射线检测试验

1、实验一曝光曲线的制作一、实验目的与任务1 .掌握常用曝光曲线的制作方法；2 .制作某一型号X射线机的曝光曲线。二、实验设备与器材1 .X射线机一台2 .阶梯试块一套3 .密度计一台4 .铅箔增感屏和胶片等若干5 .普通坐标纸和对数坐标纸各一张三、实验原理选用任意一台X射线机，采用相同的增感屏、胶片、显影液、定影液及显影、定影时间和显影温度的情况下，对同一材料的不同厚度工件的透照时，所用的曝光条件（焦距、管电压、管电流和曝光时间），是不一样的，如果我们固定其中的一些因素，使透照厚度仅随其中某一种因素的变化而改变，那么我们就可以获得一条相关曲线，这条曲线就是曝光曲线。曝光曲线是检测的工具。一台X射

2、线机在不同的工艺和环境条件下其曝光曲线是不同的。因此，已经制成的曝光曲线只适用于与当时特定条件相同的状态，否则应制作新的曝光曲线。常用曝光曲线有两种：1 .管电压一一厚度曝光曲线：在X射线机、胶片、增感屏、焦距、暗室处理条件保持不变的情况下，固定曝光量（mAmin）对阶梯试块进行透照。为了使不同厚度部分的黑度值一样，就必须随着厚度的变化而改变曝光强度（管电压KVP）,这就是我们在实际生产运用中最常用的基本曲线。根据数学分析可以知道，管电压与透照厚度之间不存在简单的线性关系，因而得到的不是直线而是一条曲线，但从实验中可以看出这条曲线的曲率不大，在某些区域内可以近似的看作直线，在实验中用阶梯试块实

3、现不同厚度d的透照，在同一焦距和曝光量条件下，用不同的管电压进行多张胶片曝光，经暗室处理可得一组底片，通过这组底片可获得多条黑度与厚度的曲线（每张底片即是一条黑度一一厚度的曲线），当我们选取某一黑度值时，不同管电压对应的不同厚度即有一对应点，将选取的各点标注于普通坐标纸上便可得一条曝光曲线，这一曝光曲线，就是管电压一一厚度曝光曲线。2 .曝光量一一厚度曝光曲线同制作管电压一一厚度曝光曲线一样，在各种条件不变的情况下，固定管电压（KVP）改变曝光量(mA-min),对阶梯试块进行分次曝光。在管电压不变的情况下，d与logI0t呈直线关系。在实验中用阶梯试块实现不同厚度d的透照，在同一管电压下用不

4、同的曝光量进行多张胶片曝光，经暗室处理可得一组底片。通过这组底片可获得多条黑度一一厚度的关系曲线(每张底片即是一条黑度一一厚度的曲线)。我们选取某一黑度值时不同的曝光量对应不同的厚度即有一对应点。将各实验点标注于对数坐标纸上便可得一条曝光曲线，这一曝光曲线就是曝光量一一厚度曝光曲线。曝光量一一厚度曝光曲线在对数坐标纸上是一条直线，这是因为：(1-1)(1-2)ndI=lot通过推论可得:loglot=dc四、实验方法与步骤1 .阶梯试块的准备加工阶梯试块，其材质与被检工件相同或相似。形状、尺寸如图1-1所示。阶梯厚度梯按极差为2mm的等差数列变化，从2mm20mm,另外再制备厚度为10mm和2

5、0mm的平板试块各一块，如加在阶梯试块下面，可扩大制作曲线的厚度范围。图1-1阶梯式块示意图2 .制作管电压一一厚度曝光曲线(钢铁材料)管电压一一材料厚度曝光曲线是常用的一种曲线，实验时要求：(1)按阶梯试块大小切好四张胶片(300X80mm),胶片用0.03毫米的铅箔增感，放入暗袋中；(2)按表1-1所给定的条件逐张分别进行曝光，曝光时应固定焦距，曝光量及暗室处理条件，放置识别标记等；(3)将曝光后的胶片进行暗室处理；(4)暗室处理后的底片用黑度计测量每一厚度对应的黑度值，并填入表1-1中；(5)根据表1-1的数据，在普通坐标纸上作出不同管电压时，材料厚度一一黑度的关系曲线，纵坐标为黑度D,

6、横坐标为材料厚度d(mm);(6)选黑度D=1.5时，作横坐标的平行线，与每根Dd曲线相交，并读取交点处的管电压和厚度值并填入表1-2;(7)根据表1-2的数据，在普通坐标纸上绘制管电压一一材料厚度的曝光曲线，纵坐标为KVP,横坐标为d(mm)。3.制作曝光量一一厚度曝光曲线(钢铁材料)(1)按钢铁阶梯试块的大小切好四张胶片，用0.03毫米铅屏增感，放入暗袋中；(2)按表1-3所给定的条件逐张分别曝光，曝光时间应固定焦距，管电压及暗室处理条件，放置识别标记等；(3)将曝光后的胶片进行暗室处理；(4)暗室处理后的底片用黑度计测量每一厚度对应的黑度值，并填入表1-3中；(5)根据表1-3的数据，在

