为了使不同厚度部分的黑度值一样，就必须随着厚度 的变化而改变曝光强度 （管电压 KVP ），这就是我们在实际生产运用中最常用的基本曲线。根据数学分析可以知道，管电压与透照厚度之间不存在简单的线性关系，因而得到的 不是直线而是一条曲线，但从实验中可以看出这条曲线的曲率不大，在某些区域内可以近 似的看作直线， 在实验中用

3、阶梯试块实现不同厚度 d 的透照， 在同一焦距和曝光量条件下， 用不同的管电压进行多张胶片曝光，经暗室处理可得一组底片，通过这组底片可获得多条 黑度与厚度的曲线（每张底片即是一条黑度厚度的曲线），当我们选取某一黑度值时，不同管电压对应的不同厚度即有一对应点， 将选取的各点标注于普通坐标纸上便可得一条 曝光曲线，这一曝光曲线，就是管电压厚度曝光曲线。2曝光量厚度曝光曲线同制作管电压厚度曝光曲线一样， 在各种条件不变的情况下， 固定管电压 （ KVP）改变曝光量(mA min),对阶梯试块进行分次曝光。在管电压不变的情况下，d与logl t呈直线关系。在实验中用阶梯试块实现不同厚度d的透照，在同一

4、管电压下用不同的曝光量进行多张胶片曝光，经暗室处理可得一组底片。通过这组底片可获得多条黑度一一厚度的关系曲线(每张底片即是一条黑度一一厚度的曲线)。我们选取某一黑度值时不同的曝光量对应不同的厚度即有一对应点。将各实验点标 注于对数坐标纸上便可得一条曝光曲线，这一曝光曲线就是曝光量一一厚度曝光曲线。曝光量一一厚度曝光曲线在对数坐标纸上是一条直线，这是因为：(1-1 )(1-2)gdI = lot通过推论可得：log l0t =c四、实验方法与步骤1 阶梯试块的准备1-1所示。阶梯厚度力口工阶梯试块，其材质与被检工件相同或相似。形状、尺寸如图 梯按极差为2mm的等差数列变化，从 2mm20mm，另

5、外再制备厚度为 10mm和20mm 的平板试块各一块，如加在阶梯试块下面，可扩大制作曲线的厚度范围。图1-1阶梯式块示意图2 .制作管电压厚度曝光曲线(钢铁材料) 管电压一一材料厚度曝光曲线是常用的一种曲线，实验时要求：(1) 按阶梯试块大小切好四张胶片(300x 80mm),胶片用0.03毫米的铅箔增感，放 入暗袋中；(2) 按表1-1所给定的条件逐张分别进行曝光，曝光时应固定焦距，曝光量及暗室处理条件，放置识别标记等；(3) 将曝光后的胶片进行暗室处理；(4) 暗室处理后的底片用黑度计测量每一厚度对应的黑度值，并填入表1-1中；(5) 根据表1-1的数据，在普通坐标纸上作出不同管电压时，材

6、料厚度一一黑度的关 系曲线，纵坐标为黑度 D，横坐标为材料厚度 d (mm);(6) 选黑度D =1.5时，作横坐标的平行线，与每根Dd曲线相交，并读取交点处的管电压和厚度值并填入表1-2 ；(7) 根据表1-2的数据，在普通坐标纸上绘制管电压一一材料厚度的曝光曲线，纵坐 标为KVP，横坐标为d (mm)。3 制作曝光量一一厚度曝光曲线(钢铁材料)(1 )按钢铁阶梯试块的大小切好四张胶片，用0.03毫米铅屏增感，放入暗袋中；(2) 按表1-3所给定的条件逐张分别曝光，曝光时间应固定焦距，管电压及暗室处理条件，放置识别标记等；(3) 将曝光后的胶片进行暗室处理；(4) 暗室处理后的底片用黑度计测

7、量每一厚度对应的黑度值，并填入表1-3中；(5) 根据表1-3的数据，在普通坐标纸上作出不同曝光量时，材料厚度一一黑度的关 系曲线，纵坐标为黑度 D，横坐标为材料厚度 d (mm)；(6) 选黑度D =1.5时，作横坐标的平行线， 与每根D - d曲线相交，并读取交点处的 曝光量和厚度值并填入表 1-4中；(7) 根据表1- 4的数据，在对数坐标纸上绘制it (或Log it )与d的曝光曲线，纵坐 标为mA t (或Log it )，横坐标为 d (mm)。五、数据处理1 .从表1-4得到一组离散数据，由于d与Log 10t之间存在线性关系，这是因为:(1-1)(1-2)I 二 ltudlg

