Page 94 - 无损检测2024年第五期

涂 旺, 等:

增材制造小缺陷的显微 CT 检测

定理, 最小采样幅数近似等于 1.5 倍的被检测物体
投影图像最大长度所覆盖的探测器像元数量, 计算
得到最小采样幅数为600张。因此, 采样幅数选取

为1000张, 工件旋转一周, 采样角度为 360° , 为了
不增加扫描时间不进行帧平均。
模拟缺陷试件最小缺陷为20 μ m , 根据空间采

样频率极限, 大于两个体素的特征才能够有效表征,
实际上小于两体素的缺陷也能发现但会降低缺陷对

比度。试验放大倍数选为 40 , 体素尺寸为 5 μ m 。
CT 扫描时, 试件竖直放置, 如图6所示。
图3 模拟裂纹缺陷试件结构示意

图4 体积型缺陷模拟试件及裂纹缺陷模拟试件实物
100 μ m 。探测器为平面探测器, 其尺寸( 长×宽) 为

400mm×400mm , 探元数量为2000×2000 , 单个 图6 CT 扫描布置图

像素尺寸为200 μ m 。
3 试验结果及分析
3.1 模拟体积型缺陷的检出能力
体积型缺陷试件的 CT 检测三维渲染图如图7
所示。三维渲染图是基于灰度数据将每个体素映射
到一个颜色和透明度值, 然后通过光线投射算法生
成的图像, 反映被检试件射线衰减系数的差异。从

图7中可以看出, 直径为200 μ m 和400 μ m 的体积

型缺陷边界清晰、 轮廓完整, 直径100 μ m 以下的缺
陷三维形状部分缺失、 结构不完整, 该现象是粉末残
留导致的。

图5 Phoenixv|tome|xm 高分辨 CT 设备实物

此次试验对象为直径为2mm 的钢, 为了获得
更好的检测效果, 选用180kV / 15W 纳米焦点射线

管, 焦点大小为5.2 μ m 。电压选用120kV , 滤波片

选用0.5mm 的铜, 用以过滤掉低能量的射线, 增加

射线 等 效 能 量。电 流 设 为 180 μ A , 功 率 达 到 了

21.6W , 积分时间为 500ms , 根据 DR 实时成像灰

度直方图数据计算, 射线透射率为14% 。根据采样 图7 体积型缺陷模拟试件的 CT 检测三维渲染图
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2024年 第46卷 第5期
无损检测