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压力容器无损检测考级试题

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压力容器 无损 检测 考级 试题
资源描述:
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内容简介:
资料一:超声波考试二级资料1.超声波从一种介质进入另一种介质后其声束与法线所成的夹角称为:ba.入射角;b.折射角;c.扩散角;d.反射角。2.用标准来校正仪器或装置的过程称为:da.角度调整;b.扫描;c.距离-幅度变化修正;d.标定。3.利用阴极发射的电子束在荧光屏上显示图象的电子管叫做:ca.放大管;b.脉冲管;c.阴极射线管;d.扫描管。4.因表面粗糙使超声波束产生漫射叫做:ba.角度调整;b.散射;c.折射;d.扩散。5.相同波型的超声波反射角:aa.等于入射角;b.与使用的耦合剂有关;c.与使用频率有关;d.等于折射角。6.声束与缺陷主反射面所成的角度叫做:ca.入射角;b.折射角;c.缺陷取向;d.上述三种都不对。7.持续时间很短的冲击电能叫做:da.连续波;b.直流峰值电压;c.超声波;d.电脉冲或脉冲。8.超声检验中, 脉冲的持续时间叫做:aa.脉冲宽度;b.脉冲振幅;c.脉冲形状;d.反射。9.超声波射到界面波上,在同一介质中改变其传播方向的现象叫做:da.发散;b.扩散;c.角度调整;d.反射。10.超声波从一种介质进入另一种介质而改变传播方向的现象叫做:aa.折射;b.扩散;c.角度调整;d.反射。11.在阴极射线管中由电子束冲击而发光的内涂层面叫做:ca.电子轰击;b.电子放大器;c.荧光屏;d.电子计算机。12.同种固体材料中,在给定频率下产生波长最短的波动型式是:da.纵波;b.压缩波;c.横波;d.表面波。13.当频率和材料一定时,通常横波对小缺陷的检测灵敏度高于纵波,因为:aa.横波比纵波波长短;b.横波在材料中不易发散;c.横波的质点振动方向对缺陷较敏感;d.横波比纵波的波长要长。14.一般地说如果频率相同,则在粗晶材料中穿透力最强的振动型式是:aa.纵波;b.切变波;c.横波;d.上述三种的穿透力都相同。15.晶片与探测面平行,使超声波垂直于探测面进入被探材料的检验方法称为:aa.直射法;b.斜射法;c.表面波法;d.上述三种都不对。16.由发射探头发射的超声波,通过试件传递后再由另一接收探头接收的检验方法称为:ca.表面波法;b 斜射法c.穿透法d.直射法。17.把电能转变成超声声能或把超声声能变成电能的器件叫做:da.发射器;b.辐射器;c.分离器;d.换能器。18.超声波波形上的某一点到相邻的同相(位)点之间的距离叫做:ba.频率;b.波长;c.速度;d.脉冲长度。19. 超声波通过材料的传递速度就是:aa.声能传递速度;b.脉冲的重复频率;c.脉冲的恢复速率;d.超声响应速度。20.超声波探伤中最常用的换能器是利用:ba.磁致伸缩原理;b.压电原理;c.波型转换原理;d.上述都不对。21.具有机械性能和电性能稳定,不被液体溶解且耐老化等优点的换能器材料是:ca.硫酸锂;b.钛酸钡;c.石英;d.酒石酸钠。22.公式Sin1/C1=Sin2/C2叫做:da.声阻抗比例公式;b.相位变化公式;c.近场公式;d.折射定律。23.公式Sin1/C1=Sin2/C2用于确定:aa.角度的相互关系;b.相速度;c.缺陷类型;d.上述三种都包括。24.缺陷所反射的声能大小取决于:da.缺陷大小;b.缺陷取向;c.缺陷类型;d.上述三种都包括。25.超声波通过二种材料的界面传递,如果第一介质声阻抗较大,但声速与第二介质相同,折射角:ca.大于入射角;b.小于入射角;c.与入射角相同;d.在临界角之外。26.下列频率中导致衰减损失最大的频率是:da.0.5MHz;b.1.25MHz;c.2.5MHz;d.5MHz。27.材料的声速与密度的乘积称为:ba.材料的折射率;b.材料的声阻抗;c.材料的弹性常数;d.材料的泊松比。28.在声波到达底面之前,由于声束扩散在试件侧面可能导致:ca.多次底面反射;b.多次界面反射;c.波型转换;d.入射声能的损失。29.在检验大锻件时,通常使用:ca.轴向检验;b.径向检验;c.a和b两种检验都用;d.低频和高频检验。30.被放大的信号幅度与缺陷的反射面积成正比地增大,放大器的这一非饱和的放大区域称为:ba.灵敏度范围;b.线性范围;c.选择性范围;d.分辨力范围。31.超声波在水/铝界面(从水中入射)上的反射角:ca.近似为入射角的1/2;b.近似为入射角的4倍;c.等于入射角;d.是入射角的0.256倍。32.传递速度略小于横波,不向材料深处传播的超声波是:aa.表面波;b.切变波;c.爬行波;d.纵波。33.粗晶探伤通常选用的超声波频率为:ba.2.5MHz;b.1.25MHz;c.5MHz;d.10MHz。34.超声波探伤用的横波,具有的特性是:aa.质点振动方向垂直于传播方向,传播速度约为同材料中纵波速度的1/2;b.在水中传播时因波长较长,衰减小,故有很高的灵敏度;c.因为横波对表面变化不敏感,故从耦合液体传递到零件时有高的效率;d.上述三种都不适用于横波。35.横波探伤常用于:aa.焊缝、管材探伤;b.测定金属制品的弹性特性;c.探测厚板的分层缺陷;d.簿板测厚。36.造成超声测厚时有显著误差的是:ba.验频率以恒定速度变化;b.实际传播速度偏离给定材料所假设恒定的数值;c.换能器与测量零件之间用水作耦合剂;d.上述三种都不会引起误差。37.一般要探测板材焊缝中沿熔合线取向的缺陷时,最好使用:da.表面波的斜射接触法;b.垂直纵波接触法;c.表面波水浸法;d.横波斜射法。38.超声波检验装置中, 显示超声波信号反射幅度与声波传递时间或反射体深度关系的脉冲显示法叫做:ba.连续波显示法;b.A扫描显示;c.B扫描显示;d.C扫描显示。39.在水/钢界面上,水中入射角为7,在钢中主要存在的振动波型是:ca.纵波;b.横波;c.a和b两种波都存在;d.表面波。40.液体中能存在的波型是:aa.纵波;b.横波;c.a和b两种波都存在;d.表面波。41.超声波探伤仪在单位时间内产生的脉冲数量叫做:da.脉冲长度;b.脉冲恢复时间;c.超声波频率;d.脉冲重复频率。42.在超声波探伤仪中, 同时激发和校准其它部分工作的电路单元叫做:da.显示装置或阴极射线管;b.接收器;c.标志电路或范围标志电路;d.同步器或计时器。43.超声波探伤仪中,产生高电压脉冲以激发探头工作的电路单元叫做:ca.放大器;b.接收器;c.脉冲发射器;d.同步器。44.超声波探伤仪中,产生时间基线的部分叫做:aa.扫描电路;b.接收器;c.脉冲器;d.同步器。45.要在阴极射线管荧光屏上显示零件和缺陷的俯视图就应该采用:da.自动计数装置;b.A扫描显示;c.B扫描显示;d.C扫描显示。46.使一种波产生90折射的入射角叫做:ba.垂直入射角;b.临界角;c.最小反射角;d.上述三种都不对。47.用水浸法检验铝时,(纵波入射)第一临界角约为:ba.8;b.14;c.26;d.32。48.压缩波或疏密波因为其质点位移平行于传播方向,所以称为:aa.纵波;b.横波;c.兰姆波;d.表面波。49.水浸法检验中衰减最快的波型是:da.纵波;b.切变波;c.横波;d.表面波。50.横波的质点振动:ba.平行于波的传播方向;b.垂直于超声波的传播方向;c.限于材料表面并作椭圆运动;d.在平面中与波的传播方向成45偏振。51.铝中超声纵波的传播速度为635000cm/s,频率1MHz.此超声波的波长为:ca.6.35cm;b.3.17mm;c.6.35mm;d.31700A(埃)。52.超声纵波从水中倾斜入射到金属材料时,折射角主要取决于:ba.水与金属的阻抗比;b.水与金属的相对声速;c.超声波的频率;d.水与金属的密度比。53.在接触法探伤时,要在被测材料中激发出横波,可以:da.把X切割石英直接放在材料表面并通过油膜耦合;利用试件相对侧面上的两个换能器;a.把球面声透镜放在换能器表面上;d.把换能器安装在塑料斜楔上,使声束以某个角度进入工件。54.如果超声波的频率增加,则一定直径晶片的指向角将:aa.减小;b.保持不变;c.增大;d.随波长均匀变化。55.下列材料中声速最低的是:aa.空气;b.水;c.铝;d.不锈钢。56.超声波从水中以5角入射到钢内,此时的横波折射角:aa.小于纵波折射角;b.等于纵波折射角;c.大于纵波折射角;d.为零。57.下列材料中声速最高的是:ca.水;b.空气;c.铝;d.钢。58.2.5MHz探头所用锆钛酸铅晶片的厚度约为:ca.1.5mm;b.0.05mm;c.0.8mm;d.随晶片直径变化。59.超声波换能器通常是用压电材料制作的,下述材料哪一种不是压电材料:da.锆钛酸铅;b.石英;c.钛酸钡;d.镍。60.钢中声速最大的波型是:aa.纵波;b.横波;c.表面波;d.在一定材料中声速与所有波型无关。61.声阻抗是:ba.用于计算反射角;b.材料的密度与声速的乘积;c.由折射定律得到;d.用于确定谐振值。62.检验簿板时,可使超声波声束直接垂直于表面,而观察:ba.界面反射振幅;b.多次反射图形;c.所有的界面反射;d.上述三种都不对。63.用以简要地表达整个探伤仪原理或功能, 并由线条或箭头表示信号或能量通路的图形叫做:ca.电路图;b.设计图;c.方块图;d.上述三种都不对。64.在金属凝固过程中未逸出的气体所形成的孔洞叫做:da.破裂;b.冷隔;c.分层;d.气孔。65.在浇注熔融金属时,由飞溅、翻浪,浇注中断或来自不同方向的两个金属流相遇而引起的缺陷叫做:ba.破裂;b.冷隔;c.分层;d.气孔。66.对材料施加应力并在释放应力后不导致变形的最大单位应力叫做:da.材料的弹性介质;b.材料的泊松比;c.材料的杨氏模量;d.材料的弹性极限。67.两种材料的声速比叫做:da.界面的声阻抗;b.杨氏模量;c.泊松比;d.折射率。68.在弹性极限内, 应力与拉伸之比称为:ca.杨氏模量;b.弹性模量;c.a和b都对;d.折射率。69.在两个不同材料的界面上决定反射量的因素是:da.折射率;b.