射線檢測試驗

1、實驗一曝光曲線的制作一、實驗目的與任務1 .掌握常用曝光曲線的制作方法；2 .制作某一型號X射線機的曝光曲線。二、實驗設備與器材1 .X射線機一臺2 .階梯試塊一套3 .密度計一臺4 .鉛箔增感屏和膠片等若干5 .普通坐標紙和對數坐標紙各一張三、實驗原理選用任意一臺X射線機，采用相同的增感屏、膠片、顯影液、定影液及顯影、定影時間和顯影溫度的情況下，對同一材料的不同厚度工件的透照時，所用的曝光條件（焦距、管電壓、管電流和曝光時間），是不一樣的，如果我們固定其中的一些因素，使透照厚度僅隨其中某一種因素的變化而改變，那么我們就可以獲得一條相關曲線，這條曲線就是曝光曲線。曝光曲線是檢測的工具。一臺X射

2、線機在不同的工藝和環(huán)境條件下其曝光曲線是不同的。因此，已經制成的曝光曲線只適用于與當時特定條件相同的狀態(tài)，否則應制作新的曝光曲線。常用曝光曲線有兩種：1 .管電壓一一厚度曝光曲線：在X射線機、膠片、增感屏、焦距、暗室處理條件保持不變的情況下，固定曝光量（mAmin）對階梯試塊進行透照。為了使不同厚度部分的黑度值一樣，就必須隨著厚度的變化而改變曝光強度（管電壓KVP）,這就是我們在實際生產運用中最常用的基本曲線。根據數學分析可以知道，管電壓與透照厚度之間不存在簡單的線性關系，因而得到的不是直線而是一條曲線，但從實驗中可以看出這條曲線的曲率不大，在某些區(qū)域內可以近似的看作直線，在實驗中用階梯試塊實

3、現(xiàn)不同厚度d的透照，在同一焦距和曝光量條件下，用不同的管電壓進行多張膠片曝光，經暗室處理可得一組底片，通過這組底片可獲得多條黑度與厚度的曲線（每張底片即是一條黑度一一厚度的曲線），當我們選取某一黑度值時，不同管電壓對應的不同厚度即有一對應點，將選取的各點標注于普通坐標紙上便可得一條曝光曲線，這一曝光曲線，就是管電壓一一厚度曝光曲線。2 .曝光量一一厚度曝光曲線同制作管電壓一一厚度曝光曲線一樣，在各種條件不變的情況下，固定管電壓（KVP）改變曝光量(mA-min),對階梯試塊進行分次曝光。在管電壓不變的情況下，d與logI0t呈直線關系。在實驗中用階梯試塊實現(xiàn)不同厚度d的透照，在同一管電壓下用不

4、同的曝光量進行多張膠片曝光，經暗室處理可得一組底片。通過這組底片可獲得多條黑度一一厚度的關系曲線(每張底片即是一條黑度一一厚度的曲線)。我們選取某一黑度值時不同的曝光量對應不同的厚度即有一對應點。將各實驗點標注于對數坐標紙上便可得一條曝光曲線，這一曝光曲線就是曝光量一一厚度曝光曲線。曝光量一一厚度曝光曲線在對數坐標紙上是一條直線，這是因為：(1-1)(1-2)ndI=lot通過推論可得:loglot=dc四、實驗方法與步驟1 .階梯試塊的準備加工階梯試塊，其材質與被檢工件相同或相似。形狀、尺寸如圖1-1所示。階梯厚度梯按極差為2mm的等差數列變化，從2mm20mm,另外再制備厚度為10mm和2

