固有不清晰度

1、射线检测第3章 射线照相质量的影响因素 射线检测级资格培训讲座/ 2007.05,强天鹏 江苏省特种设备安全监督检验研究院 南京市延龄巷63号 210002EMAIL:JSBPVIQTPVIP.163.COM,第3章 内容总揽,3.1 射线照相灵敏度的影响因素 3.1.1 概述；3.1.2 射线照相对比度； 3.1.3 射线照相清晰度； 3.1.4 射线照相颗粒度； 3.2 灵敏度和缺陷检出的有关研究 3.2.1 最小可见对比度Dmin； 3.2.2 射线底片黑度与灵敏度 3.2.3 缺陷检出试验； 3.2.4 几何因素对小缺陷对比度的影响；3.2.5 不同缺陷的灵

2、敏度关系公式； 3.2.6 射线照相裂纹检出研究的总结； 3.2.7 信噪比,3.1 射线照相灵敏度的影响因素,要点1：射线照相灵敏度定义； 要点2：绝对灵敏度概念；(JB4730-2005采用的是绝对灵敏度表示方法) 要点3：相对灵敏度概念(厚度灵敏度) ； 要点4：像质计灵敏度概念； 像质计灵敏度计量：金属丝直径、或孔径、或槽深 ；不同类型像质计没有严格对应关系，只有大致对应关系；(形状影响显示),要点5：像质计灵敏度不等于 自然缺陷灵敏度,面积型缺陷检出灵敏度与像质计灵敏度存在着较大差异。 原因形状不同，尺寸不同 结果透照角度不同，灵敏度变化不同；焦点尺寸和焦距不同，对灵敏度影响不同；,

3、要点6：射线照相灵敏度与超声波 检测灵敏度的区别,射线照相灵敏度与超声波检测灵敏度属不同的概念 射线照相灵敏度对应于图像信噪比，灵敏度越高越有利于缺陷识别和检出； 超声波检测灵敏度是指回波信号的放大倍数，与信噪比无关，灵敏度高并不意味缺陷检出率高；,要点7： 射线照相灵敏度缺陷检出率,缺陷检出率= 底片灵敏度+工艺参数选择的正确性（透照方向、焦距等）+良好的观片条件+评片人员的判断能力,影响射线照相灵敏度的三大要素,射线照相对比度（缺陷影像与其周围背景的黑度差）； 射线照相不清晰度（影像轮廓边缘黑度过渡区的宽度）； 射线照相颗粒度（影像黑度的不均匀程度）,图3-1 射线照相影像对比度、不清晰度

4、和颗粒度的概念示意（以小厚度差为T的阶边影像为例）,射线照相对比度,主因对比度公式 ： I / I =T/ （ 1 + n ) 胶片对比度公式 ： G=D/lgE 射线照相对比度公式 ： D=0.434 GT / （ 1 + n ） 射线照相对比度=主因对比度胶片对比度,利用公式分析射线照相对比度 影响因素（1）,主因对比度：T/（1+n）； 的相关因素：源的种类；射线能量；工件材质和缺陷内含物 源的种类：X射线（连续谱）和射线（线状谱）的差异； 射线能量：能量D 工件材质和缺陷内含物|1-2|：取决于物质原子序数和密度；|1-2|D,利用公式分析 射线照相对比度 影响因素（2）,主因对比度：

5、T/（1+n）； T的相关因素（缺陷高度；缺陷形状；透照方向） 缺陷高度：（不仅高度，线状缺陷的截面宽度、点状的体积也有影响） 缺陷形状：（圆形、三角形、平面形） 透照方向：（缺陷延伸方向与射线束角度）,缺陷延伸方向与射线束角度影响值,习题集射线部分题3.9图,图3-28 透照角度对裂纹检出的影响,射线检测教材图3-28,利用公式分析射线照相对比度 影响因素（3）,主因对比度：T/（1+n）； n的相关因素（源的种类；射线能量；工件材质；工件形状；散射屏蔽措施） 源的种类：X射线、高能X射线和射线的差异； 射线能量：能量与透照厚度； 工件材质：钢与轻金属； 工件形状：大厚度差工件，厚而窄的工件