超声波的频率;c.杨氏模量;d.声阻抗。70.用声速和频率描述波长的方程为:ca.波长=声速频率;b.波长=2(频率速度);c.波长=速度频率;d.波长=频率速度。71.超声波到达两个不同材料的界面上,可能发生:da.反射;b.折射;c.波型转换;d.上述三种都有。72.用水浸法检验零件时, 通常用于产生横波的方法是:da.用纵波垂直于界面发射到零件中去;b.用两种不同振动频率的晶片;c.用Y切割石英晶体;d.适当地倾斜探头。73.在超声波探伤中.常用手指沾油摸工件表面,观察信号是否跳动,作为鉴别缺陷信号的一种方法:da.在任何情况下都是正确的;b.仅适用于纵波探伤;c.仅适用于横波探伤;d.某些情况下不适用,例如对IIW试块的R100曲面就是如此。74.波束指向角是晶片的尺寸和它所通过的介质中声波波长的函数,并且:aa.频率或晶片直径减小时增大;b.频率或晶片直径减小时减小;c.频率增加而晶片直径减小时增大;d.频率增加而晶片直径减小时减小。75.超声波的波长:ba.与声速和频率成正比;b.与速度成正比而与频率成反比;c.与速度成反比而与频率成正比;d.等于速度和频率的乘积。76.常用于探伤的压电晶体,其基频主要取决于:ca.施加电压脉冲的长度;b.仪器的脉冲放大器的放大特性;c.压电晶体的厚度;d.上述三种都不对。77.材料的声阻抗:da.与密度成正比,与声速成反比;b.与密度成反比,与声速成正比;c.与密度和声速成反比;d.等于密度和声速的乘积。78.声速主要取决于:ca.密度;b.弹性;c.a和b都是;d.声阻抗。79.铸件往往难以检验,因为:ba.晶粒结构非常致密;b.晶粒结构粗大;c.流线均匀;d.缺陷任意取向。80.兰姆波可用于检验:da.锻件;b.棒坯;c.铸锭;d.簿板。81.确定波束指向角的公式是:da.Sin=直径平方/4倍波长;b.Sin直径=频率波长;c.Sin=频率波长;d.Sin=1.22波长/直径。82.探伤仪的分辨力主要与:ba.扫描电路有关;b.频带宽度有关;c.脉冲振铃时间有关;d.放大倍数有关。83.探头发射的声能聚集而形成声束线聚焦应选用的声透镜为:aa.圆柱曲面;b.球面曲面;c.凸面形;d.凹面形。84.热转换、粘滞、弹性迟滞、散射是四种不同机械作用,它们导致声能:aa.衰减;b.折射;c.波束扩散;d.饱和。85.铝中声速约为6.25106mm/s,声束通过25mm铝的时间约为:ba.1/8s;b.4s;c.4ms;d.0.2510-4s。86.与表面光滑的零件相比,检验粗糙零件时一般应采用:aa.较低频率探头和较粘的耦合剂;b.较高频率探头和较粘的耦合剂;c.较高频率探头和粘度较小的耦合剂;d.较低频率探头和粘度较小的耦合剂。87.用斜射法检验焊接区域时,一旦有反射信号时,则表明焊缝可能有:da.夹渣;b.裂纹;c.未焊透;d.上述三种都可能。88.在A型扫描显示中,电子束在阴极射线管荧光屏上均匀重复移动所形成的水平线叫做:ba.方波图形;b.扫描线;c.标志图形;d.上述三种都不对。89.能沿圆滑过渡的边角传播而几乎不造成反射的超声波为:ba.横波;b.表面波;c.切变波;d.纵波。90.一个经校正的超声探测系统,从铝试块中深度为75mm,直径为4mm平底孔上得到50mm的波高显示,在检验铝锻件时,表面状态和材质都与试块相同,若从深度为75mm处得到50mm波高显示,则缺陷的面积可能是:ba.与直径4mm平底孔的面积相同;b.大于直径4mm平底孔的面积;c.稍小于直径4mm平底孔的面积;d.约为直径4mm平底孔的面积。91.超声换能器发射的超声波在整个传播距离上实际上是:ca.几乎没有能量峰值起伏的平面波;b.有能量峰值起伏的活塞波,其强度随传播距离一直保持恒定;c.有能量峰值起伏,但在一定的峰值后其强度随传播距离而减小;d.上述三种都不对。92.超声波从材料1进入材料2,随声阻抗比Z1/Z2的增大而透过的声压:aa.减小;b.增大;c.不变;d.可增大或减小。93.一般不用低频声波检测簿板,因为:ca.低频声波衰减小;b.波长不适合;c.近表面分辨力不够;d.上述三种实际上都不会限制这样的检验。94.在水浸检验中,探头与试件间水距:ca.应尽可能的小;b.使二次界面波在底面回波之前;c.使二次界面波在底面回波之后;d.应尽可能的大。95.传导超声能量最好的是:aa.铝锻件;b.钢锭;c.铝铸件;d.铝锭。96.开槽的超声参考试块可用于:ca.确定缺陷深度;b.评定表面缺陷;c.作为评定长条形缺陷的标准;d.作评定点状缺陷的标准。97.在检验零件时,若无缺陷显示,则操作者应注意底面回波高度的剧烈下降,引起这种情况的原因可能是:da.大而平的缺陷与入射声束取向不良;b.疏松;c.大晶粒;d.上述三种都可能引起这种情况。98.锻件中缺陷的取向通常为:ba.杂乱;b.平行于晶粒流向;c.垂直线于晶粒流向;d.与晶粒流向成45角。99.容易探测到的缺陷尺寸一般不小于:da.波长的一半;b.1个波长;c.1/4波长;d.若干波长。100.靠近探头的长条形缺陷并不一定都能探测到,因为:ca.声束扩散;b.材质衰减;c.仪器阻塞效应;d.折射。101.自动探伤中可能的最大扫查速度主要决定于:ca.探头效率;b.声耦合问题;c.检验装置的脉冲重复频率;d.阴极射线管荧光屏的余辉时间。102.把某些材料所具有的能使电能与机械能相互转换的特性称为:ba.波型转换;b.压电效应;c.折射;d.阻抗匹配。103.管子的槽形参考标准应把槽加工在:aa.内外表面;b.只在内表面;c.只在外表面;d.从内表面到壁厚1/2深度。104.表面波能检查的深度一般不大于:ca.10mm;b.4mm;c.1个波长;d.4倍波长。105.用纵波水浸法检验钢材时,为了防止在第一次底面回波前出现二次界面回波,在25mm 水距时能探测最大厚度:ba.50mm的钢;b.100mm的钢;c.150mm的钢;d.200mm的钢。106.探测面与工件底面不平行时:aa.导致荧光屏图象中失去底面回波;b.难以对平行于入射面的缺陷进行定位;c.通常表示在金属中存在疏松状态;d.减小试验的穿透力。107.凹面缺陷将:ba.引起声能扩散;b.引起反射波束聚焦,焦点决定于缺陷的曲率;c.引起超声波波长改变;d.上述三种都不对。108.用水浸法检验厚度逐渐变化的工件时应:aa.在整个探测表面上保持水距一致;b.保证最大水距;c.保证声束的入射角恒定为15;d.保证声束对探测面的角度为5。109.对板材作斜射法检验时,常常会漏掉:ca.垂直线于声波的裂纹;b.任意取向的夹杂物;c.平行于表面的裂纹;d.一系列小缺陷。110.用单斜探头检查厚焊缝常易漏掉:ba.线状夹渣;b.与探测面垂直的大而平的缺陷;c.密集气孔;d.未焊透。111.用超声波检验复层材料时,容易探出脱粘的条件是两种材料的:ba.声阻抗相差大;b.声阻抗相差小;c.衰减小;d.声速相差小。112.用=Sin-1(1.22/D)算出的指向角,适用于声轴声压Po与边缘声压PB的比(PB/Po)为:ca.50%;b.90%;c.0;d.1%;e.一切情况。113.纵波声束斜射到两种固体界面上发生反射(或折射)时,反射横波的反射角(或折射横波的折射角)比反射纵波的反射角(或折射纵波的折射角):ba较大;b.较小;c.有时大有时小。114.要声束在介质2中聚焦能把聚焦探头的透镜(透镜材料为1)制成凹面的条件是:ba.C1C2;b.C1C2;c.Z1Z2;d.Z1Z2。115.聚焦探头的焦距f,相对于其不聚焦来说一定是:ba.f大于近场长度;b.f小于近场长度;c.f等于近场长度;d.f任选。116.检验近表面缺陷,最有效的方法是:da.可变角探头;b.直探头;c.斜探头;d.收/发联合双晶探头。117.一个垂直线性好的探伤仪,荧光屏上的波幅从80%处降至5%时,应衰减:da.6dB;b.18dB;c.32dB;d.24dB。118.一般地说,在远场同一深度的平底孔直径增大一倍,其回波声压提高:ca.一倍;b.9dB;c.12dB;d.24dB。119.在远场,同直径平底孔声程从100mm增大到300mm,若不计材质衰减,则声压减少:da.三倍;b.12dB;c.24dB;d.以上三个答案都不对。120.在远场,同声程的横孔从2mm增大到8mm,其回波声压提高:ba.四倍;b.6dB;c.12dB;d.9dB。121.在远场,同直径横孔声程增大1倍,不计材质衰减,则声压减少:ba.6dB;b.9dB;c.3dB;d.12dB。122.用直探头在工件端面探测离侧壁极近的小缺陷时,探头最不利的探测位置是:aa.尽可能靠近侧壁;b.离侧壁10mm;c.离侧壁一个探头直径的距离处;d.离侧壁二个探头直径的距离处。123.探测厚焊缝中垂直于表面的缺陷最适用的方法是:da.聚焦探头;b.直探头;c.斜探头;d.串列双斜探头。124.用单探头法探测二个表面平整,但与入射声束取向不良的缺陷(二缺陷的取向相同且无工件界面的影响),它们的当量:ca.面积大的,当量也一定大;b.面积大的,当量不一定比面积小的为大;c.面积大的,当量反而比面积小的要小;d.它们的当量相等。125.用单探头法为要发现与声束取向不良的缺陷,应该采用的频率:ca.愈高愈好;b.愈低愈好;c.不太高的频率;d.较寻常为高的频率。126.如果探测面毛糙,应该采用:aa.不太高频率的探头;b.较高频率的探头;c.硬保护膜探头;d.上述三种均无需考虑。127.直探头探测厚250mm及500mm两饼形锻件,若后者探测面毛糙,与前者耦合差4dB,材质衰减均为0.004dB/mm,前者的底面回波调至示波屏满幅度的80%,则后者的底面回波应为满幅度的:ca.5%;b.10%;c.20%;d.40%.128.探头的近场长度由下式决定,(式中波长,f频率,D晶片直径,a晶片半径):ca.N=1.22;b.N=;c.N=;d.都不对。129.超声波垂直于界面入射时,其反射声压系数为:aa.;b.;c.130.一般认为超声波探伤用活塞探头,其声场的不扩散区域长度等于:ba.一倍近场N;b.1.6N;c.3N。