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工业CT的应用领域

Time: 2018-04-08
Browsing volume: 215

工业CT(industrial computerized tomography)是指应用于工业中的核成像技术。其基本原理是依据辐射在被检测物体中的减弱和吸收特性。同物质对辐射的吸收本领与物质性质有关。所以,利用放射性核素或其他辐射源发射出的、具有一定能量和强度的X射线或γ射线,在被检测物体中的衰减规律及分布情况,就有可能由探测器陈列获得物体内部的详细信息,最后用计算机信息处理和图像重建技术,以图像形式显示出来。

工业CT是工业用计算机断层成像技术的简称,它能在对检测物体无损伤条件下,以二维断层图像或三维立体图像的形式,清晰、准确、直观地展示被检测物体的内部结构、组成、材质及缺损状况,被誉为当今最佳无损检测和无损评估技术。工业CT技术涉及了核物理学、微电子学、光电子技术、仪器仪表、精密机械与控制、计算机图像处理与模式识别等多学科领域,是一个技术密集型的高科技产品。

工业CT广泛应用在汽车、材料、铁路、航天、航空、军工、国防等产业领域,为航天运载火箭及飞船与太空飞行器的成功发射、航空发动机的研制、大型武器系统检验与试验、地质结构分析、铁道车辆提速重载安全、石油储量预测、机械产品质量判定等提供了的重要技术手段。

检测范围:主要说明该CT系统的检测对象。如能透射钢的最大厚度,检测工件的最大回转直径,检测工件的最大高度或长度,检测工件的最大重量等。

使用的射线源:射线能量大小、工作电压、工作电流及焦点尺寸。射线能量是穿透等效钢厚度的能力的主要影响因素。

扫描模式:常用的CT扫描模式有II代扫描、III代扫描。III代扫描具有更高的效率,但是容易由于校正方法不佳而导致环状伪影(所以减弱或消除环状伪影是体现CT系统制造商技术水平的主要内容之一);II代扫描效率大约是III代扫描的1/10—1/5,但其对大回转直径工件检测有益。此外CT系统通常会具备数字射线检测成像(DR)功能。

扫描检测时间:指扫描一个典型断层数据(如图像矩阵1024×1024)所需要的时间。

图像重建时间:指重建图像所需的时间。由于现代计算机的运行速度较快,所以扫描结束后,几乎是立即就能把重建图像显示出来,一般不超过3s。

分辨能力:工业CT系统的核心性能指标包括:

①空间分辨率:从CT图像中能够辨别最小结构细节的能力。

②密度分辨率:从CT图像中能够分辨出最小密度差异的能力(通常跟特征区域大小结合在一起评定)。

空间分辨率与密度分辨率的关系。在辐射剂量一定的情况下,空间分辨率与密度分辨率是相互矛盾的两个指标。提高空间分辨率会降低密度分辨率,反之亦然。

对于普通的工业CT系统,其核心性能指标只有空间分辨率和密度分辨率;而对于一台高精度测量工业CT系统而言,除了上述两个核心性能指标外,还有另外两个核心性能指标:

①几何测量精度:在CT图像上测得某对象的几何尺寸与该对象真实尺寸之间的绝对误差。

②密度测量精度:在CT图像上测得某对象的密度值与该对象真实密度值之间的相对误差。

工业CT的应用领域



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2018 - 04 - 08
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