工业射线缺陷深度的定位分析

王克

摘 要：利用相似三角形缺陷深度定位法对缺陷进行深度定位，可获得缺陷在工件中厚度方向的位置信息，能有效的减少缺陷返修工作量和提高返修质量。

关键词：射线照相；缺陷；深度

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.006

1 引言

射線照相是通过投影把具有三维尺寸的工件（包括其中的缺陷）投射到底片上转化为具有二维尺寸的图像，可直观的显示出缺陷的特点，方便对缺陷进行定性、定量判断，但在底片中却不易获得缺陷在厚度方向上的评判。利用相似三角形缺陷深度定位法对缺陷进行深度定位，可获得缺陷在工件中厚度方向的位置信息，能有效减少缺陷返修工作量和提高返修质量。

2 缺陷深度定位原理

用相似三角形对缺陷进行深度定位的原理如下：射线源在平行于胶片平面的两个位置，分别曝光一次，根据缺陷影像在底片上的相对位移距离，由相似三角形原理得出缺陷在工件中的深度位置。

当缺陷靠近胶片侧时，缺陷影像位移距离较小；当缺陷远离胶片侧时，缺陷影像位移距离较大。即缺陷影像在底片上的位移量，正比于射线源至缺陷的距离。基本原理如图1所示。

B/A=D/C=D/（F-D）

D=BF/（A+B） ……………………………………… 式（1）

H=（T+G）-D ……………………………………… 式（2）

式中：A—两次曝光中焦点位移距离；

B—射线底片上缺陷影像位移距离；

F—焦距；

D—缺陷至胶片距离；

H—缺陷离工件底面距离；

G—工件底面至胶片距离；

T—工件厚度。

3 曝光技术

采用相似三角形缺陷深度定位法进行缺陷定位时，应使用下列曝光技术：①计算所需曝光时间t，②用0.5t做一次曝光，③令射线机焦点沿平行于胶片平面的方向平移一定距离，④再用0.5t做二次曝光。

4 应用实例

我们在RT检测一批300×200×16mm的Q345R试件时，发现其中一件试件底片在焊缝中部有一超标气孔缺陷，用相似三角形缺陷深度定位法对该气孔进行深度定位。焦距F取值700mm，将射线机从气孔所在中心线向两侧各平移200mm先后进行两次曝光，获得底片影像如图2所示。

把以上各值带入式（1），得D=10.3mm。

此时，因胶片紧贴试件，G值取1mm带入式（2），得H=6.7mm。

为验证所得结果是否准确，用HS620超声波检测仪K2.5斜探头对该试件焊缝进行检测，在深度6.5mm处发现一位于Ⅱ区波高。至此，我们判断用相似三角形缺陷深度定位法所测缺陷深度准确可靠。

5 结束语

由于射线束方向和缺陷自身方向形状可能引起误差，加之射线检测人员对缺陷影像位移变化的识别不足，所以用该法进行缺陷深度定位时，胶片应紧贴工件表面，工件厚度、焦距、射线机焦点位移距离和底片上缺陷的位移距离四项数值，必须准确测量。而且，缺陷影像必须是射线机自中心向两侧平移等距离后两次曝光的结果。

参考文献：

[1]强天鹏.射线检测[M].中国劳动社会保障出版社，2007.