附: 参考答案1. b 21. c 41. d 61. b 81. d 101. c 121. b2. d 22. d 42. d 62. b 82. b 102. b 122. a3. c 23. a 43. c 63. c 83. a 103. a 123. d4. b 24. d 44. a 64. d 84. a 104. c 124. c5. a 25. c 45. d 65. b 85. b 105. b 125. c6. c 26. d 46. b 66. d 86. a 106. a 126 a7. d 27. b 47. b 67. d 87. d 107. b 127. c8. a 28. c 48. a 68. c 88. b 108. a 128. c9. d 29. c 49. d 69. d 89. b 109. c 129. a10. a 30. b 50. b 70. c 90. b 110. b 130. b11. c 31. c 51. c 71. d 91. c 111. b12. d 32. a 52. b 72. d 92. a 112. c13. a 33. b 53. d 73. d 93. c 113. b14. a 34. a 54. a 74. a 94. c 114. b15. a 35. a 55. a 75. b 95. a 115. b16. c 36. b 56. a 76. c 96. c 116. d17. d 37. d 57. c 77. d 97. d 117. d18. b 38. b 58. c 78. c 98. b 118. c19. a 39. c 59. d 79. b 99. d 119. d20. b 40. a 60. a 80. d 100. c 120. b资料二: 射线检测的原理介绍1898年11月8日,伦琴发现了X射线,从此无损检测技术开始发生了质的变革。它使固体内部 的缺陷得以直观地显现出来。X射线是一束光子流。在真空中,它以光速直线传播,本身不带电,故不受电磁场的影响。 具有波粒二象性。从物理学中,我们知道,凡具有加速度的带电粒子都会产生电磁辐射。因此当电子在高压电场的作用 下,高速运动时,突然撞击到靶面,(会产生很大的负加速度)从而形成了所谓的韧致辐射。简单地说,它是由高速 运动的电子撞击靶面而产生的。另一方面,当电子的动能足够大时,将会把靶面原子的内层电子轰击出来,在原位置 形成孔穴,而此刻,外层的电子(位于高能级)产生跃迁以填补该孔穴。同时,它将多余的能量以X射线的形式放出, 形成所谓的标识X射线。标识射线的波长是不连续的。它取决于靶面的材料。它通常用于对材料的化学成分进行定性分 析。在无损检测探伤中,一般用前者。X射线具有很强的穿透能力。在媒体的界面,它的折射率很小,几乎为1。从而使我们可以按几何方式来计算成像的比例。由韧致辐射产生的X射线,具有连续谱线。它的波长取决于电场的电压和场内的电子流。其强度表示为:I=其中,K-系数;i-管电流; U-管电压;Z-靶的原子序数。 穿透物体后,射线的强度为:I1=Io X exp(-ud),射线入射强度减弱一半的吸收物质厚度称为半价层。 宽容度(L)指胶片有效密度范围对应的曝光范围。在胶片特性曲线上,就用接近在线部分的起点和终点在横坐标上相对应的曝光量对数表示,显然梯度大的胶片其宽容度必然小。 线型象质计应放在射线源一侧的工件表面上被检焊缝区一端(被检区长度的l4部位)。金属丝应横跨焊缝并与焊缝方向垂直,钢丝置于外侧。当射线源一侧无法放置象质计时,也可放在胶片一侧的工件表面上,但象质指数应提高一级,或通过对比试验,使实际象质指数达到规定的要求。象质计放在胶片一侧工件表面上时,应附加“F”标记以示区别。中心透照环焊缝时,每隔如”放置一个象质计。多个管子接头在一张底片上同时显示时,至少应放一个象质计,且置于最边缘的那根管子上。 象质计的线径d与线号象质指数之间的关系: d de,z 610lgd金属丝象质计的相对灵敏度: S = A X 10O,如一底片上可识别的最小线径,照厚度。 射线照相对比度公式: 射线照相对比度(底片对比度)D是主因对比度tri和胶片对比度r共同作用工件表面距离,QI件表面至胶片距离。 为保证射线照相的清晰度,标准对透照距离的最J前防限制:象质等级透照距离(焦点至工件表面距离)入K值为了评价X射线在胶片上的成像质量,人们通常用像质计作为检测标准。线型像质计的摆放,应在射线源一边。灵敏度的计算为:m=di/DpX100%射线照相影响质量的基本因素有:黑度,黑度与照相灵敏度 S三大要素(照相对比度面D,不清晰度U和颗粒度Gr)的关系。 照相对比度 照相不清晰度Un,m,u 照相颗粒度r胶片种类,V,显影 胶片固有不清晰度产生的主要原因:由于照射到胶片上的射线在乳剂层科发出的电子的散射而产生的。固有不清晰主发取决于射线的能过,其次取决于胶片路和显影条件。射线底片上细节影象的可识别性与图象的大小、胶片的粘度、底片黑皮、观条件及观片者等因素有关。底片黑度增大时,4hat增大,胶片的粒度越小, 散射线是射线与物质作用产生。物质的厚度越大,射线的照射面积越大,试件内部产生散射线越大,n值越大,底片对比度D便减小。凡是被射线照射到的物体,例如试件、暗袋、桌面、墙壁、地面,甚至空气都成为散射源。其中最大的散射源往往是试件本身。要想完全排除散射线的影响是不可能的,只能在实际透照过程中根据具体情况加以限制,一般可采取下列措施:限制辐射场:将辐射场缩小到所进行的射线透照工作所必需的程度,可以有效地限散射线的控制措施:选择合适的射线能量,使用铝箔增感屏,其次还有:背防护板;错罩和光栅;厚度)悄物;滤板;遮蔽物;修磨试件。 一次透照范围内试件的最大厚度与最小厚度之比民 1.4,属于大厚度比工件,即变截面工件,对射线照相质量的不利影响主要表现在两个方面:因厚度差较大导致底片黑度差较大,而底片黑度过低或过高都会影响用相灵敏度;厚度变化导致散射I增大,产生边蚀效应。为此,可采用特殊技术措施;适当提高管电压技术,双胶片技术补偿技术。适当提高管电压技术是透照变截工件最常采用的,也是最简便的方法。可获得更;mn 在X射线照相中,在能穿透工件的前提下,尽可能选择较低管电压,从而得到较大的衰减系数和较小的散射比,即14rtl值尽可能大,以便提高射线照相灵敏度。一般说来,射线源都有一定的几何尺寸,当缺陷尺寸比焦点尺寸d大得多时,焦点对透照底片对比度D的影响可忽略不计。当缺陷尺寸f(小于焦点尺寸)时,就会出现由焦点尺寸f引起的透照几何条件的影响,此时底片对对比度必须进行修正。当金属丝(缺陷)直径d减少时,会使d用变大,(d1),形状修正系数。急剧减小。因此,要考虑修正系数。对凸D的影响。当d大时,金属丝的“几何因素修正系数。”随几何间距与金属丝直径比值d用的急剧增大而减小。对细小缺陷(或细金属丝)来说,由于的较小,D也较少,所以在底片上较难识辩其影象。问题: A:正在工作的一台X射线机窗口的辐射场内的射线剂量率为40RminM,无遮挡,不计空气吸收和散射线的情况下,距焦点 20米处的射线照射剂量率为多少 Rmin?以19ImR为射线工作人员一天的安全剂量限度,距焦点20米处,一分钟内的射线剂量是安全剂量的多少倍?在该处停留的时间为多少秒下,才能保证不超过射线工作人员一天的安全剂量?(两位有效数字)。解:P140Rmin,R1=1M,R220M,由距离平方反比公式:P1:P2 = (R2:R1)2得:P2=0.1(R/min)2:100/19 = 5.33:t = 19/100/60 = 11.4秒 B: 对某射线源铅的半价层为lmm,若采用铅做防护层,已知该防护层两侧射线剂量率分别为3.62R/h及10mR/h,求此防护层的厚度? 解:D=0.693/u (D半价层) 得:u = 0.693mm-1 I = I0 X e-ud d = Ln(3620/10)/ 0.693 = 8.5mm C:有一混凝土防护墙的探伤室,装一台Ir192 r射线机,经测试,操作室内最大剂量率为0.066Rem/h,要使剂量率降至2.1mRem/h,求还需加衬多少mm厚的铅板(u=1.386cm-1)?解: P = P0 X e-ud 得:d = Ln(P0/P)/ u = Ln(66/2.1)/ 0.1386 = 25mmX射线数字成像概述:实时成像系统及工业CT数字射线照相系统是在普通的工业电视系统上,增加了计算机图象处理的结果。通常它由如下部分组成:(见下图)X射线机头及高压发生器; 高压控制柜 图象增强器-模拟或数字式 工作平台; 信号采集卡; 计算机; 图象处理软件 闭路监视系统; 环境监视器系统; 报警式自动门等组成.像采集基本知识:视频采集, 即将视频转换成PC机可使用的数字格式。专业图象采集卡是将视频信号经过AD转换后,经过PCI总线实时传到内存和显存。在采集过程中,由于采集卡传送数据采用PCI Master Burst方式,图象传送速度高达33MB/S,可实现摄像机图像到计算机内存的可靠实时传送,并且几乎不占用CPU时间,留给CPU更多的时间去做图像的运算与处理。图象速率及采集的计算公式帧图像大小(Image Size)WH(长宽)-您必须首先了解需要采集多大的图象尺寸?颜色深度d(比特数)-希望采集到的图象颜色(8Bit灰度图象?还是16/24/32Bit真彩色?)帧 速f-标准PAL制当然就是25帧,非标准就没准了!500-1000帧都有可能数 据 量Q(MB)-图象信号的数据量采 样 率A(MB)-采集卡的采样率,通过其产品手册可知计算公式 Q=WHfd/8判断标准如果AQ1.2,则该采集卡能够胜任采集工作。 视频源使用各种图象采集卡,首先需要您提供采集或压缩用的视频源。视频源可以是VCD影碟机、已有的录像带、摄录机、LD视盘、CCD摄像头、监视器的视频输出等等。 一台摄录机和使用摄录机录制的录像带. 一台盒式录像机或磁带录像机和已录制的录像带. LD光盘播放机LD光盘或VideoCD播放机和VCD 摄录机或CCD摄像机 在工业影像中,视频源常常是CT、X光机、超声、内窥镜、甚至MRI核磁共振等等。 各种工业、军事上的高速非标准视频信号,如每秒200帧、500帧、甚至上千帧(如用DALSA、PULNIX等高档数字像机作为视频源)其它标准图像源设备必须使用NTSC或PAL格式,有复合视频或S-Video,甚至RGB输出接口;非标准信号需要得到其行频、场频等信息,可用示波器或微视测试卡。