6、，有余高焊缝； 散射屏蔽措施：,散射比与射线能量和钢厚度的关系,图4-23 散射比与射线能量和钢厚度的关系,焊缝余高高度和有效能量与散射比的关系,图4-24 焊缝余高高度和有效能量与散射比的关系,利用公式分析 射线照相对比度 影响因素（4）,胶片对比度是主因对比度放大系数：3- 放大倍数和放大失真问题 胶片对比度公式: G=D/lgE 胶片对比度影响因素 1、胶片种类； 2、底片黑度； 3、显影条件,利用公式分析射线照相对比度 影响因素（5）,胶片种类的影响： 胶片种类与梯度关系数据见表 梯度：TIT2T3T4,利用公式分析射线照相对比度 影响因素（6）,底片黑度的影响 非增感胶片G值与黑度的

7、关系：G值是胶片特性曲线的斜率， G = D ；胶片特性曲线近似为二次曲线（图）；梯度与黑度关系曲线为一次曲线(直线) （图）所以 DG 底片黑度与梯度关系数据见表,利用公式分析射线照相对比度 影响因素（7）,显影条件对G值的影响显影条 件影响特性曲线形状，从而影响G 值。（显影配方、时间、温度） 显影温度引起胶片特性曲线改变（图2-50),显影温度引起胶片特性曲线改变1显影温度为16；2显影温度为20；3显影温度为26,小缺陷的照相对比度公式,照相对比度公式： D = 0.434GT /（1+n） 小缺陷照相对比度公式： D=0.434GT/（1+n） ：对比度修正系数 几何条件影响小缺陷对

8、比度，用修正,射线照相几何条件对小缺陷对比度的影响,图3-2 射线照相几何条件对小缺陷对比度的影响,射线照相清晰度,图3-3（a）不清晰度=0的黑度分布图形，固有不清晰度=0； 图3-4（b）几何不清晰度0的黑度分布图形， 图3-4（c）几何不清晰度0且固有不清晰度0的黑度分布图形,阶边影像的射线照相不清晰度,图3-3 阶边影像的射线照相不清晰度,总的不清晰度U,总的不清晰度为几何不清晰度与固有不清晰度叠加。 平方和求根法：U=（Ug2 + Ui2）1/2 其它 立方和求根法： U=（Ug3 + Ui3）1/3 简单叠加法：U=（Ug+ Ui）,几何不清晰度Ug 公式,Ug= bdf（Fb）

9、缺陷几何不清晰度 Ug = L2dfL1 射线照相几何不清晰度 b：缺陷到胶片距离； L2：工件表面到胶片距离；,利用公式分析射线照相 几何不清晰度影响因素（1）,b：缺陷到胶片的距离： bUg灵敏度 df：源的大小：dfUg灵敏度 F：焦距：FUg灵敏度 L1：源到工件表面的距离： L1Ug灵敏度 L2：工件表面到胶片的距离（L2=b） L2Ug灵敏度,射线照相几何不清晰度Ug与F 、L1、 L2关系,JB4730：射线源至工件表面的距离L1应满足下式的要求： A 级：L1 7.5dfL2 2/3 （UgL2 1/32/15） AB级：L1 10dfL2 2/3 （UgL2 1/31/10）

10、 B 级： L1 15dfL2 2/3 （UgL2 1/31/15） 经验公式，上世纪70年代德国国家标准首先采用； L2 允许的最大Ug；,固有不清晰度的影响因素（1）,射线的能量（MeV或管电压）对Ui的影响 300KV： Ui=0.12 mm； Ir192：Ui=0.17 mm； CO60：Ui=0.35 mm； 2MV：Ui=0.32 mm； 8MV：Ui=0.60 mm； 射线的能量 Ui ,固有不清晰度的影响因素（2）,屏一片贴紧程度对Ui的影响 前后屏与胶片不贴紧影响前屏与胶片不贴紧影响后屏与胶片不贴紧影响； 前屏与胶片间距0.1 mm，Ui增大一倍；,增感屏种类（铅、铜、钢或钽