5、0mm的平板試塊各一塊，如加在階梯試塊下面，可擴大制作曲線的厚度范圍。圖1-1階梯式塊示意圖2 .制作管電壓一一厚度曝光曲線(鋼鐵材料)管電壓一一材料厚度曝光曲線是常用的一種曲線，實驗時要求：(1)按階梯試塊大小切好四張膠片(300X80mm),膠片用0.03毫米的鉛箔增感，放入暗袋中；(2)按表1-1所給定的條件逐張分別進行曝光，曝光時應固定焦距，曝光量及暗室處理條件，放置識別標記等；(3)將曝光后的膠片進行暗室處理；(4)暗室處理后的底片用黑度計測量每一厚度對應的黑度值，并填入表1-1中；(5)根據表1-1的數據，在普通坐標紙上作出不同管電壓時，材料厚度一一黑度的關系曲線，縱坐標為黑度D,

6、橫坐標為材料厚度d(mm);(6)選黑度D=1.5時，作橫坐標的平行線，與每根Dd曲線相交，并讀取交點處的管電壓和厚度值并填入表1-2;(7)根據表1-2的數據，在普通坐標紙上繪制管電壓一一材料厚度的曝光曲線，縱坐標為KVP,橫坐標為d(mm)。3.制作曝光量一一厚度曝光曲線(鋼鐵材料)(1)按鋼鐵階梯試塊的大小切好四張膠片，用0.03毫米鉛屏增感，放入暗袋中；(2)按表1-3所給定的條件逐張分別曝光，曝光時間應固定焦距，管電壓及暗室處理條件，放置識別標記等；(3)將曝光后的膠片進行暗室處理；(4)暗室處理后的底片用黑度計測量每一厚度對應的黑度值，并填入表1-3中；(5)根據表1-3的數據，在

7、普通坐標紙上作出不同曝光量時，材料厚度一一黑度的關系曲線，縱坐標為黑度D,橫坐標為材料厚度d(mm);(6)選黑度D=1.5時，作橫坐標的平行線，與每根D-d曲線相交，并讀取交點處的曝光量和厚度值并填入表1-4中；(7)根據表1-4的數據，在對數坐標紙上繪制it(或Logit)與d的曝光曲線，縱坐標為mAt(或Logit),橫坐標為d(mm)。五、數據處理1.從表1-4得到一組離散數據，由于d與Log10t之間存在線性關系，這是因為：(1-1)(1-2)I=10t-udlg10t=udc因此，這些點可以連成一條直線，但是在實驗過程中由于各種因素的影響而產生誤差，這些點都可能偏離直線，利用實驗所

8、取得的數據求出直線方程，就是數據處理的主要任務,求解直線方程的方法很多，在此我們采用一元回歸方程：y=bx+a(1-3)通過一元回歸方程,設有一組實驗數據,和yi值填入，并計算出求出(1-3)式中系數a和bo回歸直線方程也就得到了。1-5,將為(1-4)(1-5)自變量為x,應變量為y,在求回歸方程時，首先按表Xiyi,x，以及它們的和，然后按下式計算系數b和d。b_n"xiyixyin'x2<xi)2yx2-%Xivxyia=nm)2根據求得的b和a值即可得一條直線，這條直線稱為y對x的回歸直線，(1-3)式y(tǒng)對x的回歸方程，b為回歸系數，a為一常數。這個回歸方程所代

9、表的直線，是平面XOY上一切直線中與已知觀測值最靠近的一條直線。曝光量一一厚度曝光曲線的Logit與d之間已從數學表達式（1-2）知道具有線性關系,因此可用一元回歸法求此直線方程。2.在實際工作中，由散點圖得到的不一定是直線，經常遇到曲線。因此選擇適當類型的曲線去擬合各散點，如果各離散實驗點趨近于在一直線的附近時，則可用上面的方法進行擬合。六、實驗報告要求1 .簡述兩種曝光曲線的作用；2 .列出實驗數據，畫好曝光曲線，并作簡要分析；3 .用一元回歸方程擬合曝光量一一厚度曲線，求出方程，畫出直線并與連點法所得直線進行比較；4 .分析討論管電壓一一厚度曲線能否用一元回歸法擬合，為什么？5 .實驗體