如需声音采集则还需要单声道或立体声的RCA音频输出接口。您可使用我们提供的视频信号线将视频源设备与PC机的图象采集卡相应端口相连。资料三:射线检测技术(级)屠耀元华东理工大学无损检测教研室1997.1-2005.1第一章 射线检测原理一、原子1原子的概念: * 定义:组成单质和化合物分子的最小微粒,由原子核和核外电子构成。2、原子的构成: * 原子是由原子核和核外电子所构成。 * 电子围绕原子核作行星运动;电子在一定轨道上饶核运动。 图11 3、原子的的主要参数 a、质量:几乎集中在原子核内,核的密度非常大!(大的难以想象)如果:把核集中在 1cm3 的体积内,那么:这1cm3 的体积内核的总重量为一亿吨! (108吨:一万万吨!) b、大小:原子半径 10-8 cm 数量级。 原子核半径10-13cm数量级。原子核的半径为原子半径的十万分之一小。 c、电荷:原子核带正电;电子带负电;原子为中性。d、原子的构成:原子核(质子 + 中子)+ 电子 数量关系:原子量 = 质子数 + 中子数 A=Z+N 例:60钴 60=27+33 质子数Z=核的正电荷数=电子数=原子序数 4原子结构理论-玻尔理论(玻尔模型) * 20世纪初二种不同的原子结构模型 1903年:汤姆森假设:核子与电子在原子内均匀分布 1911年:卢瑟福模型:行星分布(电子绕着原子核作行星式运动) * 散射实验否定了汤姆森假设,肯定了卢瑟福模型 * 卢瑟福模型不完善,1913年玻尔提出了完善的原子结构模型-玻尔模型 * 玻尔理论(玻尔模型)的要点: a、原子只能存在一些不连续的稳定状态,这些稳定状态各有一定的能量E1、E2、E3.En。处于稳定状态中运动的电子虽然有加速度,但不发生能量辐射。能量的改变,由于吸收或放射辐射的结果或由于碰撞的结果。 b、原子从一个能量为En的稳定状态过度到能量为Em的稳定状态时,它发射(或吸收)单色的辐射,其频率决定于下列关系式(称为玻尔频率条件): h=En-Em En、Em分别为较高、较低能级的能量值。稳定状态的改变(或能量的改变)是不连续的。5、玻尔理论中的几个概念: * 基态:原子处于最低能量的状态称为基态,是稳定状态; * 激发态:电子获得能量从低能级轨道进入高能级轨道,该过程称为激发;此时原子处于高能量状态,称为激发态, 激发态是不稳定的状态; * 原子的状态特性:任何不稳定状态的原子必将自动的回到稳定状态即回到基态;该过程将释放出原子高于基态的能量,即产生辐射。释放能量的过程可以一次回到基态,也可以逐次回到基态;* 跃迁:电子从一个轨道向另一个轨道的运动,称为跃迁(包括从低到高;或从高到低的运动);* 能级:用平行线表示核外电子所处的能量级别称为能级,外壳层能级最高,但外壳层上的电子结合能最低。 图11 # 二 原子核 1、原子核的结构 * 精确的结构模型自今尚未建立 * 多种模型并存的状态:壳层模型,液滴模型.、 2、原子核的构成 * 均匀分布 * 不同数量的质子和不同数量的中子构成不同性质(元素)的原子核 * 原子的原子量A代表该原子的原子核的质子和中子的总和 A = Z + N 3、原子核的电荷正电荷=原子序数 Z 4、原子核的半径: 10-13-10-12 cm5、原子核的质量 * 原子核的质量 电子的质量 (原子的质量近似等于原子核的质量)6、核的稳定性 * 核的稳定性取决于质子与中子数量的组合质子与中子数量: 2、8、20、28、50、82、126 最稳定。 7、核内的几种作用力 * 库仑力 * 核力 :存在于质子和中子间,是核稳定性的重要因素 核力的性质: (1)核力与电荷无关; (2)核力是短程力; (3)核力 100x库仑力,是强相互作用力;(4)核力促成核子的二种结合形式 成对结合: 质子 + 中子 对对结合: 一对质子 + 一对中子 #三、 连续X射线(白色X射线,多色X射线) * X射线: 射线束中包括- 连续X射线和特征X射线 1、产生机理:根据电动力学理论,作加速运动(包括负加速运动)的带电粒子将产生电磁辐射。X射线管内高速运动的电子与靶原子碰撞时,与原子核外库仑场作用,而产生电磁辐射,称为韧致辐射。这种辐射又由于是电子急剧停速引起的所以又称停速辐射 2、连续X射线谱及最短波长:图22 * 根据经典电动力学理论,韧致辐射的能量与停速时间 t成反比 1 E - t-连续变化,E-连续变化, t E=h=hc / -连续变化# * min的导出 图21 1 Ue = - MV2 = h + p 2 电场能 = 电子动能 = 光子能 + 消耗能 1 h= - MV2 - p= Ue -p 2 Ue如果 p -0 则 hmax Ue max =-; =c/ hc 12.4 h min = - = - (h、c、e均为常数) Ue U 单位:min:埃。 U:千伏。 #例: U=200Kv, min =12.4 / 200= 0.062 埃 连续谱变化规律:1.管电压变;2.管电流变;3.滤波的影响; 4.Z的影响。图22 3、连续X射线强度分布曲线及强度计算:图22 * 连续谱曲线 () 极其复杂! 强度: 求面积积分 = () d=K Zi Um =KZi U2 (m=2) min 式中:K-系数 1.1-1.410-9 / v Z-原子序数 i-管电流 U-管电压 影响强度的因素 U、Z、i #4、连续X射线的效率(转换效率): 连续X射线强度 KZiU2 计算公式 =-=- =KUZ 电功率 iU K值:K= 1.1-1.410-9 /v;K= 1.1-1.410-6 / Kv 影响转换效率的因素 K、 U、 Z * 例:Z=74;U=200;求 =1.410-6 74200=2% 5、连续X射线的空间强度分布:图23 * 垂直方向不是强度最大方向 * 实际曝光场是一个椭圆 * 通过实验测定曝光场的强度分布 #四 标识X射线(特征X射线,线状X射线,单色X射线) 1、标识X射线产生机理 * 能量较大的电子入射到靶材料的原子中,与壳层电子碰撞,击出内电子,使原子处于激发态(吸收);激发态原子释放能量发射光子(辐射)。即发射标识X射线。 图24 产生标识X射线的条件:管电压某一临界值时,才能产生标识X射线。(标识射线是我们所关心的) 例 :W 靶:69.5KV 开始产生标识X射线; Mo靶:20KV 开始产生标识X射线; 2、标识谱及其特征 标识X射线谱是叠加在连续谱上的单色谱。其线系为:入射到K层的发射K系标识X射线, K K 图24 入射到L层的发射L系标识X射线, L L.入射到M层的发射M系标识X射线, MM.五 射线3、连续X射线与标识X射线的区别 (1) 产生机理不同. (2) 能量与波谱不同. (3) 强度不同. * X射线管产生的X射线包括:连续X射线和标识X射线 * 产生X射线的三个条件:器件;电子加速;靶的作用。 2、衰变规律与半衰期 (1) 衰变规律: N=Noe-t 式中:No-初始状态的放射性原子核数(或强度); N -t 时间后的放射性原子核数(或强度); -衰变常数。 放射性同位素的能量不随时间改变。 (2)半衰期的定义: 放射性同位素原子核数(或强度)衰变到一半 时所需的时间称为该同位素的半衰期。记以T 。* 半衰期公式的推导: N 1 - = - = e-T No 2二边取自然对数, Ln(1/2)=-T - Ln2=0.693 所以: 0.693 T =- 例:Co60 T=5.3年 =0.693/5.3年=0.130/年 * 半衰期的简便计算公式 N 1 -=(-)t/T No 2 3、射线谱 -线状谱 * 60Co: 2根; 192r:24根; 137Cs:1根; 图25 4、射线的能量 能量决定穿透力 * 穿透力取决于源的种类和性质(后面专题讨论) 5、射线的强度 * 单位时间落到单位面积上的光子数 (后面专题讨论) 6、X射线和射线比较 * 相同点 (1)都是电磁波,本质相同; * (2)都具有反射,折射等光学性质; (3)都能使胶片感光; (4)都是电离辐射能对人和生物造成危害; (5)穿过物体时具有相同的衰减规律. 不同点 (1)产生方式不同; (2)能量不同:X-可控,可调,取决于管电压; -不可控,不可调,取决于源的性质; (3)强度不同:X-可控,可调,取决于U,i,Z; -随时间变化; (4)波谱形式不同。7、工业探伤用的放射性同位素 (1)常用源:60Co,137Cs, 192r, 170Tm. (2)衰变规律:要求了解60Co 和 137Cs. 图25 (3)能量 (4)半衰期 (5)放射常数(特征强度)Kr. (详细内容在后面介绍) X射线和伽马射线的不同点 (1)产生方式不同; (2)能量不同:X-可控,可调,取决于管电压; -不可控,不可调,取决于源的性质; (3)强度不同:X-可控,可调,取决于U,i,Z;-随时间变化; (4)波谱形式不同。 7、工业探伤用的放射性同位素 (1)常用源:60Co,137Cs, 192r, 170Tm. (2)衰变规律:要求了解60Co 和 137Cs. 图25 (3)能量 (4)半衰期 (5)放射常数(特征强度)Kr. (详细内容在后面介绍) 七 射线的种类及其在探伤中的应用 1、 种类: (1) 电磁波类:X射线,射线,以及红外线,紫外线,微波等. (2) 粒子类:射线,射线(电子射线),质子射线,中子射线等 . 2、中子射线的衰减特性: (1)衰减系数与Z 之间没有规律; 图27 (2)有些重元素中衰减小,有些轻元素中衰减大。3、应用 * 内部缺陷的探测:X,中子 * 表面缺陷的探测:微波,红外线,激光 * 特殊结构的探测:炮弹(中子) * 金属构件的探测:X,中子 * 非金属构件的探测:微波,激光八 射线的能量与强度 能量与强度是一种力量的量度,能量是力量的质的体现;强度是力量的量的体现。射线对物体的穿透和对胶片的感光,是其能量和强度的具体表现,因此透彻的理解能量与强度概念,是十分重要的。 能量 * 射线的穿透力取决于射线的能量,能量也可称为线质; * 能量的单位:ev或尔格 1ev=1.6x10-12尔格。 * X射线(光子)能量的表达与计算 * E=h=hc/=0.0124/ * 或 =0.0124/E * 以上二式中,E的单位:Mev; 的单位:埃。 * 或者 = 12.4 / E(与min=12.4/U 有本质区别) * 这里: E的单位:Kev; 的单位:埃。 