11、 ）对Ui的影响,JB4730-2005增感屏使用规定: Co-60、高能X射线：铅屏限在A、AB级； B级应使用铜、钢或钽屏，不用铅屏。 欧洲标准EN1435:1997 增感屏使用规定： Co60、高能X射线： A级和B级均应使用钢屏、铜屏、或钽屏，不允许使用铅屏,不清晰度曲线,几何不 清晰度 +固有不清晰度 +颗粒度,图3-7 不清晰度试验曲线,射线照相颗粒度,颗粒性心理颗粒性照相质量主观评价法 颗粒度显微密度计照相质量客观评价法,射线照相颗粒度（示意图）,颗粒度产生原因,胶片粒度：感光银盐颗粒大小、分布不均匀性 量子噪声：光子随机分布的统计涨落（射线能量、曝光量、黑度） 随机性，不均匀性

12、，不可控性,颗粒度产生原因图示,颗粒度产生原因图示说明,（L.P/mm）空间频率，人眼能分辨的空间频率范围0.5-5 L.P/mm。 W（）维纳频谱函数；WS维纳频谱 M（）对比度调制度，0M（）1,影像被噪声掩盖的图示说明,低信噪比-影像被噪声掩盖 高信噪比- 影像不被噪声掩盖,图3-30 噪声对细节影像的干扰,3.2 灵敏度和缺陷检出的有关研究,3.2.1最小可见对比度Dmin 要点1定义：在底片上能够辨认的某一尺寸影像的最小黑度差 要点2Dmin与D是两个不同的概念 ； 要点3D与Dmin的关系：当DDmin时，影像能够识别，反之则不能识别； 要点4讨论Dmin与影像大小、底片黑度、颗粒

13、度和人眼敏锐度等因素关系，前提是观片条件是适当的而且是固定的。,图3-8 底片黑度D和D min的关系 图3-9 金属丝影像宽度W和D min的关系。,在不同亮度条件下，人眼对黑度差识别的敏感程度不同，此即第三章讨论过的最小可见对比度dmin。在适宜的条件下，人眼对细长线型影像的识别黑度差约为0.006；对细小点状影像的识别黑度差约为0.008。,图3-8 底片黑度D和D min的关系 图3-9 金属丝影像宽度W和D min的关系。,胶片粒度、增感屏和Dmin的关系,富士胶片, 黑度2.5, KZ-SF-荧光增感屏, SMP-金属荧光增感屏, Pb-增感屏,图3-10 胶片颗粒度和Dmin的关

14、系 (富士胶片,黑度2.5,KZ-SF-荧光增感屏, SMP-金属荧光增感屏,Pb-增感屏),3.2.2 射线底片黑度与灵敏度,要点1：黑度与G值、D的关系； 要点2：黑度与Dmin的关系； 要点3：最佳黑度 的概念和前提； 要点4：平板试件透照的最佳黑度； 要点5：不等厚试件最佳黑度和最佳射线能量,图2-49 胶片G值与黑度D的关系,A、B：非增感型胶片，G值随着黑度的增大而增大。C增感型胶片，G值在某一特定黑度区域最大,图3-11 黑度D和D及Dmin的关系 图3-12 最佳黑度和正常黑度范围,图3-11 黑度D和D及Dmin的关系 图3-12 最佳黑度和正常黑度范围,图3-13 黑度和可

15、识别最小线径的关系,参数/（1+n）的单位为cm-1； 透照几何条件W0 注解： /（1+n）比衬度，比衬度越大，对比度越高； W0意味着几何条件不影响对比度； 说明： 每一条/（1+n）曲线代表一组透照参数， /（1+n）越大，可识别线径越细； 曲线左边升高是由于黑度低导致对比度降低；曲线右边升高是由于黑度高导致最小可见对比度增大,/(1+n),平板试件透照的最佳黑度,由射线照相对比度公式和图3-9所显示的d和Dmin的关系，结合试验数据推导出如图3-13的结果。由图中曲线可知，对于任何材质或散射比n的变化，可识别最小线径d的黑度值大致在2.5左右（即图中点划线），此黑度称为平板试件透照的最