10、會（認識、疑問、新的見解等）；6 .將所有實驗表格附于報告內。表1-1機型透照規(guī)范焦距：mm,曝光量：mA-t管電壓（KVP）底片黑度測量值dDdDdDdD表1-2(D=1.5時)厚度d(mm)管電壓（KVP）表1-3機型透照規(guī)范焦距：mm,管電壓：KVP曝光量（mA-t）底片黑度測量值dDdDdD3.dD表1-4厚度d(mm)mA-tLogit注：1.機型和透照規(guī)范實驗前由老師提供；2.實驗結束后將本頁剪下附于實驗報告內。表1-5實驗點xyxy2X1X1y1X1y12X12X2y2X2y22X2xXnynXnYn2XnsnZXi口n工yi口n工XiyiIn£Xi2日實驗數據（依據表

11、1-4）實驗點Xi(di)yi(Logit)Xi-2Xi1234X注：本頁附于實驗報告內。實驗二焊縫的射線探傷檢測一、實驗目的：掌握利用X射線機對金屬結構焊縫進行無損檢測的方法。二、實驗器材：1 .X射線機一臺2 .焊縫試板一件3 .R16系列像質計一套4 .膠片、鉛箔增感屏、暗袋和鉛字若干5 .密度計一臺6 .觀片燈一個7 .JB4730-94壓力容器無損檢測標準一本、實驗原理:1.X射線和尸射線具有穿透物質的特性，在穿透物質過程中，會被物質所吸收，使透過的射線強度減弱，我們稱其為衰減作用，這種物質對射線的衰減作用具有一定的衰減規(guī)律，其衰減規(guī)律可用下列公式表示：I=Ioe-d(2-1)式中：

12、I通過物體后的射線強度；Io通過物體前的射線強度；科物質的衰減系數；d物體的厚度。不同的物質對射線的吸收和衰減系數是不一樣的，測量其變化就可以探測物體內部有無缺陷，如圖2-1所示：設：11為射線透過無缺陷部位強度，則：gdI1=I0e(2-2)設：I2為射線透過有缺陷部位強度，則：g(dx)I2=I0e(2-3)如果缺陷部位含有雜質或夾有其它物質，則：(d_x)Wx_I"'(gW'xq)圖2-1射線透照示意圖透過有缺陷部位和無缺陷部位后的射線強度比為：(dx)x同盟十(3)xjd(Q)xI2/Ii=10e/10e=I0e/I0e=e(2-5)由2-5式可知，被透照物質

13、吸收系數與缺陷部位吸收系數差越大，則透過有缺陷部位與無缺陷部位的射線強度差越大，從而反映在底片上的黑度差越大。這樣就可以通過X或¥射線透照，來判斷缺陷的種類，數量和大小。2.X或丫射線對某些物質可以產生光化學作用，利用光化學作用，可以采用熒光顯示攝像或感光膠片攝像，將上述過程進行顯示和記錄，即我們通常所說的X或¥射線適時成像和X或¥射線照像技術。四、實驗步驟：1 .根據焊縫試塊厚度及形狀，制定工藝卡，選擇適當的工藝規(guī)范。2 .將膠片置于試塊下面，在試塊上放好中心標記、搭接標記、試件編號、檢驗日期、檢驗者代號等標記，垂直于焊縫，距焊縫邊緣5mm以上。在膠片三分之一處

14、外側放置與工件厚度相應的像質計，像質計的金屬絲與焊縫垂直相交跨越放置，細絲朝外。如圖2-2。圖2-2識別標記擺放示意圖3 .按照選擇的工藝規(guī)范進行曝光。4 .暗室處理及水洗和干燥。5 .按照JB4730-94壓力容器無損檢測標準進行評片并填寫探傷報告，如表2-1。五、實驗報告要求:按照JB4730-94壓力容器無損檢測標準，對所拍底片進行級別評定。填寫探傷報告應包括以下內容：試件名稱、焊縫及底片編號、使用儀器、驗收標準、透照規(guī)范、暗室處理條件、底片質量、缺陷性質及數量、級別和結論等。將上述內容填入表2-1。六、實驗結果分析：1 .缺陷性質及產生原因。2 .如何提高射線探傷靈敏度。表2-1X射線