8、 10t =ud c因此，这些点可以连成一条直线， 但是在实验过程中由于各种因素的影响而产生误差，这些点都可能偏离直线，利用实验所取得的数据求出直线方程，就是数据处理的主要任务,求解直线方程的方法很多，在此我们采用一元回归方程：y = bx+a(1-3)求出(1-3)式中系数a和b。回归直线方程也就得到了。 自变量为 x,应变量为y,在求回归方程时，首先按表 Xiyi, Xi2以及它们的和，然后按下式计算系数b和d。b _ n 乂匚丫匚 一 xynxJCxi)2Z y x2 - X x x yia 二nW xj2通过一元回归方程, 设有一组实验数据, 和yi值填入，并计算出1-5,将Xi(1-

9、4)(1-5)13 式yXOY(1-3)根据求得的b和a值即可得一条直线，这条直线称为 y对x的回归直线，( 对x的回归方程，b为回归系数，a为一常数。这个回归方程所代表的直线，是平面 上一切直线中与已知观测值最靠近的一条直线。曝光量一一厚度曝光曲线的Logit与d之间已从数学表达式（1-2）知道具有线性关系,因此可用一元回归法求此直线方程。2 在实际工作中，由散点图得到的不一定是直线，经常遇到曲线。因此选择适当类 型的曲线去拟合各散点，如果各离散实验点趋近于在一直线的附近时，则可用上面的方法 进行拟合。六、实验报告要求1 简述两种曝光曲线的作用；2 列出实验数据，画好曝光曲线，并作简要分析；

10、3 用一元回归方程拟合曝光量一一厚度曲线，求出方程，画出直线并与连点法所得 直线进行比较；4 分析讨论管电压一一厚度曲线能否用一元回归法拟合，为什么？5 实验体会（认识、疑问、新的见解等）；6 将所有实验表格附于报告内。表1-1机型透照规范焦距：mm ,曝光量：mA t管电压（KVP）底片黑度测量值dDdDdDdD表 1-2( D =1.5 时)厚度d (mm)管电压（KVP）表1-3机型透照规范焦距：mm，管电压：KVP曝光量（mA -t）底片黑度测量值dDdDdDdD表1-4厚度d (mm)mA tLog it注：1 机型和透照规范实验前由老师提供；2 实验结束后将本页剪下附于实验报告内。

11、表1-5实验点xyxy2 X1X1y1X1 y12X12X2y2X2 y22X2111111111111iiixXnynXn yn2XnnnnnsZ Xi丄yi为 XiyiZ Xi2i 二=1i 二=1实验数据（依据表1-4）实验点Xi(di)yi (Log it)Xiyi2Xi1234X注：本页附于实验报告内。实验二焊缝的射线探伤检测、实验目的:掌握利用X射线机对金属结构焊缝进行无损检测的方法。二、实验器材：1.X射线机.一-台2.焊缝试板一件3.R16系列像质计一套4.胶片、铅箔增感屏、暗袋和铅字若干5.密度计.一-台6.观片灯一个7.JB4730-94压力容器无损检测标准一本、实验原理:

12、1. X射线和 射线具有穿透物质的特性，在穿透物质过程中，会被物质所吸收，使透 过的射线强度减弱，我们称其为衰减作用，这种物质对射线的衰减作用具有一定的衰减规 律，其衰减规律可用下列公式表示：(2-1)式中：I 通过物体后的射线强度;物质的衰减系数;Io 通过物体前的射线强度；d物体的厚度。不同的物质对射线的吸收和衰减系数是不一样 的，测量其变化就可以探测物体内部有无缺陷，如图2-1所示：设：丨1为射线透过无缺陷部位强度，则：gdI1 = I 0 e(2-2)设：丨2为射线透过有缺陷部位强度，则：g ( d x)12 = I 0 e(2-3)如果缺陷部位含有杂质或夹有其它物质，则：-g (d

13、x)x f)xI2 = 10 e= Io e(2-4)图2-1射线透照示意图透过有缺陷部位和无缺陷部位后的射线强度比为：卩（dx）xydyd+（ ）x yd（ ”）xI2 / Ii= 10 e/ 10 e = Io e/ Io e = e（2-5）由2-5式可知，被透照物质吸收系数与缺陷部位吸收系数差越大，则透过有缺陷部位 与无缺陷部位的射线强度差越大，从而反映在底片上的黑度差越大。这样就可以通过X或射线透照，来判断缺陷的种类，数量和大小。2. X或 射线对某些物质可以产生光化学作用， 利用光化学作用，可以采用荧光显示 摄像或感光胶片摄像，将上述过程进行显示和记录，即我们通常所说的X或射线适时