16、佳黑度。 （前提是观片条件是适当的而且是固定的）,有余高焊缝试件透照的最佳黑度，和有余高焊缝试件透照的最佳射线能量。,一般情况下焊缝余高是不磨平的，如果选择焊缝中心的黑度为2.5，则该部位可识别线径最小，但此时母材部位的黑度比焊缝中心大，所以母材部位可识别线径将大于焊缝部位可识别线径，即两个部位的射线照相灵敏度不等，这显然不能满足缺陷检出的要求。 为使焊缝部位和母材灵敏度相等，就需要以最佳黑度为基准调节母材黑度和焊缝黑度。使母材黑度比D=2.5适当大一些，同时使焊缝黑度比D=2.5适当小一些。 黑度的是通过改变射线能量进而改变和n来实现的，黑度的具体数值大小与射线能量和余高高度等参数有关。 此

17、时的黑度称为有余高焊缝试件透照的最佳黑度，达到最佳黑度所使用的射线能量称为有余高焊缝试件透照的最佳射线能量。,图3-14 母材厚度10mm时焊缝余高高度和最佳黑度及可识别的最小线径,说明：在上图曲线的最低点引垂线到下图，与下图曲线的相交，从交点引水平线至纵坐标，即得母材和焊缝的最佳黑度；交点引垂线至横坐标，即得最佳射线能量。,图3-14 母材厚度10mm时焊缝余高高度和最佳黑度及可识别的最小线径,3.2.3 缺陷检出试验,表3-3反映了不同的胶片和增感屏组合对裂纹检出的影响。其中： 比较序号1、2、3、和6、7的数据，可看出胶片种类对裂纹检出的影响：随着胶片颗粒度增大和梯噪比减小，像质计灵敏度

18、变化虽不明显，但裂纹识别度明显下降。 比较序号3、4、5和8、9的数据。可看出铅箔增感屏、金属荧光增感屏和荧光增感屏与不同胶片组合对裂纹识别度的影响。,表3-4反映了不同射源、胶片、增感屏组合对未焊透及未熔合检出的影响。,由序号1、2、3、4、5和7、8可看出，使用X射线时，胶片型号改变对未焊透检出的影响不大，但使用射线时，胶片型号改变对未焊透检出有显著影响；从6可看出，使用粗粒胶片与金属荧光增感屏组合，即使用X射线透照，未焊透也可能漏检。 从序号9至16的数据可看出：对未熔合缺陷的检测，射线照相总体是不可靠的，底片显示的缺陷尺寸和实际尺寸存在较大误差；从序号12和14的数据可看出：金属荧光增

19、感屏的缺陷检出率低于铅屏；从序号9、11和15、16的数据可看出：使用Ir192射线源的缺陷检出率明显低于X射线。,3.不同透照角度对裂纹检出的影响,不同透照角度对裂纹检出的影响： 照射角度在10以下时，裂纹的识别情况变化不大；但照射角度超过15时，随着照射角度的增大，裂纹不能识别的情况就增多，裂纹检出率显著降低。,图3-17 照射角度和裂纹平均检出率的关系,裂纹检出率还受到板厚、透照灵敏度以及裂纹几何尺寸的影响，所以上述数据只表明该试验条件下的结果,3.2.4 几何因素对小缺陷对比度的影响,要点1：小缺陷定义：横向尺寸（垂直于射线束方向的尺寸）远远小于射线焦点尺寸的缺陷，包括小的点状缺陷和细

20、的线状缺陷。 要点2：几何条件导致小缺陷影像对比度降低的原因 ： 底片上缺陷影像由本影和半影组成，当d增大、L2增大或L1减小到一定程度，缺陷的本影将消失，其影像只由半影构成，对比度将显著下降。,1.缺陷本影消失 的临界几何条件,W为到达胶片P点的射线在缺陷位置平面上的截距； W与缺陷宽度W的比值大小决定了缺陷是否有本影。W/ W = 1是本影消失的临界点。,图3-18 W的几何意义,图3-2 射线照相几何条件对小缺陷对比度的影响,缺陷本影消失 的几何条件,2.几何条件对像质计金属丝影像对 比度影响的定量分析和值,要点1：像质计金属丝的值的推导 ； 要点2：对比度修正系数的定义； 要点3： 当

