工业用计算机射线照相检测DB44／T 935-2011.pdf

DB44/T 9352011 DB44ICS 20.020.30 J 74 备案号：32055-2012 广东省地方标准 DB44/T 9352011 工业用计算机射线照相检测 Industrial Computed Radiography Testing 1 2011-11-10发布 2012-03-01实施广东省质量技术监督局 发布 DB44/T 9352011 1前 言 本标准名称为工业用计算机射线照相检测，以区别于医疗用计算机照相检验方法。本标准按照 GB/T 1.12009 的规则起草。本标准的附录、附录和附录为规范性附录。本标准由广东省质量技术监督局提出。本标准由广东省特种设备检测院归口。本标准起草单位：广东省特种设备检测院、立信染整机械（深圳）有限公司、深圳市特种设备安全检验研究院、GE 检测科技、广东盈泉钢制品有限公司。本标准主要起草人：李绪丰、罗伟坚、谢常欢、李宝成、孔凡琴、曾祥照。本标准为首次发布。DB44/T 9352010 2 引 言 计算机射线照相检测系统（computed radiography system，CR 系统）由存储磷光成像板（IP板）、相应的读出装置（或称扫描器、或读出器）和软件等组成的一个计算机间接数字成像系统，它能将IP板上的信息经扫描或读出器转换成数字的图像。透过被检工件后的射线，包含有工件内部结构变化的信息，经过 CR 系统将 IP 板上的信息经扫描或读出器扫描转换成数字的图像，存储在计算机并以规定的文件格式进行数据存储和显示。数字化图像能够提供有关工件表面及内部缺陷的性质、大小、位置等信息，检测人员按照有关标准进行评定，从而达到检测之目的。DB44/T 9352011 3工业用计算机射线照相检测 1 范围 本标准规定了工业用计算机射线照相检测的成像系统、检测环境、图像处理方法、图像质量、成像技术、检测方法、检出缺陷等级评定及检测报告及图像保存等。本标准适用于母材厚度为250mm的钢、有色金属材料制成的工业制品以及厚度200mm以下的非金属制品的计算机射线照相检测，还可用于某些物品内部结构的无损鉴别。本标准规定的射线检测技术分三级：A级低灵敏度技术、AB级中灵敏度技术、B级高灵敏度技术。本标准规定计算机射线照相检测系统等级为I/Y级IP,最小的信噪比为65。2 规范性引用文件 下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 12604.2 无损检测 术语 射线照相检测 GB/T 21355 无损检测 计算机射线照相系统的分类 GB/T 21356 无损检测 计算机射线照相系统的长期稳定性与鉴定方法 GB/T 23903 射线图像分辨力测试计 JB/T 4730.2 承压设备无损检测 第 2 部分：射线检测 JB/T 7903 无损检测 线型像质计 3 术语和定义 GB/T 12604.2 确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1 计算机射线照相检测系统（CR 系统）computed radiography system(CR system)由存储磷光成像板（IP板）、相应的读出装置（扫描或读出器）和软件等组成的一个计算机系统，它能将IP板上的信息转换成数字的图像。3.2 信噪比（SNR）signal-to-noise ratio 信号强度平均值除以标准差的值，信噪比值取决于辐射剂量和CR系统的特性。3.3 灰度位数 image gray scale 是一种对黑白图像明暗程度的定量描述方法，它由模/数转换器（A/D）的位数来决定。A/D 转换器的位数越高，灰度位数越高。如：当 A/D 转换器为 12bit 时灰度位数为 4096,14bit 时灰度位数为16384，16bit时灰度位数为 65536。DB44/T 9352010 4 3.4 动态范围 dynamic range 射线透照系统的动态范围是指图像像素中的最低灰度值与最高灰度值的分布范围，反映图像灰度变化值。