Page 121 - 无损检测2023年第十二期

敖 波, 等:

新工科背景下射线检测实验教学体系探索

验内容相比, 整体增加2学时, 但规范对检测灵敏度
和对比度的影响实验由4学时降低到2学时, 删除
了 X 射线曝光场强度分布测试, 新增了胶片特性曲
线制作、 X 射线机焦点尺寸测量、 缺陷影像观察与等
级评定。该实验教学环节主要是开展常规胶片照相
技术实验, 对射线检测基本原理进行验证, 掌握胶片
特性曲线、 曝光曲线的制作方法, 掌握基本的底片影
像评定方法, 通过实验认识检测参数( 管电压、 曝光
量和焦距) 改变时对灵敏度和黑度差的影响, 掌握 X
射线机焦点尺寸的测量方法。通过上述5个实验使 图1 航空复杂构件 X 射线 DR 成像检测虚拟仿真
学生接受射线检测工程教育, 初步获得解决复杂工 实验平台
程问题的能力。 工业 CT 成像 MATLAB仿真实验设计了平行
2.2.2 射线检测新技术实验教学环节 束、 扇形束和锥形束3种投影数据采集与重建, 使学
总学时由原来的6学时增加到14学时, 具体包 生掌握工业 CT 成像的特点, 学生可以利用课余时
括构件射线 CR 成像检测、 航空构件射线 DR 成像 间完成仿真工作。在工业 CT 仿真训练的基础上,
仿真实验、 构件射线 DR 成像检测、 系统性能测试与 开设了构件显微 CT 成像检测、 构件工业 CT 成像
图像质量评价、 工业 CT 成像 MATLAB 仿真、 构件 检测2个实验, 其目的是使学生掌握基本的工艺设
显微 CT 成像检测、 构件工业 CT 成像检测等。与 计方法, 理解射线机焦点尺寸和工艺参数( 投影数
原实验内容相比, 增加了 DR 成像仿真、 工业 CT 成 量、 积分时间、 采集帧数等) 对检测结果的影响。通
像仿真、 系统性能测试与图像质量评价、 构件显微 过上述 3 个实验, 使学生正确理解 CT 投影与 CT
CT 成像检测等 4 个实验, 强调仿真与实验方法相 重建两个过程, 理解 CT 系统性能指标的意义和作
结合。 用, 基本掌握工业 CT 的工艺设计、 操作和图像三维
构件射线 CR 成像检测和构件射线 DR 成像检 可视化分析能力, 基本掌握 CT 伪影的辨识方法和
测两个实验主要设计了焊缝和铸造叶片的数字化射 消除工艺。
线检测实验, 突出像质计灵敏度、 归一化信噪比和不 通过上述实验使学生初步掌握射线检测新技
清晰度的测量以及数字图像的评定, 使学生掌握基 术, 理解新技术工艺与常规射线检测技术工艺差异,
本的工艺设计和工艺操作能力, 能区分胶片照相、 获得新技术的工程设计能力。
CR 和 DR 的异同。 2.2.3 专业课程设计环节
为了进一步提高学生的 DR 成像工艺检测能 总学时为1周, 围绕射线检测工艺规范设计, 结
力, 课程教学团队自主建立了航空复杂构件 X 射线 合射线检测标准, 设计了通用工艺规程、 专用工艺规
DR 成像检测虚拟仿真实验平台( 见图1 ), 完全参照 程、 作业指导书、 工艺卡等作业内容, 使学生掌握射
实验室的实际检测场景模拟了涡轮叶片射线 DR 成
线检测标准的使用, 理解工艺规范的设计要素, 能初
像透照布置、 暗场和增益图像采集、 参数设置、 开机
步编制射线检测工艺规范, 获得工艺规范设计能力。
检测、 图像采集与校正、 窗宽窗位调节、 信噪比测量、
2.2.4 技能训练环节
图像评定、 出具检验报告等检测全过程, 具有训练和
总学时为1.5周, 技能训练的目的是通过实际
考核2个模式, 学生可以利用计算机先开展模拟训
构件射线检测模拟训练, 巩固理论知识, 强化学生的
练再参加操作考核, 该部分内容可以利用课余时间
工程实际操作技能。技能训练内容主要是常规射线
完成, 所有学生必须考核通过。
检测方法的检测规范设计, 具体开展典型焊缝、 铸造
系统性能测试与图像质量评价实验设计了基本
件、 压力容器射线检测工艺设计、 检测实践、 标准使
空间分辨率、 对比度灵敏度、 信噪比、 不清晰度、 对比
用、 底片评定、 检测报告签发等实际检测工作全过程
度噪声比等重要指标测量实验, 以使学生掌握数字
的训练。通过该环节的强化训练, 可提升学生的操
化射线检测方法的系统性能测试方法和图像质量指
作技能, 拓展学生的工程视野, 使学生初步获得综合
标测量方法。
设计能力。
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2023年 第45卷 第12期
无损检测