21、wd时（3-9 a）有本影情况； 当 wd时（3-9 b） 无本影情况。,焦点上发出的射线是不均匀的,几个几何参数的定义说明,d：金属丝直径 W（d）：到达胶片P点的射线在缺陷位置平面上的截距； d：到达胶片P点的射线穿过金属丝的路径，即b2d2之间长度； dm：对胶片上P点黑度起作用的厚度差，这一厚度差不是金属丝直径d，而是变化的，实际取d在w （或d）之间的平均值,d,像质计金属丝的值的推导和对比度修正系数 对比度修正系数的定义：就是dm与d的比值,3、小缺陷对比度 下降原因的另一种说明,超过本影消失的临界点，即当W/ W 1后，只有焦点的中心部分区域发出的射线经过缺陷到达P点，而焦点的两

22、端部分区域发出的射线可不经过缺陷而直接到达P点图中黑影部分,图3-21 W/W1，焦点的部分区域发出的射线不经过缺陷而到达P点,焦点的每一部分区域都发出射线，射线以不同路径到达P点。 W/ W 1时，df发出的所有 W/ W 1时， df发出的 射线都经过缺陷而到达P点 射线只有一部分经过缺陷到达P点,.小缺陷对比度下降的简明数学式,由几何定理可证明存在以下关系 W/ W = 2 df/df =1/2 D/D =1/2（3-11a） W/ W= 4 df/df =1/4 D/D =1/4（3-11b） 由上式可推出下式： W= W 时，有=0 （3-12a） WW时，有=0 W / W （3-

23、12b）,W/ W= 4 df/df =1/4,4.用Ug描述几何因素对 小缺陷对比度的影响,C=CO UgW（3-13a） C=COW/Ug UgW（3-13b） =0 WW （3-12a） =0 W / W WW （3-12b） - W与Ug两者很接近 W= df L2/（L1+L2） Ug = df L2 / L1 （ L2 大大小于 L1 ）,5.裂纹的值（1）公式的转变,公式（3-8）公式（3-14）,5.裂纹的值（2）公式的数学意义,进行了一次等面积代换，把一个饼形或圆形（金属丝截面）变换为相同面积的矩形： 矩形的宽是到达P点的射线在金属丝处的截距 w； 矩形的高是射线穿过金属丝的

24、平均行程dm （图3-22）,等面积代换，把一个饼形或圆形（金属丝截面）变换为相同面积的矩形,5.裂纹的值（3） 求解任意形状缺陷的值,平均高度dm =缺陷截面积S /截距w =平均高度dm /缺陷最大高度T,5.裂纹的值（4）裂纹的值公式,表面裂纹型简化为三角形，埋藏裂纹模型简化为菱形，则可推导出裂纹的值：,5.裂纹的值（5）裂纹的值曲线,图3-22 公式中金属丝截面 的等面积代换,几何因素对小缺陷影像对比度影响的总结（1）,1对横向尺寸远远小于焦点尺寸的小缺陷或影像细节，必须考虑几何因素对小缺陷对比度的影响。 2、影响小缺陷影像对比度的几何因素一共有五个 ：焦点尺寸df、焦点到缺陷距离L1

25、、缺陷到胶片距离L2 、 缺陷截面形状F、缺陷宽度w。,几何因素对小缺陷影像对比度影响的总结（2）,3几何因素导致小缺陷影象发生的变化是：对比度降低，横向尺寸变宽，边界变模糊（下图）； 4值始终小于1。不同形状的缺陷其值不同，对条形缺陷来说，值与缺陷截面形状有关。裂纹的值比金属丝小。,几何因素导致小缺陷影象发生的变化是：对比度降低，横向尺寸变宽，边界变模糊,几何因素对小缺陷影像对比度影响的总结（3）,5、由几何因素临界条件（WW）判定裂纹可检出最小尺寸； 常规参数：LI=600mm，L2=30 mm， df=3 mm 计算 W= df L2 /(L1 + L2 )=0.14mm 使用该参数照相