3.5 图像分辨率 image resolution 用数字图像中每毫米范围内可以分辨出来的线对数来表示，单位：线对/毫米（LP/mm）。3.6 图像质量 image quality 分辨率、对比度和信噪比是图像质量的主要评价指标。3.7 图像处理 image process 利用计算机软件对图像数据进行变换的方法，以获得对比度、清晰度、信噪比更高的显示图像。图像处理是一种辅助评定工具，不可改变保存的原始图像数据。3.8 像素 pixel 组成数字图像的最小单元。各像素点的灰度值不同构成明暗不同的数字图像。3.9 系统分辨率 system resolution 透照几何放大倍数接近于 1 时的图像分辨率。主要由探测器的像素中心距和转换屏材料决定，系统分辨率用于评价成像系统的固有不清晰度。3.10 数字存储媒体 digital Storage media 通过计算机存储、处理和传播的信息媒体称为数字媒体。用于存储数字媒体代码的载体称为数字存储媒体，例如硬盘、移动硬盘、光盘等。3.11 几何测试体 geometrical tester 用于图像几何尺寸标定和几何变形量的测试器具。4 人员要求 4.1 从事计算机射线照相检测人员，应取得相应的项目和等级资格。4.1.1 检测人员应了解与本技术有关的计算机知识，掌握相应的计算机操作方法。4.1.2 图像评定人员在评定前应进行显示屏视觉适应能力的训练。检测人员应能在一分钟内从数字成像系统显示器上识别出附录 A中图像上全部的 25 个数字。5 计算机射线照相系统 5.1 系统组成 DB44/T 9352011 5主要由射线机、磷光成像板（IP 板）、图像读出装置、图像采集板卡、计算机及软件、检测工装等组成。5.1.1 射线机 可采用常规射线机，如X射线机或射线机，射线的能量应能有效穿透被检工件，并综合考虑影响图像质量的因素(包括射线管焦点、管电压、管电流、整流方式、电流频率等)。5.1.2 成像板（IP板）根据需要可选用不同规格尺寸的成像板，成像板经消除潜影后可多次重复使用。成像板应装在柔性或硬性暗盒中使用。5.1.3 图像读出装置 图像读出装置应具有激光扫描功能，读取 IP 板感光图像、进行简单图像处理、向计算机输出数字图像和消除 IP 板潜影等功能。图像读出器分为单槽、多槽读出处理方式，多槽读出处理方式可在相同时间内处理多块 IP 板。5.1.4 计算机及应用软件 计算机射线照相检测系统包含计算机及应用软件。计算机配置应与图像读出装置输出数据相适应，配备较大容量内存、硬盘、光盘刻录机、采集卡和网卡，宜采用高分辨率、高亮度、高对比度显示器。应用软件应基于 Windows操作平台，具有系统操作及图像采集、处理、辅助评定、存储、输出等功能。计算机射线照相检测系统供应商应提供软件开发包，以便对系统软件进行二次开发。5.1.5 图像采集板卡和灰度等级 选用与 IP 图像相适应的图像采集板卡，A/D转换后的灰度位数应不低于 12bit。5.2 检测工装 检测工装应能够满足于工件的检测要求。6 检测环境 放射卫生防护应符合相关标准的规定。检测环境应满足检测系统使用的环境要求，室内各检测设备外壳应有良好的接地，地线电阻4。7 图像处理 7.1 图像处理单元 7.1.1 图像处理方法应包含降噪、对比度增强等。7.1.2 应具有同时存储缺陷标记、尺寸测量、尺寸标定功能。7.2 图像格式 DB44/T 9352010 应符合图像传输标准，通常为 JPEG或 TIFF 格式；或采用自定义格式，但应能转换成其它常用格式。7.3 图像信息 7.3.1 成像系统应存储原始图像，图像信息不可更改，图像格式可按程序设置。7.3.2 处理、评定后的图像均应存储。图像中除了缺陷判读标记外，还应按用户要求包含识别标记，如产品编号、透照厚度、透照工艺参数等，缺陷判读标记、识别标记均具备不可更改性。7.4 图像显示 宜采用高分辨率、高亮度、高对比度的黑白或彩色显示器。