14、成像和X或射线照像技术。四、实验步骤：1根据焊缝试块厚度及形状，制定工艺卡，选择适当的工艺规范。2 将胶片置于试块下面，在试块上放好中心标记、搭接标记、试件编号、检验日期、检验者代号等标记，垂直于焊缝，距焊缝边缘5mm以上。在胶片三分之一处外侧放置与工件厚度相应的像质计，像质计的金属丝与焊缝垂直相交跨越放置，细丝朝外。如图2-2。图2-2识别标记摆放示意图3 按照选择的工艺规范进行曝光。4.暗室处理及水洗和干燥。5 按照JB4730-94压力容器无损检测标准进行评片并填写探伤报告，如表2-1。五、实验报告要求：按照JB4730-94压力容器无损检测标准，对所拍底片进行级别评定。填写探伤报告应包

15、括以下内容：试件名称、焊缝及底片编号、使用仪器、验收标准、透照规范、暗室处理条件、底片质量、缺陷性质及数量、级别和结论等。将上述内容填入表2-1。六、实验结果分析：1 缺陷性质及产生原因。2 如何提高射线探伤灵敏度。表2-1X射线探伤报告试件名称试件编号探伤日期年 月曰仪器型号工艺规范KVPmAmin焦距mm显影时间分显影温度C验收标准JB4730-94压力容器无损检测标准材料厚度mm结论：底片编号黑度灵敏度缺陷性质、数量及位置级别操作者：审核者：主 管：实验三 缺陷影像综合分析与等级评定一、实验目的与任务1学会识别常见缺陷的影像特征；2掌握缺陷定性评片技术；3基本掌握常见缺陷的定量评级技术。

16、二、实验器材与资料1观片灯一台2焊缝射线照相典型缺陷图谱一册3实际焊缝检测底片若干4定级缺陷模拟底片若干5直尺、计算器各一件三、评片基本依据及要点1 JB4730-94 压力容器无损检测标准有关底片评定的规定(1)焊缝质量分级：射线检测的焊缝质量分为W级。I级焊缝内缺陷最少，质量最 高n、川级焊缝内缺陷增多，质量依次降低。缺陷数量超过川级者作为w级。(2 )缺陷数量的规定：I级焊缝内允许有圆形缺陷(长：宽W3 : 1的气孔和夹渣)不允许有裂纹、未熔合、未焊透、条形缺陷(长：宽3 : 1的气孔和夹渣)n、川级缝内允许有圆形缺陷、条形缺陷和不加垫板的单面焊未焊透，不允许有任何裂纹、未熔合、 双面焊

17、或加垫板单面焊的未焊透。( 3)按照 JB4730-94 压力容器无损检测 标准， 射线评片分为 “计点法”、“计长法” 和“综合评定法” 。“计长法”中还分为“单个缺陷长度” 、“多个缺陷连续长度”的计算。 “综合评定法”就是将“计点法”评级与“计长法”评级之和减一级为最终评级。2常见焊缝接缺陷分类及特征(见图3-1 所示)3评片工作的基本要求焊缝缺陷的产生与材料的可焊性、焊接材料、焊接设备、焊接工艺、焊接方法和焊工 技术等因素有关。在评定底片时应根据缺陷性质、缺陷影像，分析缺陷产生的原因。照像底片是用来检测焊缝缺陷的，因此对底片本身也有一定的质量要求，底片上不得 有药迹、水迹、指纹、划伤、

18、划痕、压力感光、静电感光、霉斑、污迹等伪缺陷。所以评 片人员应持认真的工作态度，科学分析的方法。进行评片工作，其基本要求如下：( 1 )评片人员应对工件母材的可焊性，焊接材料性能、焊接工艺、坡口情况、焊接 方法、探伤工艺、暗室处理等各方面都有所了解，对焊缝可能产生的缺陷有所估计。( 2)评片工作应在可调的强光观片灯上进行。观片灯附近不应有其他眩目的光源，以免影响视觉。评片室工作条件必须付合规定要求。(3 )评片之前，应检查底片本身质量情况，是否符合标准、规范的要求。如果底片 没有达到标准要求，应予复照。如果因为焊缝表面不规则影像而造成底片上缺陷影像的辩 认，应对焊缝表面进行修整，重新复照后再予评定。(4) 评片人员应具备对底片的各种影像进行综合分析的能力。要能够鉴别真假缺陷, 分清是表面缺陷还是内部缺陷。(5) 评片时应使用放大镜、评片尺、便于对底片的各种影像进行正确定性及定量。(6) 必须熟练掌握标准，正确评定焊缝质量的等级。焊接缺陷焊接内部缺陷焊接表面缺陷面积型缺陷裂纹咬塌焊焊内弧 边陷穿瘤凹坑体积型缺陷弧坑裂纹 横向裂纹