Page 86 - 无损检测 2021年第六期

赵俊生, 等:

压力管道腐蚀深度的数字射线成像检测

表 2 计算厚度与穿透厚度差

三点厚度 / mm
透照参数
4 /( 5 , 6 ) 4 /( 6 , 8 ) 5 /( 6 , 8 ) 5 /( 8 , 10 ) 6 /( 10 , 12 ) 8 /( 10 , 12 ) 8 /( 10 , 12 , 14 ) 10 /( 12 , 14 )

130kV , 3s -0.09 -0.35 -0.12 - - - - -

140kV , 3s -0.11 -0.27 -0.07 - - - - -

150kV , 5s -0.10 -0.30 -0.09 - - - - -

160kV , 5s -0.11 -0.29 0.09 -0.61 - - - -

170kV , 5s - - -0.09 -0.55 - - - -

180kV , 5s - - -0.04 -0.59 -0.28 +0.03 - -

190kV , 2s - - - - -0.20 +0.04 -0.54

200kV , 2s - - - - - +0.09 -0.41 -0.96
表 2 数据, 计算差值与基准厚度的比例, 并参照这个
比例, 修正对应的计算厚度。
3 试验验证

设计一件有孔和台阶的管状试件, 采用不同的
透照工艺参数, 采集透照图像, 比较计算孔深和实际

孔深数据。
3.1 试件结构
试件结构如图 2 所示。
3.2 数据测试和计算 图 2 试件结构示意
依据表 3 所列的已知数据和测量数据, 采用灰 3.3 计算厚度与穿透厚度误差原因分析
度与厚度指数拟合的方法进行拟合, 图像灰度测量 ( 1 )射线衰减系数随穿透厚度的减小而增大,

点 计算厚度与实测值差值如表 4 所示 。 表 4 的 验 证 使两点拟合的指数函数产生趋势偏差; 两点拟合的
数据与表 2 的数据基本吻合, 点蚀腐蚀处射线穿透 精度误差也会使计算结果产生误差。
厚度减小 20% ( 单边壁厚 40% ), 计算厚度与穿透厚 ( 2 )平板探测器的 元 器 件 老 化 及 性 能 的 稳 定

度差值在穿透厚度的 3% 以内, 说明对于已知两点, 性、 射线源的老化引起的能谱变化、 检测系统的电子
拟 合指数趋势函数, 依据灰度值来计算穿透厚度的 噪声、 工件及透照环境的散射线等, 都会使检测系统
方法可靠有效, 误差可控。 的灰度转变常数和灰度产生偏差。
表 3 图像的灰度数据
测量位置
透照参数 母材厚度 台阶厚度
ϕ 4-1 ϕ 4-2 ϕ 4-3 ϕ 6-1 ϕ 6-2 ϕ 6-3
( 5.0mm ) ( 4.5mm )

180kV , 3s 18723 21386 21086 23842 28950 - - -

190kV , 3s 22616 25810 25161 28500 34547 - - -

200kV , 3s 27803 31549 31178 34503 41242 - - -

200kV , 2s 19411 21578 - - - 22545 23965 29239
表 4 图像灰度测量点厚度的计算值 指数关系 与实测值差值 mm
测量位置( 孔深)
透照参数

ϕ 4-1 ( 1.0 ) ϕ 4-2 ( 1.78 ) ϕ 4-3 ( 2.90 ) ϕ 6-1 ( 1.40 ) ϕ 6-2 ( 2.00 ) ϕ 6-3 ( 3.10 )

180kV , 3s -0.10 +0.04 +0.38 - - -

190kV , 3s -0.20 -0.03 +0.31 - - -

200kV , 3s -0.18 +0.28 +0.51 - - -

200kV , 2s - - - +0.03 0 +0.78
8
4

2021 年 第 43 卷 第 6 期

无损检测