8 图像质量 8.1 图像的像质计灵敏度 图像的像质计灵敏度应达到相应检测标准的要求。8.1.1 像质计的选用 像质计的材料应与被检测工件的材料相同或相近。8.1.2 像质计的识别 在图像的工件位置上直接观察像质计的影像，如能清楚地看到像质计影像，则认为像质计是可以识别的。8.2 系统分辨率的校验 系统分辨率测试方法见附录 B。8.3 图像灰度的控制 8.3.1 图像灰度范围不低于 12bit。8.3.2 图像灰度控制在 10%90%动态范围，可通过测量图像灰度直方图来确定灰度分布范围。8.4 图像几何不清晰度控制 检测图像几何不清晰度值（）应0.15mm，通过公式计算后验证。gU12fd fUg 式中：gU 几何不清晰度值 f1焦点至近源侧工件表面的距离，单位为毫米(mm)f2近源侧工件表面至成像板表面的距离，单位为毫米(mm)d射线源焦点尺寸，单位为毫米(mm)。6 DB44/T 9352011 8.5 提高图像质量的方法 提高图像质量的方法有适当增加曝光量、降低图像噪声和过滤软射线等。9 检测方式 9.1 透照方式 根据被检工件的结构，透照方式可采用纵向透照、环向外照、环向内照、双壁单影透照等方式；外径100mm的管子可采用双壁双影透照方式。9.2 一次透照长度和透照厚度比值的规定 参照相应的检测标准。9.3 射线能量的选择 透照不同厚度材料时允许使用的最高射线管电压，参照图 1 的规定。图1 不同透照厚度允许的射线最高透照管电压 如采用射线源或高能射线，适用的透照厚度范围可参照相应标准的规定。9.4 几何标定 可使用几何测试体进行几何标定，几何测试体的结构和使用方法见附录 C。9.4.1 图像检测尺寸标定 9.4.1.1 用计算机程序对几何测试体对检测图像尺寸进行标定，多次测量数值趋近于定值作为图像实际尺寸标定值；系统的测量值与标称值的误差不得超过 5%。9.4.1.2 用计算机程序测量图像尺寸。7DB44/T 9352010 8 9.4.1.3 检测条件或检测工艺改变后，应重新进行几何标定；正常使用时每月应进行一次几何标定；系统停用一个月后重新启用时应重新进行几何标定。9.4.2 图像标识与编号 每幅检测图像应有产品编号、图像号、检测日期等铅字标识影像。9.5 IP 图像的处理 9.5.1 工件检测完成后成像板应尽快扫描，完成成像板潜影图像的读取。9.5.2 图像读取过程中应防止成像板损伤。9.5.3 成像板潜影消除后方可重复使用。9.6 图像观察 9.6.1 宜在光线柔和的环境下，进行观察检测图像。图像显示器屏幕应清洁、无明显的光线反射，观察距离为 300m500m。9.6.2 可利用计算机软件的动态灰度调整方法，观察不同厚度层次的图像。10 质量评定 10.1 缺陷定性、定量、定位与定级 缺陷性质由取得相应资格的检测人员判定，缺陷的定位、定量和定级可由计算辅助评定程序完成。10.2 质量分级 执行相应产品检测标准及验收要求。10.3 图像标注 图像评定过程中，对缺陷位置、大小等描述性内容可在图像上做文字标注；标注后的图像应与原始图像一并保存。11 检测报告 检测报告参考格式见附录 C。11.1 主要内容应包括：产品名称、型号、编号、材质、母材厚度、检测装置型号、检测部位、透照方法、工艺参数、图像质量、缺陷名称、评定等级、返修情况和检测日期等。11.2 可由计算机程序依据评定结果自动生成。11.3 必须有操作人员和评定人员的签名并注明其资格级别。12 检测图像存储和传输 12.1 包括原始数字图像、处理后数字图像、图像标注数据和检测报告的存储与传输。12.2 图像存储格式通常为 JPEG 或TIFF 格式，文本文件格式为 PDF 格式。DB44/T 9352011 912.3 可刻录存储在数字存储介质上，宜一式两份分别保存；检测数字图像可用单位服务器集中管理，或通过网络进行远程传输。12.4 存储介质应在防磁、防潮、防尘、防挤压、防划伤的环境中保存。12.5 在有效保存期内，图像数据不得丢失。