[發(fā)明專利]一種用底片黑度值測算勻質(zhì)材料厚度的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310404363.7
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN103471535A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡閏生;任華友;馬兆慶;袁生平
• 申請（專利權(quán)）人: 航天材料及工藝研究所;中國運載火箭技術(shù)研究院
• 主分類號: G01B15/02
• 分類號: G01B15/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種X射線無損探傷檢測方法，特別是涉及一種用底片黑度值測算勻質(zhì)材料厚度的方法，屬于無損檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

利用工業(yè)X射線機對材料工件進(jìn)行射線檢測是一種通用的無損檢測方法。X射線穿過物體后出現(xiàn)衰減，衰減的射線使射線膠片感光，膠片經(jīng)顯影和定影處理，成為黑白底片。當(dāng)X射線穿過薄厚不均或存在氣孔，裂紋，夾雜等缺陷的物體后，射線的衰減情況就發(fā)生了變化，經(jīng)過厚的或比本體密度高的物質(zhì)衰減就大，經(jīng)過薄的或比本體密度低的物質(zhì)衰減就小，于是在底片上顯示出深淺不同的黑度變化。專業(yè)人員根據(jù)底片黑度變化等信息判斷物體的內(nèi)部情況。

從本質(zhì)上講，物體上的任何缺陷都可以歸結(jié)為厚度的變化，因為氣孔、夾雜和裂紋等缺陷都是非本體物質(zhì)占據(jù)了應(yīng)由本體物質(zhì)填充的空間。具體地，氣孔、裂紋是氣體占據(jù)了本體材料空間；夾雜是高于或低于本體的物質(zhì)占據(jù)了本體材料的空間。

厚度測量方法較多，如常規(guī)測厚、超聲測厚、電渦流測厚等。但每種手段都受到一定條件的制約，例如常規(guī)測厚之于封閉型腔結(jié)構(gòu)件；超聲測厚之于不平行截面物體；電渦流測厚之于不導(dǎo)電材料。特別是對于未焊透或未熔合缺陷的深度測量以及截面連續(xù)變化的復(fù)雜精密鑄件的厚度測量，X射線測厚成為一種補充手段。

目前，已有一些品牌的X射線測厚儀器設(shè)備在市場銷售，如韓國產(chǎn)XRF2000鍍膜測厚儀。它的射線發(fā)出裝置是一種異型的X射線機，X射線接收裝置是帶有信號轉(zhuǎn)換的集成化射線收集器，主要用于金屬鍍膜的測厚。

2012年以來的也有一些用X射線測厚的專利發(fā)明，如專利申請?zhí)朇N201210239908.9一種帶材厚度測量裝置，它是將專用測厚儀的X射線接收裝置（4）和X射線發(fā)射裝置（5）置于被測厚帶材的兩端，X射線發(fā)射裝置（5）發(fā)出射線，穿過帶材形成衰減后，被X射線接收裝置（4）所接收，再經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換進(jìn)入計算機，與計算機中預(yù)置數(shù)據(jù)比較、計算，完成帶材實時厚度測量。

CN201220175666一種X射線測量金屬材料厚度裝置，其原理是X射線源發(fā)出X射線，X射線探測器接收穿過金屬板材的X射線，通過測量變送器將測得信號結(jié)果送到A/D轉(zhuǎn)換器中，傳送到數(shù)字信號處理器中，最后由數(shù)字信號處理器分析數(shù)據(jù)將獲得測量厚度經(jīng)過計算機處理得出厚度。

由射線檢測原理可知，很多缺陷本質(zhì)上都是厚度的變化，因此射線測厚具有廣泛的意義。

對一些具有不平行截面、不導(dǎo)電材料和工件或存在未焊透、未熔合等焊接缺陷產(chǎn)品的厚度或深度測量，常見測厚手段存在一定的不適應(yīng)性。此時，X射線測厚可成為一種非常有益的補充。特別是當(dāng)上述產(chǎn)品需要完成內(nèi)部質(zhì)量的X射線檢測時，同時同地，同手段地實現(xiàn)厚度測量，具有十分明顯的現(xiàn)實意義。

以韓國產(chǎn)鍍膜測厚儀為代表的市場在售測厚儀，主要用于鍍膜厚度測量，可實現(xiàn)在線實時測厚，適合微小厚度、大批量，連續(xù)化的測量作業(yè)，無法覆蓋工程上常見的多種厚度，多種材質(zhì)，多種形狀產(chǎn)品的厚度檢測要求。

2012年以來公開的X射線測厚專利技術(shù)，如一種帶材厚度測量裝置，其主要用于帶鋼廠中帶材生產(chǎn)線上帶鋼厚度的實時測量，專用性極強。另一專利技術(shù)，一種X射線測量金屬材料厚度裝置，也是針對金屬測厚的專用技術(shù)。兩個專利的共同特點就是適用對象必須是平面結(jié)構(gòu)的金屬。如此，對于具有一定結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，特別是非金屬產(chǎn)品，以上兩個專利技術(shù)的不適用性顯而易見。總之無論是在售測厚或是公開的專利，如要實施，均需資金的投入，并且投入的資金數(shù)額較大，這從其儀器裝置的組成就可分析明確，X射線發(fā)生裝置是其必備組建，一臺進(jìn)口通用形狀X射線機，目前價格就在30-100萬之間，特制X射線機價格會更高。另外X射線的接收裝置，信號轉(zhuǎn)換裝置，應(yīng)用軟件及計算機輔助裝置也需不少費用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提出一種用底片黑度值測算勻質(zhì)材料厚度的方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

本發(fā)明的一種用底片黑度值測算勻質(zhì)材料厚度的方法，步驟為：

第一步，對被檢測勻質(zhì)材料的厚度進(jìn)行預(yù)先估算；

預(yù)先估算被檢測勻質(zhì)材料的厚度是后續(xù)工作的基礎(chǔ)，但預(yù)先估算不需要精確，精度在5mm范圍即可，目的是為了標(biāo)準(zhǔn)階梯試塊的選取；標(biāo)準(zhǔn)階梯試塊的材料與被檢測勻質(zhì)材料的材料一樣，標(biāo)準(zhǔn)階梯試塊的階梯高度一致，一般以1mm步進(jìn)；

被檢測勻質(zhì)材料的厚度要包含于標(biāo)準(zhǔn)階梯試塊的厚度范圍之中；標(biāo)準(zhǔn)階梯試塊通常有10-20個臺階，因此在射線底片上的黑度也有10-20個；即每個臺階在射線底片上形成一個黑度；