15、探傷報告試件名稱試件編號探傷日期年月曰儀器型號工2規(guī)范KVPmAmin焦距mm顯影時間分顯影溫度C驗收標準JB4730-94壓力容器無損檢測標準材料厚度mm結論：底片編P黑度靈敏度缺陷性質、數量及位置級別7.操作者:審核者:主管:實驗三缺陷影像綜合分析與等級評定一、實驗目的與任務1 .學會識別常見缺陷的影像特征；2 .掌握缺陷定性評片技術；3 .基本掌握常見缺陷的定量評級技術。二、實驗器材與資料1 .觀片燈一臺2 .焊縫射線照相典型缺陷圖譜一冊3 .實際焊縫檢測底片若干4 .定級缺陷模擬底片若干5 .直尺、計算器各一件三、評片基本依據及要點1 .JB4730-94壓力容器無損檢測標準有關底片評

16、定的規(guī)定(1)焊縫質量分級：射線檢測的焊縫質量分為IV級。I級焊縫內缺陷最少，質量最高。n、出級焊縫內缺陷增多，質量依次降低。缺陷數量超過出級者作為W級。(2)缺陷數量的規(guī)定：I級焊縫內允許有圓形缺陷(長：寬W3：1的氣孔和夾渣)不允許有裂紋、未熔合、未焊透、條形缺陷(長：寬3：1的氣孔和夾渣)。n、出級縫內允許有圓形缺陷、條形缺陷和不加墊板的單面焊未焊透，不允許有任何裂紋、未熔合、雙面焊或加墊板單面焊的未焊透。(3)按照JB4730-94壓力容器無損檢測標準，射線評片分為“計點法”、“計長法”和“綜合評定法”?！坝嬮L法”中還分為“單個缺陷長度”、“多個缺陷連續(xù)長度”的計算。“綜合評定法”就是

17、將“計點法”評級與“計長法”評級之和減一級為最終評級。2 .常見焊縫接缺陷分類及特征(見圖3-1所示)3 .評片工作的基本要求焊縫缺陷的產生與材料的可焊性、焊接材料、焊接設備、焊接工藝、焊接方法和焊工技術等因素有關。在評定底片時應根據缺陷性質、缺陷影像，分析缺陷產生的原因。照像底片是用來檢測焊縫缺陷的，因此對底片本身也有一定的質量要求，底片上不得有藥跡、水跡、指紋、劃傷、劃痕、壓力感光、靜電感光、霉斑、污跡等偽缺陷。所以評片人員應持認真的工作態(tài)度，科學分析的方法。進行評片工作，其基本要求如下：(1)評片人員應對工件母材的可焊性，焊接材料性能、焊接工藝、坡口情況、焊接方法、探傷工藝、暗室處理等各方面都有所了解，對焊縫可能產生的缺陷有所估計。(2)評片工作應在可調的強光觀片燈上進行。觀片燈附近不應有其他眩目的光源，以免影響視覺。評片室工作條件必須符合規(guī)定要求。(3)評片之前，應檢查底片本身質量情況，是否符合標準、規(guī)范的要求。如果底片沒有達到標準要求，應予復照。如果因為焊縫表面不規(guī)則影像而造成底片上缺陷影像的辯認，應對焊縫表面進行修整，重新復照后再予評定。(4)評片人員應具備對底片的各種影像進行綜合分析的能力。要能夠鑒別真假缺陷,分清是表面缺陷還是內部缺陷。(5)評片時應使用放大鏡、評片尺、便于對底片的各種影像進行正確定性及定量。(6)必須熟練掌握標準，正確評定焊縫質量的等級。