7、普通坐标纸上作出不同曝光量时，材料厚度一一黑度的关系曲线，纵坐标为黑度D,横坐标为材料厚度d(mm);(6)选黑度D=1.5时，作横坐标的平行线，与每根D-d曲线相交，并读取交点处的曝光量和厚度值并填入表1-4中；(7)根据表1-4的数据，在对数坐标纸上绘制it(或Logit)与d的曝光曲线，纵坐标为mAt(或Logit),横坐标为d(mm)。五、数据处理1.从表1-4得到一组离散数据，由于d与Log10t之间存在线性关系，这是因为：(1-1)(1-2)I=10t-udlg10t=udc因此，这些点可以连成一条直线，但是在实验过程中由于各种因素的影响而产生误差，这些点都可能偏离直线，利用实验所

8、取得的数据求出直线方程，就是数据处理的主要任务,求解直线方程的方法很多，在此我们采用一元回归方程：y=bx+a(1-3)通过一元回归方程,设有一组实验数据,和yi值填入，并计算出求出(1-3)式中系数a和bo回归直线方程也就得到了。1-5,将为(1-4)(1-5)自变量为x,应变量为y,在求回归方程时，首先按表Xiyi,x，以及它们的和，然后按下式计算系数b和d。b_n"xiyixyin'x2<xi)2yx2-%Xivxyia=nm)2根据求得的b和a值即可得一条直线，这条直线称为y对x的回归直线，(1-3)式y对x的回归方程，b为回归系数，a为一常数。这个回归方程所代

9、表的直线，是平面XOY上一切直线中与已知观测值最靠近的一条直线。曝光量一一厚度曝光曲线的Logit与d之间已从数学表达式（1-2）知道具有线性关系,因此可用一元回归法求此直线方程。2.在实际工作中，由散点图得到的不一定是直线，经常遇到曲线。因此选择适当类型的曲线去拟合各散点，如果各离散实验点趋近于在一直线的附近时，则可用上面的方法进行拟合。六、实验报告要求1 .简述两种曝光曲线的作用；2 .列出实验数据，画好曝光曲线，并作简要分析；3 .用一元回归方程拟合曝光量一一厚度曲线，求出方程，画出直线并与连点法所得直线进行比较；4 .分析讨论管电压一一厚度曲线能否用一元回归法拟合，为什么？5 .实验体

10、会（认识、疑问、新的见解等）；6 .将所有实验表格附于报告内。表1-1机型透照规范焦距：mm,曝光量：mA-t管电压（KVP）底片黑度测量值dDdDdDdD表1-2(D=1.5时)厚度d(mm)管电压（KVP）表1-3机型透照规范焦距：mm,管电压：KVP曝光量（mA-t）底片黑度测量值dDdDdD3.dD表1-4厚度d(mm)mA-tLogit注：1.机型和透照规范实验前由老师提供；2.实验结束后将本页剪下附于实验报告内。表1-5实验点xyxy2X1X1y1X1y12X12X2y2X2y22X2xXnynXnYn2XnsnZXi口n工yi口n工XiyiIn£Xi2日实验数据（依据表

11、1-4）实验点Xi(di)yi(Logit)Xi-2Xi1234X注：本页附于实验报告内。实验二焊缝的射线探伤检测一、实验目的：掌握利用X射线机对金属结构焊缝进行无损检测的方法。二、实验器材：1 .X射线机一台2 .焊缝试板一件3 .R16系列像质计一套4 .胶片、铅箔增感屏、暗袋和铅字若干5 .密度计一台6 .观片灯一个7 .JB4730-94压力容器无损检测标准一本、实验原理:1.X射线和尸射线具有穿透物质的特性，在穿透物质过程中，会被物质所吸收，使透过的射线强度减弱，我们称其为衰减作用，这种物质对射线的衰减作用具有一定的衰减规律，其衰减规律可用下列公式表示：I=Ioe-d(2-1)式中：

12、I通过物体后的射线强度；Io通过物体前的射线强度；科物质的衰减系数；d物体的厚度。不同的物质对射线的吸收和衰减系数是不一样的，测量其变化就可以探测物体内部有无缺陷，如图2-1所示：设：11为射线透过无缺陷部位强度，则：gdI1=I0e(2-2)设：I2为射线透过有缺陷部位强度，则：g(dx)I2=I0e(2-3)如果缺陷部位含有杂质或夹有其它物质，则：(d_x)Wx_I"'(gW'xq)图2-1射线透照示意图透过有缺陷部位和无缺陷部位后的射线强度比为：(dx)x同盟十(3)xjd(Q)xI2/Ii=10e/10e=I0e/I0e=e(2-5)由2-5式可知，被透照物质