26、，宽度W小于0.14mm裂纹低于临界条件（WW），其检出率将急剧降低。,裂纹灵敏度对几何因素变化的特殊敏感性,丝型、孔型像质计灵敏度的指示值并不敏感，随焦距的减少，像质计灵敏度下降是平缓的，逐渐的；但裂纹灵敏度对焦距的变化十分敏感，当焦距减少到一定程度时，裂纹灵敏度急剧下降。（图3-25）,图3-25 焦距变化时，裂纹灵敏度及各种像质计灵敏度的相应变化,裂纹灵敏度急剧下降的解释,用几何不清晰度增大和对比度减小的共同作用来解释裂纹灵敏度急剧下降： W/ W 1时，裂纹本影消失，致使对比度急剧下降，检出灵敏度也急剧下降。,3.2.5 不同缺陷的灵敏度关系公式,1、 厚度灵敏度 用不同厚度组成的平面

27、阶梯块（厚薄规），在指定透照条件下照相，观察所拍的射线底片，可知道该透照条件能检出的最小厚度 从理论上分析厚度灵敏度受哪些因素影响？ 阶边像质计和厚度灵敏度 ： X = 2.3Dmin/（CsGD） X = 0.014/（CsGD）Dmin近似取0.006,3.2.5 不同缺陷的灵敏度关系公式,阶边像质计和厚度灵敏度 ： X = 2.3Dmin/（CsGD） X = 0.014/（CsGD）Dmin近似取0.006 厚度灵敏度公式表达了在射线底片上可识别的最小厚度差与某一组透照数据（包括试件材质、厚度、射源种类、能量、胶片-增感屏、曝光量、焦距、暗室处理条件、底片黑度、等等）的关系。,建立缺陷

28、灵敏度与阶边像质计灵敏度关系式的假设和前提,（1）底片上记录的影像宽度是影像宽度与总不清晰度之和 （2）缺陷影像的可识别性取决于影像黑度峰值与背景的黑度差 （3）胶片乳剂颗粒性对影像的可识别性作用忽略不计。 （4）小缺陷影像对比度取决于小缺陷体积V而不是高度T,小缺陷检出灵敏度一个重要观点,如果焦点不是点源，而且有一定尺寸，则主因对比度公式应改写。 即 I/I=T/（1+n） 应改为：I/I=V /（1+n）。因为对影象中某点P的黑度有贡献的射线不是一根，所有穿过缺陷的射线都有贡献。因此，穿过缺陷的射线的强度变化不是由T决定的，而是由被射线穿过的小体积V决定。（图3-26）。如果缺陷是细长线型

29、的，则穿过缺陷的射线的强度减弱由截面积S决定。,如果焦点不是点源，而且有一定尺寸，则穿过缺陷的射线的强度变化不是由T决定的，而是由被射线穿过的小体积V决定。,形状系数,不同形状缺陷的影像前沿的黑度变化，需要用形状系数修正。的数值根据有关视觉观察试验得出：前沿尖锐的黑度变化曲线取1，其它黑度变化曲线1； 金属丝： =0.65； 孔：=0.5-1；（Ui，=0.5；较大，=1） 裂纹：= W / Ui（1-e1.5W/Ui）（3-21） W/Ui： 0.01 0.1 0.3 0.6 ： 0.67 0.72 0.82 1.0 上下限：W Ui，=0.67； W0.6Ui，= 1,图7 按视觉规律确定

30、影象宽度 图8 按视觉规律确定可识别的黑度差。,小缺陷体积与影像面积和对比灵敏度（最小厚度差）相关性的基本公式。,基本公式：V/A=X (18) 式中X =0.014GD-1Cs-1 这就是表示射线底片上刚可识别的小缺陷体积与影像面积和对比灵敏度（最小厚度差）相关性的基本公式。任何一种象质计的灵敏度(丝或小孔)都是这一通用公式的特解。,不同形状的缺陷的灵敏度关系式,线型人工缺陷金属丝像质计与阶边像质计灵敏度的关系： min（M/2）+ （M/2）2+ MU 1/2 （M =0.83X） 圆型人工缺陷阶梯孔像质计与阶边像质计灵敏度的关系（略）； 平面型人工缺陷线切割槽（裂纹）与阶边像质计灵敏度的

