Page 114 - 无损检测2022年第十期

张海东,等:
微焦点工业 CT 成像检测在桥丝电点火药头涂覆工艺控制中的应用

图 4 作动器 X 射线照相底片 图 5 160kV 高分辨率微焦点工业 CT 设备实物
出药头内部缩孔造成的质量缺陷, 特别是对于微小 尺寸测量精度达 5 μ m 。

尺寸的缩孔, X 射线照相检测无法分辨。所以现有 3.4 检测试验
的 X 射线成像检测工艺不能满足该型点火药头的 采用 160kV 微焦点 CT 对样品进行扫描, 桥丝

内部质量检测要求。 电点火头微焦点 CT 扫描图像如图 6 所示, 尺寸测
量图像如图 7 所示。由 CT 图 像 可 清 晰 分 辨 出 电
3 微焦点工业 CT 成像检测
点火头 桥 丝 区 存 在 缩 孔, 经 测 量, 缩 孔 尺 寸 约 为
通过分析点火药头内部结构、 涂覆工艺以及其 200 μ m , 可能对点火头的发火可靠性造成影响。

内部缺陷特征, 结合无损检测技术特点, 采用微焦点
工业 CT 成像检测技术来检测点 火 药 头 的 内 部 缺

陷。微焦点工业 CT 焦点尺寸为 1 μ m , 最高尺寸测
量精度为 0.2 μ m 。

3.1 概述
微焦点工业 CT 系统采用独特的 X 光光学显微
成像技术, 利用不同角度的 X 射线透视图像, 结合
计算机三维数字重构技术, 可对样品内部复杂结构
进行高分辨率三维数字成像, 可对样品内部的微观
结构进行亚微米尺度上的数字化三维表征, 具有成
图 6 桥丝电点火头微焦点 CT 扫描图像
像分辨率高、 扫描速度快、 功能丰富、 操作方便、 运行
稳定等特点。
3.2 检测设备及技术参数

检测设备为 160kV 高分辨率微焦点工业 CT ,

·
该设备最高空间分辨率为 1000l p mm -1 ( l p 为线
对), 尺寸测量精度最高达 500nm 。检测故障失效

的点火药头时, 设备具体参数为: 管电压为 150kV ;

电流为50 μ A ; 曝光时间为0.35s ; 图像合并数为2 ;
扫描帧数为 720 帧; 采用三代 CT 扫描方式; 平板探

测器探元尺寸为 100 μ m ; 像素矩阵为 2508 像素 ×
图 7 桥丝电点火头尺寸测量图像
3004 像素( 长 × 宽)。 160kV 高分辨率微焦点工业

CT 设备实物如图 5 所示。 在点火药头涂制时, 造成桥丝区出现缩孔的因素
3.3 系统性能指标校验 很多, 如点火药粒度、 点火药溶液配比、 涂覆工艺等。

依据标准 GB / T29069-2012 《 无损检测 工业 4 电点火药头涂覆工艺改善

计算机层析成像( CT ) 系统性能测试方法》 和 GB / T
4.1 涂覆工艺改善
29067-2012 《 无损检测 工业计算机层析成像( CT )

图像测量方法》对系统主要性能指标进行校验。 4.1.1 调整焊桥电极塞桥丝焊接弧度
电点火头电极塞进行焊桥时, 应使桥丝和玻璃
·
性能校验后, 系统空间分辨率达 50l p mm -1 ,
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2022 年 第 44 卷 第 10 期

无损检测