连续X射线的能量取决于管电压; * 标识X射线的能量达到临界电压后与管电压变化无关; * 标识X射线的能量与靶材料有关; * 射线的能量(穿透力)取决于源的种类和性质; * 60Co: 1.17Mev1.33Mev。137 Cs: 0.66Mev. 192r: 0.35Mev(实际上有12组不同的能量) * 平均能量 Co60: (1.17Mev+1.33Mev )/2=1.25Mev * 当量能:射线的穿透力相当于X射线同等穿透力所对应的管电压值,称为当量能。 * 如何确定220KV射线的能量: * 先求 :min =12.4 / U= 0.05636(AO ) 再求:最短波长所对应的射线能量 * Emax= hc / min=0.220 (Mev) 即:220kv管电压产生的X射线光子最大能量为0.22Mev。 * 比较: CO60 ; 220KV管压发射的X射线;15Mev加速器所产生的射线能量的大小。 强度 * 射线对胶片的感光取决于它的强度。 * 强度的量度:计数器,次/秒。 * 强度的量度常用相对强度,相对强度无量纲。绝对强度常用次/秒 或 伦琴。 * 强度的变化因素: (A) 强度-距离成平方反比律 (B) 穿过物体后的强度衰减规律 * 连续X射线的强度 =KZiU2 标识X射线的强度 =i(U-U激发)2 * 射线的强度 射线的强度有二个不同的概念 (1)放射强度:(又称活度,活性)放射性同位素单位时间产生衰变的次数称为放射强度。常用居里作为单位。 1居里(Ci)=3.71010 /秒 放射强度随时间的改变而改变,其变化规律为: * =oe -t * 比活度:每克放射性物质的放射强度称为比活度。单位 居里/克。 (2)照射强度:(又称辐射强度,照射量率)单位时间内落在一定距离的照射面上(严格定义应为“标准状况下,一立方厘米空气内)的射线量,称为照射量率或照射强度。照射强度的常用单位为 : 伦琴(R)/小时。 * 照射强度的变化规律: (A)距离-平方反比律 ; (B)穿过物体时的衰减规律 图26 (3)放射强度和照射强度的转换关系 (A) 通过放射常数Kr(又称特征强度,或记为rhm)转换 *转换公式: AKr * =- (伦/时) * R R * 对每种射线源来说,Kr(rhm)是常数。 Kr(rhm)的含义:放射强度为1居里的源,相距1米处的照射强度值称为特征强度,或放射常数Kr. 以Co60为例 : Co60源 1米 |1.32 R/h * (1居里)*-| 单位为:居里,米时 Kr为: 1.32 mmR/h居里 毫居里,厘米时 Kr为: 13.2 cmcmR/h毫居里 Co60 Cs137 Tm170 Ir192 Kr(rhm): 13.2 3.28 0.013 4.72 * 例1:5居里CO60源,3米处的照射强度是多少? 5居里= 5000毫居里 5000(毫居里)13.2(R.cmcm/h毫居里) =- * 300cm300cm =0.73R/h 例2:10居里的r192 源,3米处的照射强度各是多少? 10000(毫居里) 4.72 (R.cmcm/h毫居里) =- 300cm300cm = 0.52R/h (B) 通过克镭当量转换 * 转换公式: * AM8.4 * = -(伦琴/时) RR * 对每种射线源来说,M是常数。 * M的含义: 根据测定:1毫克镭在1厘米处的照射强度为8.4R/h. 任何放射源在1厘米处的照射强度若为8.4R/h. 则该源与1毫克镭当量。 例如: CO60 ,用Kr系数计算,1居里CO60在1厘米处的照射强度为13000R/h。相当于 13000/8.4=1547.6毫克镭,即1.54克镭. * 结论为:1 居里CO60相当于1.54克镭的照射强度。 九 射线与物质的相互作用* 射线与物质的作用效应理论与射线能量的关系与物质性质的关系作用; * 学习射线与物质相互作用的目的解释与计算穿透时的衰减现象,感光作用 1、 瑞利散射和汤姆森散射 图31 * 入射光子与原子碰撞: 碰撞类型与能量的关系: 当入射光子的能量较小时光子不能碰出轨道电子只能产生散射现象 1871年瑞利提出,入射光与微粒间的散射理论. 瑞利散射:光子与内层电子作用时,电子吸收光子能量从低能级跃迁到高能级,同时释放出一个散射光子,其能量与入射光子的能量相同。 * 汤姆森散射:光子与自由电子碰撞,使电子作同频率振动并释放 出与入射光子能量相同的散射线。外层电子通常认为是自由电子。 2、光电效应 图31 * 入射到物体内的光子与原子中的轨道电子发生碰撞,光子的全部能量传递给轨道电子使电子脱离轨道成为光电子,这一现象称为光电效应。* 光电效应的特征: (1) 光子的全部能量被原子吸收; * h = Ee + Ei * 入射光子能量 = 电子动能 + 电子结合能 * 产生光电效应的条件是 hEi 入射光子能量电子结合能 (2) 光子不能与自由电子相互作用; 不能保持动量守衡! (3) 光电效应伴随二次标识X射线和俄歇电子的发生; * 二次标识X射线: 俄歇电子: 图31 (4) 光电效应发生的几率可以理论计算 * Z5 /h * 即:与原子序数的5次方成正比,与入射光子能量h成反比。 (5) 光电吸收系数的变化规律与发生几率是一致的。 (6) 光电效应可以在原子的任何一个壳层发生。 3、康普顿效应(散射) 图31 * 康普顿-吴有训发现波长增长、运动方向改变现象* 入射光子与轨道电子碰撞,轨道电子脱离轨道成为反冲电子, 入射光子能量降低(波长变长)并改变运动方向成为散射线,这一现象称为康普顿效应(散射)。 * 波长变长:=-。 * 康普顿效应(散射)的特征 (1)产生康普顿效应的入射光子能量较大,其能量一部分克服轨道电子的结合能,另一部分作为反冲电子的动能,剩下的是散射光子的能量。 (2)=0.0242(1-COS) (A)与入射光子能量无关与有关 (3) 与散射角有关 =0 =0 无散射线 * =180 =20.0242 背散射! * =90 =0.0242 (4) Z越大,康普顿效应(散射)的几率越大;入射光子的能量越大,几率越小。 图36 (5) 康普顿衰减系数包括康普顿散射系数和康普顿吸收系数,它们与入射能量之间的关系如图36:康普顿散射系数随入射能量的增大而减小;而康普顿吸收系数则随入射能量的增大先增大后减小。4、电子对效应 图31 * 当入射光子的能量1.022Mev时,在原子核附近由于核库仑场的作用将产生一对正,负电子,这种现象称为电子对效应。 * 电子质能 0.511Mev * 特征: (1) 电子对的寿命很短,它们很快湮灭生成二个能量分别为0.511Mev的新的光子; (2) 能量越大,产生电子对的可能性越大。5、相互作用的相对几率 图32 * 三种效应的几率与入射光子的能量和原子序数有关 * Z较小时,康普顿效应(散射)是主要的; * Z较大时:低能:光电 中能:康普顿 高能:电子对 * 特征: (1) 电子对的寿命很短,它们很快湮灭生成二个能量分别为0.511Mev的新的光子;(2) 能量越大,产生电子对的可能性越大。* 低能:光电 * 中能:康普顿 * 高能:电子对 十 窄束,单色射线的强度衰减规律 1、概念 * 窄束:不包括散射线在内的穿过射线束 * 单色:由单一波长组成的射线束成为单色射线; 2、衰减规律 * =o e -d 3、线衰减系数 d=1 =Ln(o/) * 穿过1cm厚的物体时,穿过前后射线强度比值的自然对数,即为线 衰减系数。#* 线衰减系数的构成 * 因为:光电效应,康普顿效应,电子对效应是造成射线衰减的主要原因,所以线衰减系数包含三个效应的作用。因此: * =光电+康普顿+电子对4、质量衰减系数 m= / * 混合物的质量衰减系数等于各部分质量衰减系数与其含量百分比乘积的总和: * / = (1/1 ) 1+( 2/2 )2+.5、/的变化规律 * /= KZ33 所以:=o e - kZ33d 6、半值层 * 穿过物体后的射线强度为入射强度一半时的穿透厚度,称为半值层(又可称为半价层,半衰减层等),记为Th。#十一 宽束多色射线的强度衰减规律* Th的计算 * =o e-d 1/2= / o = e-Th 二边取自然对数 Th=Ln2 / =0.693/ 这里:=KZ33 * Th的简便算法 * / o=(1/2)N N=d/Th * 影响半值层Th的因素: 能量愈大(愈小),半值层愈厚;* 半值层不是一个常数.,只有射线波长为常数时半值层才可能是一个常数。1、 宽束:包括散射线在内的射线束称为宽束; 多色:包括所有波长的连续X射线称为多色或白色。 2、散射线与散射比 图33 * 散射线的组成:康普顿散射;瑞利散射等。 n-散射比 s=np n=s / p * 散射源:工件(最大散射源);地面;周围物品。 散射线的屏蔽:铅增感;滤板;底部垫铅板.3、宽束单色射线的强度衰减规律 * (宽束) = s(散射线) + p(窄束) = np + p=(1+n)p=(1+n)oe-d 4、宽束多色射线的强度衰减规律 * (宽束) = s(散射线) + p(窄束) =np + p=(1+n)p=(1+n)oe -d * 这里: _ * -平均衰减系数 5、线质硬化(连续X射线均匀化) * 线质:线质是射线能量(或穿透力)的度量,能量(或穿透力)大的,可称为线质硬;反之则称为线质软。连续X射线的波长:min- 图22 * 波长不连续 是变量 计算困难 * 通过加滤板的方法,滤去软射线部分使连续X射线的和趋于常数,这一过程称为线质硬化或连续X射线均匀化。图34十二 吸收(衰减)曲线 吸收(衰减)曲线:射线穿透厚度与穿透射线相对强度自然对数间的关系曲线称为吸收或衰减曲线。 图35 2 、衰减曲线方程 3、 衰减曲线的型式 * 如果是变量:曲线是弯曲的; 如果是常数:曲线是直的; * 均匀化后的衰减系数是常数:平均衰减系数 4、平均衰减系数的计算5、有效能量:平均衰减系数 与某一能量的单色射线的衰减系数 * 的数值相同,则可用此单色射线的能量值来表示连续X射线 * 的平均能量,该能量又称为有效能量。6、实验数据与结论 (请看书p22,表1-4,解释!)