31、关系： dW=X(dsin+Wcos+U) 裂纹（两侧面平行的人工裂纹型窄槽）与金属丝像质计灵敏度的关系：dW=0.8d2/（1+d/U）,裂纹在底片上的投影宽度,灵敏度关系式应用,除了用于理论上的定性分析与比较外，也可用来指导试验和实际照相。这里必须注意，灵敏度公式的应用并不是进行数字计算。从公式内容就可以知道，X是无法算出的，因为Cs、n、GD的数值都是未知的。,灵敏度公式的应用方法,欲知某一组给定的透照参数的裂纹检出灵敏度，不需去寻找裂纹试件做透照试验，而只要用该组参数透照阶边像质计（厚薄规，可用钳工工具塞规代替），通过观察底片，得到可识别的厚度差X的数值，将此数值带入裂纹灵敏度公式，即

32、可得知按该组透照参数进行射线照相可检出的裂纹尺寸。同样，将透照厚薄规得到的X值带入其它种类缺陷灵敏度公式，亦可求得象质计金属丝、气孔等缺陷的可检出尺寸。,3.2.6 射线照相裂纹检出研究总结 1.裂纹缺陷的特殊性,形状特殊缺陷的第三维尺寸（开口宽度W）远小于其余两维尺寸 尺寸特殊裂纹尺寸很小，有些裂纹本身就是一个影像细节,表达裂纹形态自身特征参数,从射线照相角度来看，表达裂纹形态自身特征参数有六个： 长度l；走向；埋藏深度h；裂纹平面对工件表面法线的倾角；自身高度d；开口尺寸或宽度W。 后三个，即W、d是关键参数。,2.裂纹的检出率与象质计灵敏度对应关系,灵敏度不对应的原因：金属丝与裂纹比较，

33、存在以下差异： （1） 形状：金属丝截面为圆形，而裂纹截面的模型为三角形（表面裂纹）或菱型（埋藏裂纹）或窄槽型。 （2）方向性：金属丝不具有方向性；而裂纹则具有明显的方向性 （3）横向尺寸：裂纹的横向尺寸（开口宽度）一般比金属丝直径要小。,3.透照角度对裂纹检出率的影响,射线方向与裂纹方向一致时，底片上裂纹影像的对比度最大，检出率最高 。 为防止横向裂纹漏检，要求控制透照厚度比K值。 防止纵向裂纹漏检问题， 平靶周向X射线机对环焊缝周向曝光时；双壁单影倾斜透照和双壁双影倾斜透照时。,4.裂纹的开口宽度w和透照几何条件对裂纹检出率的影响,df、L1、L2共同决定W值的大小，而W与W的比值决定底片

34、上裂纹影像是否有实影，当wW，此时底片上裂纹影像没有实影，仅由半影组成，其对比度急剧下降。,5.裂纹截面形状对检出率的影响,到达胶片上P点的射线不是图中射线束中心线这一条路径，而是通过裂纹截面部分所有路径。 影像中P点的黑度不是由裂纹高度d决定，而是由到达P点的所有射线所穿过的裂纹面积S决定。,dm值和0值与缺陷截面形状关系,裂纹截面的模型为三角形或菱型，当w= w 时，平均值 dm仅为裂纹高度d的一半，即dm=0.5d，0 = 0.5； 方形截面的平均值dm=1d，0 =1； 圆形截面的平均值dm=0.785d， 0 =.785。,6.透照厚度对裂纹检出率的影响,、在照相对比度方面不利影响:

35、 为穿透厚度更大工件要选用更高能量的射线; 散射比随工件厚度增加相应增大， 、在清晰度方面不利影响: 几何不清晰度与工件厚度成正比，固有不清晰度随射线能量增大而增大。 、在颗粒度方面不利影响: 射线 能量增大后，颗粒度增大。 、透照几何条件方面不利影响: 工件越厚，工件-胶片距离L2越大，而源-工件距离L1则受到限制不可能很大，这就使w值增大，而w值增大后，可检出的裂纹的宽度W也增大。,7.射线源和胶片种类对裂纹检出率的影响,x射线底片的对比度、清晰度、颗粒度均优于射线底片。 连续谱既含有穿透力较强的主能量部分，又含有大量有利于提高对比度的软线质部分，所以照相灵敏度比线状谱高。 x射线管的能量可以通过管电压调节，可以按试件的厚度选用合适的管电压，从而获得高对比度和高灵敏度。而射线的能量是由同位素的