Page 78 - 无损检测2023年第二期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202302009

工业 CT 系统检测过程中缺欠尺寸的

测量不确定度

宋 飞, 张义凤

( 上海材料研究所, 上海 200437 )
摘 要: 针对工业 CT 系统在缺欠尺寸测量过程中的不确定度问题, 对可能引起不确定度的

误差源进行了分析, 并基于 GUM 法对测量不确定度进行了研究。试验结果表明, 所提出的分析方
法可以满足工业 CT 系统对缺欠尺寸测量不确定度的评定要求, 其中, 测量过程中的误差、 CT 系统
的空间分辨率、 密度分辨率、 平板探测器像素尺寸、 系统误差等是对合成不确定度影响最大的因素。

关键词: 工业 CT ; 测量不确定度; 缺欠; 尺寸测量

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2023 ) 02-0044-04

Measurementuncertaint y ofmissin g dimensionsinthedetection p rocessof

industrialCTs y stems

SONGFei , ZHANGYifen g

( Shan g haiResearchInstituteofMaterials , Shan g hai200437 , China )

Abstract : Aimin gattheuncertaint yinthep rocessof missin gdimensionalmeasurementinindustrialCT

s y stems , theerrorsourcesthatma ycauseuncertaint yareanal y zed , andthemeasurementuncertaint y isstudied

basedontheGUUM method.Thetestresultsshowthatthep ro p osedanal y sismethodcanmeettheevaluation

re q uirementsoftheuncertaintiesofmissin g dimensionalmeasurementinindustrialCTs y stems.Amon g them , the

errorsinthemeasurement p rocess , thes p atialresolution , thedensit y resolutionoftheCTs y stem , the p ixelsizeof

the p latedetector , andthes y stemerrorarethemostim p ortantreasonsforthes y nthesisuncertaint y .

Ke ywords : industrialCT ; measurementuncertaint y ; default ; dimensionalmeasurement
工业 CT 是一种常见的无损检测技术, 其可以 的 X 射线, 可有效穿透高密度和大尺寸的工件, 但
通过非接触、 非破坏性的手段, 得到被测工件的二 其分辨率和缺欠检测能力相对较差; 低能 X 射线主
维、 三维图像, 并用于工件内部缺欠评定和材料密度 要用于精密度较高、 尺寸较复杂的小尺寸工件的检
分布均匀性分析 [ 1-3 ] 。工业 CT 按照射线源可分为 测, 分辨率可达微米级甚至纳米级, 对工件缺欠的识
γ射线源和 X 射线源, 其中 γ射线源的缺点是射线 别精度较高 [ 4 ] 。
目前有关工业 CT 的计量特性测量及误差量化
强度受限于射线源的尺寸, 且射线能量无法调节; X
射线源按照能量强度可分为高能 X 射线和低能 X 的国际标准程序还没有正式发布, 其计量化还存在
射线。高能 X 射线是通过直线加速器生成高能量 诸多问题, 因此需要开展工业 CT 的不确定度研究,
将测量误差通过不确定度的形式展现出来 [ 5 ] 。为
此, 德国工程师协会( VDI ) 和德国电气工程师协会
收稿日期: 2022-10-14
基金项目: 上海市2020年度“ 科技创新行动计划” 技术标准项目 ( VDE ) 发 布 了 关 于 工 业 CT 的 标 准 VDI / VDE

( 20DZ2203800 ) 2630-2015 《 工业 CT 尺寸测量》, 并在其中加入了
作者简介: 宋 飞( 1988- ), 女, 硕士, 工程师, 主要从事能力验
不确定度评定的内容。工业 CT 的尺寸测量受到众
证及标准化的相关工作
多误差源的影响, 如噪声、 数字化误差、 机械轴几何
通信作者: 宋 飞, son g fei0924@126.com
4
4
2023年 第45卷 第2期
无损检测