第二章 射线检测方法一 射线检测方法的分类 1、按射线种类分 * 电磁辐射: X射线; 射线; 散射线 * 粒子辐射: 中子射线; 射线(电子射线) 2、按观察方式分 * 胶片照相法; 相纸照相法; 荧屏实时法 3、按能量分 * 高能射线; 低能射线 4、按成像方式分 * 二维平面成像; 三维层析摄影 5、按检测功能分 * 工业探伤; 测厚 ; 应力分析二 射线照相法原理 * 底片图像构成的二个基本因数:黑度与形状; * 决定黑度的是射线的强度变化; * 决定形状的是射线的几何投影 1、强度衰减原理 图41 * 气孔类缺陷 * p =0e-d p =0e-(d-d) * 二式相比: * p * -= e -(d-d)+d = e d * p * 夹渣类缺陷 * p =0e -d p =0e -(d-d)-d * 二式相比: * p * -= e -(d-d)-d+d = e(-)d p 上述比值可以定义为主因对比度 2、几何投影原理 图42 * 放大 * 重叠 * 畸变三 射线照相法的特点1、适用范围 * 适用的材料:金属材料;非金属材料;复合材料; * 适用的厚度(以钢为当量厚度): * 420KV的X射线机:8 0 mm 以内 * CO60:150 mm 以内; 加速器:500 mm以内(所以对压力容器环缝焊接后的RT必须要用加速器或替他的方法才行!) * 适用各种加工方式:焊接,铸造 . 适用各种构件:汽车零件,水力发电机蜗壳,飞机起落架,机车.等。 u 优点 (1)检测结果缺陷形象直观,定性,定量,定位准确; (2)检测结果可以长期保存;(3)检测灵敏度高; (该方法的质量检验系数为1.0 ,PT,MT,ET为0.85) (4)工业TV可实现自动检测,效率高。u 局限 (1)不能检出与射线方向垂直的面状缺陷;(为什么?我个人觉得主要是不能吸收到明显的组织密度的变化) (2)不适用于钎焊,摩擦焊,锻件,轧制等方法加工的构件; (3)检测周期长,成本高; (4)对人体有害。四 工业电视的原理和优缺点 1、原理 图43 2、优点 (1)实时检测,周期短,见效快; (2)可实现100%检测; (3)应用范围广。 3、缺点 (1)价格昂贵(一套装置100多万人民币); (2)灵敏度相对与照相法低(加计算机数据处理后有所改善); (3)传动机构复杂,需要加监视器。五 高能X射线照相法的特点和适用范围 1、光子能量大于1Mev的射线称为高能射线(相当于1000KV管电压); 2、高能射线检测设备 * 电子回旋加速器:10Mev-30Mev 图44 电子直线加速器:15Mev 3、优点 * 能量大,穿透力强,钢件穿透厚度可达400-500mm; 灵敏度高,金属丝灵敏度可达 1%; * 强度大,可使用大焦距短时间透照,降低了不清晰度;可使用低速,细粒,高对比度胶片; * 效率高。 4、缺点 * 价格高,设备庞大。#六 中子射线照相方法 1、原理:衰减的特殊性 图46 2、方法:直接法;间接法。图45 3、优点:与X和射线照相法互补,解决某些特殊问题。缺点:设备庞大,价格昂贵。常用中子源:同位素:252Cf能自发释放中子; 反应堆:用粒子轰击铍(Be)元素产生核反应生成中子; 加速器:与反应堆实际上是一种中子源。七 其它射线检测方法1、CT技术背散射CT照相CT照片、金相照片和X射线底片的比较松树年轮的CT照片2 射线数字成像板技术第三章 射线照相感光胶片与增感屏一、X射线胶片的结构射线胶片不同于一般的感光胶片,通常在片基的两面都涂有乳剂,通过增加乳剂的含量提高溴化银的光化作用,从而增加感光程度(构造图)。在薄薄的约0.250.30毫米的厚度中含有七层材料。片基这是感光乳剂层的支持体,厚约0.1750.20毫米。目前国内大多采用三醋酸纤维片基,国外则多用聚酯片基(或称涤纶片基)。聚酯片基较簿、韧性好、强度高,更适用于自动冲洗技术。感光乳剂层(又称感光药膜)每面厚约1020微米,通常由溴化银以极细微的颗粒状态悬浮在明胶中构成,明胶是用动物的皮、骨等组织中的纤维蛋白质-骨胶原经石灰或漩处理后制成。明胶对水有极大的亲和力,对银盐也起增感作用。二、底片黑度(摄影密度)乳剂中加入微量的碘化银,可提高反差和改善感光性能。此外还有稳定剂、防灰剂、坚膜剂等附加成份。 结合层(又称底膜),其作用是使感光乳剂层和片基牢固地粘结在一起,防止乳剂层在冲洗时从片基上脱落下来。结合层由明胶、水、有机溶剂和酸等组成。保护层(又称保护膜),是一层透明的胶质或高分子化合物厚约l2微米,涂在乳剂层上起防止污损和受摩擦的作用。潜影的形成过程:当X光胶片受到射线或可见光照射时,在胶片乳剂层中,就会产生眼睛看不见的影像所谓潜影。此潜影在暗室经过一系列化学处理后就能变为可见影像。曝光后的胶片经显影等化学处理后所得到的影象是由许多微小的黑色金属银粒组成的。将底片放到观片灯前,就能观察到底片上不同黑化程度即不同黑度的影象。黑度的大小与该部分含银量的多少有关,含银量多的部分比少的部分难于透光。若观片灯照射到底片上的光强为L0,透过底片后的光强为L,则L0/L(称阻光率)的常用对数定义为底片的黑度D,即:Dlg(L0/L)。三、胶片特性曲线1、定义:以射线相对曝光量的对数值为横坐标,以胶片显影后所得到的相应黑度为纵坐标,表示黑度与曝光量之间相互关系的曲线称为胶片特性曲线。2、黑度:底片的黑化程度即黑度。底片黑化的原因是金属银的析出。黑度的大小与该部分含银量的多少有关,含银量多的部分黑度大难于透光。 黑度的计算: Dlg(L0/L) L0:观片灯照射到底片上的光强; L:透过底片后的光强。 3、胶片对比度(衬度、衬度系数): =(D2-D1)/ (logE2-logE1)4、宽容度:胶片特性曲线上某一黑度差时,不同黑度对应的曝光量的比值L称为宽容度。宽容度愈大对比度愈小,但达到同一黑度差所透照的厚度范围愈大。四、胶片的种类五、增感屏 1、增感屏的作用:增强射线对胶片的感光作用 2、增感屏的种类和性能(1)金属增感屏: 激发的二次电子和二次射线增加对胶片的感光作用; 吸收波长较长的散射线,提高影象清晰度。(2)荧光增感屏(3)金属荧光增感屏六、暗室处理 影响底片质量的主要因素1、显影液的配方与显影液的温度、时间;2、定影液的配方与定影液的温度、时间;3、暗室的照明;4、胶片选择与增感屏使用;5、操作因素。第四章 照相法的安全防护 一、剂量单位: 1、居里(Ci):放射性强度单位,常用计数率表示。 定义:1克镭所具有的放射强度就是1居里。 1居里=103毫居里=106微居里=3.71010衰变 / 秒。 2、伦琴(R):X射线和射线照射量的量度单位。 定义:在0oC和76厘米汞柱压强下的1立方厘米空气中产生1静电单位电荷所需的射线量为1伦琴。(实际上,这种状态下的空气质量约为:0.001293克,在射线的照射下空气产生电离,离子对的数量为2.08109,这时的电荷电量为1静电单位) 1伦琴 0.001293克空气1静电单位电荷 (或) 1伦琴 1千克空气2.5810- 4 库仑电荷 3、拉德(rad):物质吸收射线剂量的专用单位。 定义:1克任何被照射的物质吸收任何类型的电离辐射的能量为100尔格时,就是吸收1拉德。 1 rad = 100尔格 / 克 = 10-2 焦耳 / 千克 4、雷姆(rem):生物体吸收的射线剂量通常用物质吸收的射线剂量的当量值来表示,称为剂量当量。雷姆是剂量当量的专用单位,其量纲与拉德相同,物理含义也与拉德相同。 5、专用单位与国际单位及其换算二 主要的辐射量 1、照射量率(强度) 定义:单位时间内照射面上接收的射线总量。 单位:伦琴/小时。 2、吸收剂量 D (用能量表示的射线照射量) 定义:单位质量的被照射物质吸收的射线照射量。 单位: 拉德 。尔格 / 克 或 焦耳 / 千克 3、剂量当量 H 定义:单位质量的生物组织内所吸收的射线照射量。 单位: 雷姆 。 剂量当量值 H =QND D - 吸收剂量 Q - 品质因素 N - 各种修正 因素的乘积 4、换算关系:1R1rad1rem三 剂量极限的规定 1、职业人员全年:5 雷姆(50mSv) / 年、人。 三个月内总剂量不得超过极限的 1 / 2 (有资料称:3雷姆) 2、累积剂量的规定: D = 5(N-18) N:年龄 3、非职业人员全年:0.5 雷姆(5mSv) / 年、人 4、 5 雷姆 / 年;0.4雷姆/月;0.1雷姆/周(50周/年); 0.02雷姆/天(5/周); 0.0025雷姆/小时(8小时/天)。四、剂量测量(监测) 1、环境测量:环境剂量监测常用的剂量计是携带式照射 量率计和巡测仪。巡测仪主要有电离室、闪烁计数器、G-M计数管和正比计数器剂量仪。 2、个人测量:计量笔(累积计量和实时计量)、胶片等。五、辐射防护 1、距离法(利用平方反比律,求安全距离) 将辐射源视为点源,则辐射场中某点的照射量、吸收剂量均与该点和源的距离的平方成反比, 2、时间法(利用最大容许剂量,控制透照时间) 减少受到照射的时间可以减少接受的照射剂量。在照射率一定时,由于 最大容许剂量剂量率时间 因此,针对照射率的大小可以控制容许的受到照射的时间 3、屏蔽法(利用强度衰减规律,求屏蔽层厚度) 按照射线的衰减规律,如果在工作人员与源之间设立适当的屏蔽物体,则射线穿过屏蔽物体后其强度将大大降低,也必然减少产生的照射剂量。六、人体防护计算 1、GB 4792-84 (放射性卫生防护基本标准)规定的个人容许剂量: 职业人员全身均匀照射年当量限值: 5 rem=0.05Sv=50mSv=5000mrem 每周容许(每年50周):5rem/50=0.1rem / 周 每天容许(每周5天) :0.1rem / 5=0.02rem / 天=20mrem / 天. 每小时容许(每天8小时) : 0.02rem / 8 = 0.0025rem / h 2、例:有一台X射线机距它1米处测得辐射剂量率为8.35R/h。在距X射线机3米处工作,在不超过每小时容许剂量的情况下,尚需采用厚度为多少mm的水泥混凝土工作防护墙(混凝土对射线的平均吸收系数为:0.2CM-1)。 解: 1 32 8.35 根据平方反比律:-=- 3 =- = 0.92 R/h 3 12 32 根据衰减公式:3 =3 e-d 依题意:3 = 0.0025rem / h 又:在工业射线能量范围内 1rem=1R所以: 0.0025= 0.92 e-d 已知:=0.2cm-1解得: d = 29.5cm七 辐射测量仪器 1、电离室剂量计:利用射线对空气电离产生离子对数量来测定射线剂量。