13、吸收系数与缺陷部位吸收系数差越大，则透过有缺陷部位与无缺陷部位的射线强度差越大，从而反映在底片上的黑度差越大。这样就可以通过X或¥射线透照，来判断缺陷的种类，数量和大小。2.X或丫射线对某些物质可以产生光化学作用，利用光化学作用，可以采用荧光显示摄像或感光胶片摄像，将上述过程进行显示和记录，即我们通常所说的X或¥射线适时成像和X或¥射线照像技术。四、实验步骤：1 .根据焊缝试块厚度及形状，制定工艺卡，选择适当的工艺规范。2 .将胶片置于试块下面，在试块上放好中心标记、搭接标记、试件编号、检验日期、检验者代号等标记，垂直于焊缝，距焊缝边缘5mm以上。在胶片三分之一处

14、外侧放置与工件厚度相应的像质计，像质计的金属丝与焊缝垂直相交跨越放置，细丝朝外。如图2-2。图2-2识别标记摆放示意图3 .按照选择的工艺规范进行曝光。4 .暗室处理及水洗和干燥。5 .按照JB4730-94压力容器无损检测标准进行评片并填写探伤报告，如表2-1。五、实验报告要求:按照JB4730-94压力容器无损检测标准，对所拍底片进行级别评定。填写探伤报告应包括以下内容：试件名称、焊缝及底片编号、使用仪器、验收标准、透照规范、暗室处理条件、底片质量、缺陷性质及数量、级别和结论等。将上述内容填入表2-1。六、实验结果分析：1 .缺陷性质及产生原因。2 .如何提高射线探伤灵敏度。表2-1X射线

15、探伤报告试件名称试件编号探伤日期年月曰仪器型号工2规范KVPmAmin焦距mm显影时间分显影温度C验收标准JB4730-94压力容器无损检测标准材料厚度mm结论：底片编P黑度灵敏度缺陷性质、数量及位置级别7.操作者:审核者:主管:实验三缺陷影像综合分析与等级评定一、实验目的与任务1 .学会识别常见缺陷的影像特征；2 .掌握缺陷定性评片技术；3 .基本掌握常见缺陷的定量评级技术。二、实验器材与资料1 .观片灯一台2 .焊缝射线照相典型缺陷图谱一册3 .实际焊缝检测底片若干4 .定级缺陷模拟底片若干5 .直尺、计算器各一件三、评片基本依据及要点1 .JB4730-94压力容器无损检测标准有关底片评

16、定的规定(1)焊缝质量分级：射线检测的焊缝质量分为IV级。I级焊缝内缺陷最少，质量最高。n、出级焊缝内缺陷增多，质量依次降低。缺陷数量超过出级者作为W级。(2)缺陷数量的规定：I级焊缝内允许有圆形缺陷(长：宽W3：1的气孔和夹渣)不允许有裂纹、未熔合、未焊透、条形缺陷(长：宽3：1的气孔和夹渣)。n、出级缝内允许有圆形缺陷、条形缺陷和不加垫板的单面焊未焊透，不允许有任何裂纹、未熔合、双面焊或加垫板单面焊的未焊透。(3)按照JB4730-94压力容器无损检测标准，射线评片分为“计点法”、“计长法”和“综合评定法”。“计长法”中还分为“单个缺陷长度”、“多个缺陷连续长度”的计算。“综合评定法”就是

17、将“计点法”评级与“计长法”评级之和减一级为最终评级。2 .常见焊缝接缺陷分类及特征(见图3-1所示)3 .评片工作的基本要求焊缝缺陷的产生与材料的可焊性、焊接材料、焊接设备、焊接工艺、焊接方法和焊工技术等因素有关。在评定底片时应根据缺陷性质、缺陷影像，分析缺陷产生的原因。照像底片是用来检测焊缝缺陷的，因此对底片本身也有一定的质量要求，底片上不得有药迹、水迹、指纹、划伤、划痕、压力感光、静电感光、霉斑、污迹等伪缺陷。所以评片人员应持认真的工作态度，科学分析的方法。进行评片工作，其基本要求如下：(1)评片人员应对工件母材的可焊性，焊接材料性能、焊接工艺、坡口情况、焊接方法、探伤工艺、暗室处理等各方面都有所了解，对焊缝可能产生的缺陷有所估计。(2)评片工作应在可调的强光观片灯上进行。观片灯附近不应有其他眩目的光源，以免影响视觉。评片室工作条件必须符合规定要求。(3)评片之前，应检查底片本身质量情况，是否符合标准、规范的要求。如果底片没有达到标准要求，应予复照。如果因为焊缝表面不规则影像而造成底片上缺陷影像的辩认，应对焊缝表面进行修整，重新复照后再予评定。(4)评片人员应具备对底片的各种影像进行综合分析的能力。要能够鉴别真假缺陷,分清是表面缺陷还是内部缺陷。(5)评片时应使用放大镜、评片尺、便于对底片的各种影像进行正确定性及定量。(6)必须熟练掌握标准，正确评定焊缝质量的等级。