13 成像板的使用与管理 13.1 成像板的使用与管理 成像板应装于柔软或硬性暗盒内，暗盒应保持干净；检测时成像板应紧贴在被检工件的背面，防止压痕、擦伤等损伤；曝光前和曝光后的成像板应在干燥环境中侧立存放；应避免射线和散射线照射、阳光曝晒和强光照射。13.2 成像板不能使用的情况 成像板表面有较严重的划痕、擦伤的、污渍、斑点、龟裂和撕裂的；成像板经连续三次消除潜影处理后仍有潜影的；在同等的成像工艺条件下，图像灰度比初始灰度有明显下降的。14 检测工艺评定与文件 14.1 通过工艺试验与评定，确定能满足图像质量要求的工艺参数。工艺条件改变后，应重新进行工艺评定，工艺评定结果应形成作业指导文件。14.2 为了有助于对射线计算机成像检测的结果作出正确解释，作业指导文件应随同检测结果提供所采用技术的详细资料，这些资料包括以下内容：(1)适用范围(2)检测依据(3)人员要求(4)设备条件(5)工件要求(6)技术要求(7)透照方法(8)检测参数(9)图像评定(10)记录报告(11)安全管理(12)其它必要内容 DB44/T 9352010 附 录 A（规范性附录）图像灰度测试体 A.1 用途 用于测试评估人员的视力和使用数字成像设备的相关处理方法的熟练程度。A.2 测试程序 CR计算机操作系统中应包含有图像灰度测试程序。A.3 使用方法 在图像评定的正常环境中，将标准图像测试体图像打开；观察距离300500mm。一分钟之内可识别出25个灰度块中的全部数字，视为通过。10 DB44/T 9352011 附 录 B（规范性附录）图像几何测试体 B.1 用途 几何测试体用于图像几何尺寸的标定和测量图像几何畸变率。B.2 制作 几何测试体制作有两种型式：（1）在厚度为0.2mm的铅箔上，刻有若干个10mm10mm的方格、斜线和刻度，线条宽度为0.1mm、深度为0.05mm。几何测试体结构如图B.1所示。几何测试体铅箔紧夹在两片透明软体塑料(或有机玻璃)之间。（2）在厚度为2mm的铜板上，刻有若干个10mm10mm的方格、斜线和刻度，线条宽度为0.2mm、加工深度为0.5mm的沟槽，几何测试体结构如图B.1所示。图A.1 图像几何测试体 B.3 使用方法 将几何测试体安放置在被检焊缝的表面上，与焊缝同时成像；或者用一块金属屏蔽板，中间开一相当于几何测试体大小的方孔，将几何测试体镶嵌在方孔挂于被检焊缝的表面相同的几何空间，采用较低的曝光参数和适当的屏蔽条件进行成像。在显示器上观察几何测试体的影像。B.4 几何标定结果的确定 用系统软件多次测量几何测试体影像各方位不同长度的像素数目并输入对应的实际尺寸，然后计算出每个像素所表示的实物尺寸；当计算值相对稳定后，将该数值确定为图像几何标定结果，单位为mm/像素。11DB44/T 9352010 几何测试体图像应与同类型的检测图像同时存储。成像几何条件确定后，每种同类型工件首次检测时应标定几何尺寸；成像几何条件改变后，每种同类型工件应重新校验几何尺寸。B.5 几何变形率的测量 利用评定程序测量各条直线、斜线的弯曲和变形量，计算几何变形率。%100hbj 式中：j几何变形率，%b几何变形测量值，单位为毫米(mm)h几何测试体测量值，单位为毫米(mm)。12 DB44/T 9352011 13 附 录 C（资料性附录）计算机射线照相检测报告 报告编号：产品名称 产品编号 产品型号 产品标准 产品类别 主要尺寸mm 材料牌号 检测标准 质量评定标准 CR系统型号 焦点尺寸 mm CR系統级别 IP板型号規格 扫描仪型号 扫描及评片软件 灰度范围 图像分辨率 像质计型号 检测技术等级 检 测 条 件、工 艺 参 数 及 评 定 要 求 焊缝编号 焊接方法 焊缝结构 透照方式 透照厚度 mm 焦距 mm 管电压 kV 管电流 mA 曝光时间 min 像质计位置 像质指数 焊缝长度 mm 一次透照长度 图像透照次数 IP板布置 要求检测比例 实际检测比例 要求合格級別 超标缺陷返修说明：检测结果:报告人员:(签名及资格)日期:审核人员:(签名及资格)日期:公司检验章（盖章）