电离室剂量计常可制成钢笔大小,称为剂量笔。 2、胶片剂量计:内装特殊的X射线胶片的普及型个人用剂量计。其乳胶的灵敏度可以检出10mR的Co60射线和几毫伦的100kev的X射线。 根据不同量程需要剂量计中可放一种或一种以上不同灵敏度的胶片。第五章 射线照相技术一 对比度 1、主因对比度: P :穿过无缺陷处的射线强度 图41 P:穿过有缺陷处的射线强度 (1) 主因对比度(主因衬度) GB12604-90.(2.54)中定义“穿过被检体被选定的一些部分后射线强度之比(或此比的对数)”为主因对比度。 主因对比度的另一种定义: (2) 影响主因对比度的主要因数 =K3 Z3 影响主因对比度的主要因数:,Z,d,n。2 、射线照相对比度 * 定义:射线底片上相邻两区域的黑度差D称为射线照相对 比度 (或称为射线照相衬度)。 根据胶片对比度概念: =(D2-D1)/ (logE2-logE1) 可得:D = (logE2-logE1) 将上式整理:三 影响射线照相成像质量的因素 1、能量: 对比度、固有不清晰度 2、散射线: 清晰度、射线照相对比度 3、黑度:应当取恰当的黑度 4、几何因素: * 焦点尺寸:有效焦点 * Ug 和 放大率: * 裂纹检出角:15 * 焦距: 5、: * D = - 0.434 d / (1+n) =1 时 D 最大; 什么时候 =1 ? 的影响 6、暗室处理:配方;时间;温度;伪缺陷。四 照相质量的评定1、象质计(IQI) (1)金属丝象质计:关于丝的直径,现在各个国家一般都采用公比为 10 10(近似为 1.25)的等比数列决定的一个优选数列,并对丝径给以编号。丝型象质计的相对灵敏度规定为,在射线照片上可识别的金属丝最小直径与工件的透照厚度的百分比,常记为K,K (d / T )100 其中:17、612、1016号各组成一块。我国标准规定的丝型象质计 R10 系列如表所示。 (2)平板孔型象质计美国ASTM E142-68标准提出,由三块平板组成分别记为a、b、ca:T=0.005-0.05; b:T=0.060-0.160; c:T=0.180以上质量等级表示法:N1 N2T(4 4T) N1表示:像质计厚度=工件厚度 N1 %(4%) N2表示:要求底片上显示出N2T孔(4T孔)平板孔型象质计的灵敏度计算 T- 像质计厚度;h- 孔径;t-工件厚度;例1,工件厚度为4.5,要求质量等级为4-4T,求:像质计厚度T和灵敏度 K。解:T=4.54% =0.18 选用C型像质计; 0.1840.18/2 K=- = 5.65%45例2,求质量等级为4 - 2T的像质计灵敏度 K。解: 工件厚度未知,可在公式中设置未知数。 T=0.04t; h=2T=20.04t ( 0.04 t )( 20.04t )/ 2 K=-=0.04 (4%) t平板像质计各灵敏度级别的等效透度计灵敏度五 焊缝的射线照相1. 工件摆放(GB 3323 87)2. 偏心距计算X:偏心距 AB:椭圆开口度(310mm) f -D-e X -0.5BC-= -D+e AB+BC (f-D-e)(AB+BC)X=-+0.5BCD+e偏心距计算例例1,直径为50mm、焊缝高度2mm的小口径管作双璧透照。求焦距为900mm时的偏心距(椭圆开口5mm,焊缝宽5mm)。解: (f-D-e)(AB+BC) (900-50-2)(5+5) X=-+0.5BC=-+0.55 D+e 50+2 =165.57(mm)例2,直径为104mm、焊缝高度2mm的小口径管作双璧透照。求焦距为700mm时的最大、最小偏心距(焊缝宽5mm)。解:(1)椭圆开口AB=0时的偏心距为最小偏心距,记以Xmin。 算得: Xmin=30.5mm (2)裂纹检出角=15时的偏心距为最大偏心距,记以Xmax。 Xmax = (f-D-e)tg15+ 0.55=156.9mm。第六章 检测标准和底片评定一 标准的分类 1、检测方法标准: GB 3323-87 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级 JB 4730-94 压力容器无损检测 BS 2600 钢熔化焊对接接头射线照相检验 BS 2900 DIN 54111 金属焊缝的X射线和g射线照相技术 ASME V 压力容器无损检验 ASTM E94 JIS Z3104 钢焊缝射线透照方法和透照底片的等级分类方法 JIS Z3105 JIS Z3108标准的分类2、像质计标准 GB 5618-85 ASTM E142 BS 3971 DIN 54109 NF A04-304 ISO 25043、特殊结构和产品标准 GB 12605-904、底片参考标准 IIW ASTM E186,242 (中国无底片参考标准)二 国内主要标准 1、GB3323-87 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级 与82标准相比将检测质量分为三级:A、AB、B。在标准的七处有体现: 透照厚度;K值;L2;L1;像质计;D;能量。 2、GB12605-90 钢管环缝熔化焊对接接头射线透照工艺和质量 分级 该标准的特点是: (1)分89、76mm二个台阶 89 t 76 用型专用像质计。 t 76 用型专用像质计。 (2)对未焊透和内凹的分级更为详细:提出一套专用对比块。 3、JB4730-94 压力容器无损检测(第二篇 焊缝射线透照技术) 保留了 GB3323 和 GB12605钢焊缝的相关部分,增加了铝、钛焊缝的透照工艺和质量分级。国内主要标准 4、GB/T 5677-85 铸钢件射线照相及底片等级分类方法适用于5-300mm厚的铸钢件;铸造缺陷分五类:气孔、夹砂和夹渣、缩孔和缩松、内冷铁未熔合和泥芯撑未熔合。 评定方法:换算成点数 该标准目前正在修订 5、SD143-85 电力建设施工及验收技术规范 6、CB/T 3358-93 船舶钢焊缝射线照相工艺和质量分级 7、ZB J04 004-87 射线照相探伤方法(一般指导原则) 8、HB 5358.2-86 航空制件X射线照相检验质量控制标准 9、GB/T 5618-85 线型像质计 10、GB4792-84 放射卫生防护基本标准三 底片评定 1、焊缝评定方法: “ (1)GB3323-87 16 焊缝质量分级 16.1 根据缺陷的性质和数量,焊缝质量分为四级。 16.1.1 级焊缝内应无有裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣。 16.1.2 级焊缝内应无有裂纹、未熔合、未焊透。(但可以存在一定的条状夹渣) 16.1.3 级焊缝内应无有裂纹、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透。不加垫扳的单面焊中的未焊透允许长度按 表10条状长度的级评定。 16.1.4 焊缝缺陷超过级者为级。 16.2 圆形缺陷的分级 16.2.1 长宽比小于或等于3的缺陷定义为圆形缺陷。它们可以是圆 形、椭圆形、锥形或带有尾巴(在测定尺寸时应包括尾部) 等不规则的形状。包括气孔、夹渣和夹钨。GB3323-8716.2.2 圆形缺陷用评定区进行评定,评定区域的大小见表6。评定 区应选缺陷最严重的部位。16.2.3 评定圆形缺陷时应将缺陷尺寸按表7换算成缺陷点数,见表7。16.2.4 不计点数的缺陷尺寸见表8。 16.2.5 当缺陷与评定区边界线相接时,应把它划分为该评定区内计 算点数。返回例116.2.6 当评定区附近缺陷较少,且认为只用该评定区大小划分级别 不适当时,经供需双方协商,可将评定区沿焊缝方向扩大到3 倍,求出缺陷总点数,用此值的1 / 3 进行评定。可扩大评定区的处理办法见附录D。16.2.7 圆形缺陷的分级见表9。GB3323-87注: 表示评定区mm; 表示母材厚度mm; 表中的数字是允许缺陷点数的上限。GB3323-8716.2.8 圆形缺陷长径大于1 / 2 T时,评为 级。16.2.9 级焊缝和母材厚度等于或小于5mm的级焊缝内不计点数的圆形缺陷,在平定区内不得多于10个。16.3 条形夹渣的分级16.3.1 长宽比大于3的夹渣定义为条状夹渣。16.3.2 条状夹渣的分级见表10。16.4 综合评级在圆形缺陷评定区内,同时存在圆形缺陷和条状夹渣或未焊透时应各自评级,将级别之和减1作为最终级别。表10 条状夹渣的分级质量等级 单个条状夹渣长度 条状夹渣总长 T 12:4 在任意直线上,相邻两夹渣间距均 12T60:1/3T 不超过6L的任何一组夹渣,其累计 T 60:20 长度在12T焊缝长度内不超过T T 9:6 在任意直线上,相邻两夹渣间距均 9T45:2/3T 不超过3L的任何一组夹渣,其累计 T 45:30 长度在6T焊缝长度内不超过T 大于级者注:(1)表中“L”为该组夹渣中最长者的长度。 (2)长宽比大于3的长气孔的评级与条状夹渣相同。 (3)当被检焊缝长度小于12T(级)或6T(级)时,可按比例折算。当折算的条状夹渣总长小于单个条状夹渣长度时,以单个条状夹渣长度为允许值。”JB4730-94“6 焊缝射线透照缺陷等级评定61钢制压力容器对接沓缝透照缺陷等级评定611本条适用于2250mm板厚的碳素钢、低合金钢、不锈钢制 压力容器对接焊缝的射线和射线透照和缺陷等级评定。6112透照底片质量等级、透照范围和焊缝的缺陷等级评定,应 按产品技术条件和150的规定选择,并应符合图样规定。612底片质量应符合516条的规定。613焊缝缺陷等级评定6131根据缺陷的性质和数量,将焊缝缺陷分为四个等级。a级焊缝内不允许裂纹、未熔合、未焊透和条状夹渣存在。b级焊缝内不允许裂纹、未熔合和未焊透存在。 c级焊缝内不允许裂纹、未熔合以及双面焊或相当于双面焊的全焊透对接焊缝和加垫板单面焊中的未焊透存在。级焊缝中允 许存在的单面焊未焊透的长度,按表65级条状夹渣评定。d焊缝缺陷超过级者为级。四 底片评定实例(GB 3323-87) 例1 如图,评定圆形缺陷的级别,工件厚度 T=25mm。解: T=25mm. 评定框为 1010 3:3点; 2:2点; 1:1点。共6点。 