國內(nèi)針對塑料、金屬、陶瓷等復(fù)雜產(chǎn)品的缺陷檢測方法不在少數(shù),當(dāng)前常見的無損檢測手段分別是有渦流檢測、熒光檢測、射線檢測和超聲檢測,這幾種方法能夠非常有效的發(fā)現(xiàn)存在于產(chǎn)品表面的缺陷,但對于一些厚度厚、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品而言,其隱藏在深處的“隱疾”依靠這三種檢測手段就很難發(fā)現(xiàn)了。
工業(yè)CT檢測技術(shù)脫胎于以上四種技術(shù)中的射線技術(shù),但和普通的射線檢測相比,工業(yè)CT的復(fù)雜程度更高,同時可靠性更好。
一、工業(yè)CT檢測的優(yōu)勢
工業(yè)CT技術(shù)采用斷層掃描成像,借助三維對復(fù)雜產(chǎn)品的具體結(jié)構(gòu)變化進行密切觀察,從而更好地展現(xiàn)復(fù)雜產(chǎn)品深層的結(jié)構(gòu)及形態(tài)特點,并且能夠給予非常清晰的位置情況,通過多角度地呈現(xiàn)出產(chǎn)品內(nèi)部形狀及其與相鄰結(jié)構(gòu)的關(guān)系,這就能夠更加容易呈現(xiàn)出缺陷的范圍、程度,在檢測復(fù)雜產(chǎn)品隱藏問題上有著非常重要的作用。
利用CT技術(shù)進行檢測,檢測密度分辨率能達到驚人的0.3%。工業(yè)CT的掃描數(shù)據(jù)通過計算機設(shè)備生成圖像,并以二進制方式進行存儲,檢測人員就可以十分方便地將檢測圖像進行傳輸、分析和處理,從而能夠有效掌握其他檢測技術(shù)無法判斷的復(fù)雜產(chǎn)品深層故障。
二、工業(yè)CT的基本機構(gòu)
工業(yè)CT和醫(yī)療CT的結(jié)構(gòu)大致相同,主要包括探測器、掃描系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集、射線源以及計算程序幾個部分,其工作原理為掃描系統(tǒng)通過對產(chǎn)品投放射線,由探測器收集反饋信息,在交由計算機系統(tǒng)進行處理、圖像重建和儲存。
工業(yè)CT重建后的圖像烤魚使用常見的虛擬仿真模擬計算機軟件分析,例如:ANYSYS、FLUENT、DEFORM、FilmsCAD、Sysweld等。通過這些軟件建立起一個相應(yīng)的圖像模擬平臺,完成相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)和處理工藝的優(yōu)化操作,并且能夠借助虛擬操作實現(xiàn)經(jīng)調(diào)整參數(shù)的缺陷分析、修補方案等。
工業(yè)CT技術(shù)的性能參數(shù)眾多,一般比較重點關(guān)注的參數(shù)有以下四種:密度分辨率、空間分辨率、偽像以及檢測時間。
工業(yè)CT依靠X射線或者其他穩(wěn)定射線,如γ射線對產(chǎn)品進行檢測。通常而言,γ射線的強度小,輸出穩(wěn)定,在能量譜上比較簡單可靠,不會出現(xiàn)射束硬化問題,而因為X射線在檢測產(chǎn)品時可以比γ射線達到更高的密度分辨率,所以在射線源選擇中,一般選擇X射線的檢測者居多。
在產(chǎn)品檢測中,檢測人員以“Ip/mm”為空間分辨率的表示單位,之后根據(jù)射線粒子獲取產(chǎn)品的密度分辨率以及是否需要延長檢測時間。
偽像是CT檢測技術(shù)中一個非常讓人頭疼的問題,產(chǎn)生偽像的原因多種多樣,通常生產(chǎn)偽像的原因是因為設(shè)備周圍的噪音破壞了密度分辨率,從而造成圖像質(zhì)量的下降。在CT掃描過程中,技術(shù)人員會通過靈活運用CT設(shè)備的各種參數(shù),來降低偽像。
三、使用工業(yè)CT注意事項
CT設(shè)備的X射線管和高壓逆變器是非常脆弱的部分,如果使用不當(dāng)就會引發(fā)故障,干擾CT的檢測工作,X射線管的故障表現(xiàn)通常為陽極過流、射線不出、漏油、高壓打火等。高壓逆變器的故障表現(xiàn)則為黑屏,無圖形反饋。
當(dāng)X射線管存在故障時,檢測人員首先要根據(jù)CT設(shè)備的具體情況進行分析,在了解到設(shè)備的問題成因后,制定對應(yīng)的解決措施。通常來說,X射線管的問題起因通常是因為內(nèi)部的真空度太低,這導(dǎo)致CT設(shè)備的低mA和高mA出現(xiàn)完全相反的狀況,當(dāng)?shù)蚼A時顯示正常,而高mA卻顯示異常,這樣一來,系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)就沒辦法正確顯示,CT設(shè)備的正常工作也受到了極大的干擾,因此,當(dāng)維修人員對X線球管狀態(tài)進行分析時,要對相關(guān)元配件進行仔細的檢查,尋找問題的發(fā)生源,并對配件進行適當(dāng)?shù)母鼡Q,以此保證CT設(shè)備的正常運作。
如果CT設(shè)備的高壓逆變器內(nèi)部電路發(fā)生問題,檢測人員首先需要核查高壓逆變器的電壓,通過電壓檢測人員能對設(shè)備的問題成因有較好的了解,如果故障設(shè)備的電壓值比規(guī)定電壓值低10%,那么問題的源頭便是在高壓逆變器的內(nèi)部驅(qū)動板上。
如果故障原因來自于電纜擊穿,那么面對這種情況部門就要及時更換設(shè)備的型號以及規(guī)格,確保更換的設(shè)備能夠符合高壓逆變器的高壓電流、逆變器的電纜。
在更換完成后,檢測人員還要對設(shè)備進行觀察,注意高壓逆變器的發(fā)熱情況,判斷對逆變器是否要進行散熱工作。
四、工業(yè)CT應(yīng)用總結(jié)
在復(fù)雜產(chǎn)品的檢測中合理的引入和使用CT檢測技術(shù),可以有效發(fā)現(xiàn)普通檢測技術(shù)無法發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)品缺陷,對于提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大的幫助。
在使用CT技術(shù)檢測時,檢測人員一定要注意使用事項,合理、科學(xué)的使用CT設(shè)備對產(chǎn)品進行檢測,如此才能保證CT設(shè)備的檢測效果最大化。
由于工業(yè)CT在復(fù)雜樣品檢測方面有巨大的優(yōu)勢,泰琛測試率先在中國引進德國一流的Yxlon工業(yè)CT,并保持設(shè)備在世界上也是最新款。我們工程師和德國科研團隊一起,努力在工業(yè)CT應(yīng)用方面做更多的嘗試,相信在不遠的將來,工業(yè)CT的應(yīng)用前景將更加廣泛,工業(yè)CT技術(shù)對制造業(yè)的提升的作用也越來越大