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射线数字成像技术在焊管检测中的应用

王建华
（烟台华科检测设备有限公司 烟台）

摘 要 数字平板射线检测是一种先进的检测技术，整套系统重要由平板探测器、计算机及软件组成。当X射线穿过被检测物体到达平板探测器时，平板探测器将X射线不可见光信息转换成数字信号，然后由计算机软件解决成数字图像显示，在螺旋焊管检测中有望取代影像增强器及胶片拍摄。

关 键 词 数字平板 射线检测技术 图像解决

1 工业平板国内应用简介

2023年初 Varian生产的第一块1313硫氧化钆225kV工业平板来到中国，国内相关技术人员做了一系列的测试，成像效果很抱负，技术人员立即研发了相关的应用软件，并一方面在螺旋焊管厂做了实际检测实验。不久Varian又推出了碘化铯225kV工业平板。下面是在钢管厂做的碘化铯225kV1313工业平板现场测试结果：

螺旋焊管壁厚：17.5mm,2×2模式，1帧，距离：400mm，120kV，2mA。
射线机：赛福特225kV高频机

螺旋焊管壁厚：17.5mm,2×2模式，2帧，距离：500mm，128kV，6mA。

检测出的裂纹

检测出的裂纹

以下是18.4mm螺旋焊管缺陷图片

抓图获取的图像

进行快速评判时发现的缺陷

与胶片相应的窗宽窗位值图像
实际检测时，拍胶片此管端鉴定合格。

前幅图像与胶片成像相称，较难判断出缺陷，但灵敏度可以满足标准规定
后面的图像缺陷很容易被发现。

不锈钢焊管裂纹

平板成像格式事实上为RAW格式，与可见光成像单反数码相机相同，即所谓的原始图像格式，非常适合于专业人士后期图像解决。
下面是RAW格式一幅图像不同窗框窗位值的不同显示效果

线路板（一幅图像的不同窗宽窗位值的显示）

手电筒（一幅图像的不同窗宽窗位值的显示）

2 成像测试及使用结果

l 平板成像质量
平板成像的质量无论是测试还是实际的应用，效果都是良好的。
l 平板成像的剂量
通过测试17.5mm壁厚钢管120kV，2mA可清楚成像，说明平板成像的剂量可以是很低的！
帧速率和成像剂量值的关系：帧速率越高所需的剂量值越大。
帧速率低图像质量通常会更好。
l 平板成像的时间
通常平板成像帧速率在每秒1-2帧，一幅图像拍摄时间在10秒左右，速度是不久的。
l 平板成像的评判时间
平板成像通过计算机图像评判，既方便又快捷，随着软件的不断更新会体现出更大的优势。
l 平板成像检测结果的保存与管理
平板成像数字化的检测结果，通过计算机管理更安全、更方便，成本更低。
l 平板的寿命
根据实际应用情况来看，初期的平板成像设备在螺旋焊管生产线连续三班使用已有4年的时间，至今使用效果良好。
l 平板动态成像
现在比较成熟的工业平板帧速率为0.1-30帧/秒。用做实时检测，对检测速度应有较严格的规定。 30帧/秒的帧速率所需的成像剂量大约与影像增强器相称，但平板图像质量会更好。
下面是实际检测中的检测录像： 18.4mm螺旋焊管像质计测试录像；螺旋焊管检测录像。
l 平板与影像增强器及胶片成像的比较
平板成像系统无论是成像质量、成像剂量、成像结果管理都有着明显的优势，平板探测器成像快捷，更利于检测自动化，可大大提高检测效率。但是，需要一次性较高的投资，从长远看，平板的长期费用还是很低的。相信，随着技术的发展和使用的数量增长，一次性投资也会越来越低。
平板成像在螺旋焊管检测中无需做磁校正。
平板成像与胶片成像相比有着很重要的一个优点：低碳环保！

3 平板成像存在的问题

平板成像存在的问题重要有以下几个方面：
一、 一方面是人们的传统观念，总是习惯于用胶片的方法来评判数字化图像，这是一种惯性思维，事实上它们有很大的不同，必须用数字化的眼光来看待这个问题，由于这是一种革命性的改变。
二、 需要有各个行业的平板数字化检测的执行标准。
三、 需要有相关的平板数字化检测规程和评判方法。

4 平板成像未来展望
现在平板成像检测系统在焊管行业成功应用的检测线已达二十多条。数字化成像随着技术的不断发展，应用领域会不断扩展。数字化进程迅猛发展，柯达淡出市场也说明了这一点。随着我们对数字化认知的提高，数字化在X射线检测中会迅速的普及开来。一个数字化成像检测的时代在不久的将来会展现在我们面前。

谢谢大家。

参考文献：
1. Sensor Panel Imaging Copyright ©Varian Medical Systems, Inc. 1999
2. Flat Panel X-ray Imaging Ginzton Technology Center
3. Standard Practice for Manufacturing Characterization of Digital Detector Arrays1 ASTM E 2597 – 07
4. 103-2023成品油输送管道用钢管通用技术条件
5. DR平板检测技术在螺旋埋弧焊管检测中的应用 蒋太秋