根据表6-4,应为级 底片评定实例例2 如图,评定条形缺陷的级别,工件厚度 T=8 mm。 4 4 23 40解: 单条: T 12 容许4,三个条渣均符合级; 总长:4 - 4 间距3 6L(L=4) 又4 - 2 间距40 6L 4+4=8 符合12T内不超过T,为级。底片评定实例例3 如图,评定圆形、条形缺陷的级别,工件厚度 T=25 mm。 圆形:2 + 2 = 4点; T=25mm, 级。 条形:T /3 =8.3mm, L=10 8.3mm,不符合级; 2T /3 =16.6mm, L=10 16.6mm,20 3L(30) 总长10+5=15,15 25,符合级; 综合评级:+-1=级底片评定实例例4:底片6272 T=25mm; 有1和3气孔二个,按GB3323-87定级。 解: T=25mm,评定区为 1010, 1和3在同一评定区内。 根据换算表:1和3分别为:1点和3点,总共4点 根据定级表:4点为级。底片评定实例例5:底片B2-4 T=10mm,有长为9mm的夹渣一条,按GB3323-87定级。 解: T=10mm, 根据条形缺陷定级表: 级容许4mm,94,所以降为级。 级容许(2/3)T=6.6mm,96.6,所以为级。底片评定实例例6:底片6-1 T=25mm; 有0.6mm和2mm气孔二个,有长为14mm、 6mm的夹渣二条按GB3323-87定级。底片评定实例解: 据图,夹渣和气孔在同一个评定区内,作综合评定。 先评气孔: 0.6mm -1点; 2mm-2点。 共3点,应为级; 再评夹渣:14+6=20 (2/3)T=16.6mm ; 20 16.6mm,应为级。 综合评定:+ - 1= 级 底片评定实例 例7、母材厚度 T = 25mm的焊缝底片上发现如图缺陷,按GB3323标准评级。 解:气孔与评定区边界相接应把它划分为该评定区内计算点数。 底片上有2、2、1、1四个圆形缺陷。点数为:2、2、1、1。 总点数为:6点。 评为:级。 分级表底片评定实例例8、长度为96mm、母材厚度 T = 8mm的焊缝底片上发现三条夹渣,其长度和间距如图所示,分别按GB3323和JB4730标准评级。解:按GB3323评级:先按级试评: 先看:单条( T12,容许4): 4、4、2 符合级看总长再看:总长(累计间距: 6 4 =24):324,4024 总长=4+4=8 8(T) 符合级 按GB3323评级:应为级。底片评定实例按JB4730评级:先按级试评: 先看:单条( T/3=2.6,容许4): 4、4、2 符合级看总长 再看:总长(累计间距: 3 4 =12):312,4012 总长=4+3+4=11 8(T) 不符合级按级试评: 单条( 2T/3=5.2,容许6): 4、4、2 符合级看总长总长(累计间距: 3 4 =12):312,4012 总长=4+3+4=11 8(T) 不符合级 按JB4730评级:应为级。底片评定实例 (2)条形缺陷评级 GB3323 先按级试评: 先看:单条(T12,容许T/3=8.3):108.3。不 符合 级 转向 级试评 按级试评: 先看:单条(9 T 45 ,容许2T/3=16.6):10 16.6。符合 级。再看:总长(间距20 3L),总长=10+5=1525(T) 符合级。 (3)综合评定: + -1=级 按GBGB3323评级:应为级。按JB4730评定,间距20 10和5,总长中不加间距,其结果与GB3323一样。第七章 射线检测工艺规程一 射线检测工艺规程基本概念及编制程序 1、概念:根据现行标准和相关要求制定的正确完成无损检测工作的程序文件称为工艺规程(Procedure)。本单位检测人员必须按照工艺规程实施检测工作。 2、工艺规程文件通常可分为三种类型: (1)通用工艺规程:在某种检测方法或某类产品范围内通用的程序文件称为通用工艺规程。 (2)专用工艺规程(Instruction):根据通用工艺规程制定的适用于某一具体检测对象的技术文件称为专用工艺规程。 (3)技术指导书:为使用方便常以表格形式编制,因此也可称为工艺卡。(DBC叫做流转卡) 3、工艺规程编制程序: (1)资料准备 a.与被检工件有关的技术文件或图纸; b.检测依据的标准、规程; 工艺规程编制程序 c.设备、器材有效的技术资料(曝光曲线、胶片特性曲线) (2) 确定工艺参数 (3) 实验验证 (4) 填写工艺卡 (5) 审核批准 (6) 实施、意见反馈和修订二 射线检测工艺规程主要内容 1、主题内容与适用范围 (应明确适用于何种材料、规格、结构、检测方法等) 2、引用标准 (凡引用的标准或规程都应在有效期内,标出其代号) 3 、检测人员资格 (参照相关标准中的规定,应列出条款内容)射线检测工艺规程内容 4 、设备、器材和材料 (参照相关标准中对设备、器材和材料的规定,应列出条款内容。通常应包括:射线源、象质计、胶片、增感屏、标记、暗室要求等方面。)5、检测技术 (1)透照方法 (确定采用单壁单影、双壁单影、双壁双影等方法。对所确定的方法应明确射线源-工件-胶片的相对位置;各种标记的摆放;一次透照长度和透照次数;散射线屏蔽等。) (2)曝光参数 (通过理论计算或查询实验曲线,确定焦距、管电压、管电流、曝光时间等。) 6 、暗室处理 (确定胶片切装、保管要求,胶片冲洗规程,室内照明规定。)7、防护 (防护措施) 8、表面要求 (去除表面可能形成伪缺陷的毛刺、焊渣等) 9、底片质量 (提出底片质量的具体要求:黑度、象质指数、伪缺陷、底片清洁度等。) 10、验收标准及焊缝质量分级 (引用相关标准) 11、记录、报告和资料保存 (将上述内容简要填入工艺卡内)三 射线检测工艺规程实例 下面文件是无损检测培训中心编写的焊缝射线检测工艺规程实例,包括三个部分:1、射线检测通用工艺规程2、某部件对接焊缝专用工艺规程3、工艺卡四 工艺卡实例 如图冷凝器内套筒一件,1、2、3为环缝。4、5为纵缝。制订环缝和纵缝的射线检测工艺规程,并将有关参数填入工艺卡内。已知:内套筒壁厚T=25mm,余高2mm,双面焊,外径=960mm。解:(1)确定检测方法: 环缝:如图所示,环缝1、2、3的最佳检测方法为:源内中心法。 纵缝:如图所示,纵缝4、5的最佳检测方法为:环缝外透法 。 (2)确定环缝透照工艺 管电压:根据曝光曲线: T=25mm,余高2mm。TA=29mm 300kV不容许(达到最大管电压); 240、260、280kV也不容许(曝光量必须15mAmin) 选择 220kV 曝光量:根据曝光曲线确定,曝光量30 mAmin,焦距600mm,黑度1.5。由于实际焦距为 960/2=480mm,所以需要修正曝光量,在同一黑度下: E1 E2 f1=600 E1=30mAmin f12 f22 f2=480mm E2=? E2=20mAmin ,则选取:电流 5mA 时间 4min。透照次数:1次(3)确定纵缝透照工艺:管电压: 根据曝光曲线: T=25mm,余高2mm。确定管电压220kV。 曝光量:根据曝光曲线确定:曝光量30 mAmin,焦距600mm,黑度1.5。选择实际焦距为 600mm,不需要修正曝光量。 E=30mAmin ,则选取:电流5mA 时间 6min。透照次数:纵缝不需计算透照次数,只需确定L3 按GB3323标准:L30.5L1 即可。 (4)确定像质计及像质指数: TA=29mm, 查得像质指数=9 像质计为号。填写工艺卡第八章 无损检测质量管理一、质量保证体系的建立和运作1、无损检测质量保证体系的构成 机构、质量手册、程序文件、规章制度、记录表格2、无损检测质量保证体系的运作 体系建立、运行、内部审查(审查是否按质量体系要求做到了)、管理审查(审查质量体系是否符合企业发展要求)、修订3. 无损检测工作程序和内容:从委托开始,进行委托编号、实施检测(包括检测标记、暗室处理、评( 审)片)、签发报告、检测资料的存档、出据质量证明书、无损检测的统计工作等,构成了整个无损检测的工作程序和内容。无损检测工艺管理二、无损检测工艺的管理 1. 编制工艺规程和工艺卡的规定: III级人员编制无损检测工艺规程 II级人员可编制一殷的无损检测工艺卡 2. 工艺评审: 3. 工艺文件管理:三、无损检测设备和器材的管理 1. 采购评审 2. 建立台帐 3. 无损检测设备的使用、维护和保养 4. 设备技术文件的管理四、射线检测人员管理 1. 岗位责任制各级别无损检测人员的培训、考核、认证 2. 各级别无损检测人员的培训、考核、认证 3. 无损检测人员的安全保障 4. 资格证书、工作记录等人员技术档案的管理计算题型汇总一 原子量、质子数、中子数计算 公式:原子量 = 质子数 + 中子数 A = Z + N 例: 60Co中有几个质子、中子?(27个质子、33个中子) 二 最短波长计算 公式: hc 12.4 min = - = - (h、c、e均为常数) Ue U 单位:min:埃。 U:千伏。 例: U=200Kv, min =12.4 / 200= 0.062 埃 三 连续X射线的效率(转换效率)计算: 公式:=KUZ K= 1.1-1.410-9 /v;K= 1.1-1.410-6 /Kv 例:Z=74;U=200;求 =1.410-6 74200=2% 四 半衰期和衰变常数计算 公式: T= 0.693 / 例:60Co 已知: =0.130/年,求T= 0.693 / 0.130 = 5.3年 或:已知: T = 5.3年,求 = 0.693 / 5.3= 0.130 半衰期的简便计算公式 N 1 - =(- )n n= t / T No 2 例: 60Co半衰期为5.3年,新源放射强度16居里,10.6年后 该源的放射强度为多少? 解:n=10.6/5.3=2 ; N=NO x (1/2)n=16 x(1/4)=4(居里)五 X射线光子能量和波长计算 公式:E = 0.0124/ 或 = 0.0124 / E 以上二式中,E的单位:Mev; 的单位:埃。 或者:= 12.4 / E(与min=12.4/U 有本质区别) 这里: E的单位:Kev; 的单位:埃。 例1:波长为0.25的光子能量是多少? E= 0.0124/ 0.2
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