RU2718406C1 - Method for x-ray inspection of article internal structure - Google Patents

Method for x-ray inspection of article internal structure Download PDF

Info

Publication number
RU2718406C1
RU2718406C1 RU2019126823A RU2019126823A RU2718406C1 RU 2718406 C1 RU2718406 C1 RU 2718406C1 RU 2019126823 A RU2019126823 A RU 2019126823A RU 2019126823 A RU2019126823 A RU 2019126823A RU 2718406 C1 RU2718406 C1 RU 2718406C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control
radiation
product
ray
control product
Prior art date
Application number
RU2019126823A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Андреевич Седнев
Виталий Васильевич Ларионов
Георгий Викторович Гаранин
Андрей Маркович Лидер
Али Хосенович Оздиев
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
Priority to RU2019126823A priority Critical patent/RU2718406C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2718406C1 publication Critical patent/RU2718406C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G01N23/083Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the radiation being X-rays

Abstract

FIELD: defectoscopy.
SUBSTANCE: invention relates to the field of nondestructive inspection of articles by X-ray computed tomography and can be used in aviation, oil and gas, nuclear industry, in machine building. Essence of the invention consists in the fact that, on the control article, two reference points are selected at a given distance from each other along the horizontal line, control article is placed between the radiation source and the radiation detector, placing the control item tightly against the radiation detector, determining the angle β between the two X-ray directions from the radiation source to the selected reference points:
Figure 00000011
,
where y is the distance between the x-rays incident on the radiation detector; Si is the distance from the radiation source to the test article; H is X-ray control article size, the X-ray control item is illuminated and the radiation transmitted through it is recorded with each change of the X-ray angle of incidence by a step of at least β/5, thereby approximating the radiation source to the control item by the Si/400 linear movement pitch. Obtained data are used to perform tomographic reconstruction of the control product, as well as three-dimensional visualization of the internal structure of the article, from which the value and location of the defect are determined.
EFFECT: control of products of complex shape.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области неразрушающего контроля изделий методом рентгеновской компьютерной томографии и может быть использовано в авиационной, нефтегазовой, атомной промышленности, в отраслях машиностроения. The invention relates to the field of non-destructive testing of products by the method of x-ray computed tomography and can be used in the aviation, oil and gas, nuclear industry, and in mechanical engineering.

Известен способ рентгеновского контроля изделий с помощью компьютерной томографии, [RU 2619839 C1, МПК G01N 23/04 (2006.01), опубл. 18.05.2017], заключающийся в том, что осуществляют круговое сканирование исследуемого изделия посредством рентгеновских лучей в соответствии с предварительно заданным значением угловой дискретизации, которое представляет собой число точек дискретизации на одном круге, для получения группы дискретизационных данных проекций при различных углах проекции, причем предварительно заданное значение угловой дискретизации больше 1000. Обрабатывают дискретизационные данные проекцией для получения данных проекций множества виртуальных подфокусов, эквивалентных большому фокусу источника излучения в системе компьютерной томографии, и осуществляют реконструкцию изображения в соответствии с данными проекциями множества виртуальных подфокусов. A known method of x-ray inspection of products using computed tomography, [RU 2619839 C1, IPC G01N 23/04 (2006.01), publ. 05/18/2017], which consists in the fact that carry out a circular scan of the test product by means of x-rays in accordance with a predefined value of the angular sampling, which is the number of sampling points on one circle, to obtain a group of sampling data of the projections at different projection angles, and previously the set value of the angular discretization is greater than 1000. The discretization data is processed by the projection to obtain projection data of the set of virtual subfocuses, equivalent to a large focus of the radiation source in a computer tomography system, and the image is reconstructed in accordance with these projections of a plurality of virtual subfocuses.

Такой способ затрудняет сбор проекционных данных в связи с перекрытием одного положения рентгеновского пучка относительно другого соседнего, то есть смежного с ним пучка, что применимо для строго цилиндрической формы и не подходит для изделий сложной формы.This way makes it difficult collection of projection data due to the overlapping of one position of the x-ray beam relative to another neighboring, that is, adjacent to the beam, which is applicable for a strictly cylindrical shape and is not suitable for products of complex shape.

Известен способ контроля крупногабаритных изделий диаметром 2-4 м методом рентгеновской компьютерной томографии [RU 2542600 С1, МПК G01N 23/04 (2006.01), опубл. 20.02.2015], который заключается в том, что, используют источник жесткого тормозного излучения, расположенный от изделия контроля на расстоянии, обеспечивающем перекрытие веерным пучком рентгеновского излучения части сечения изделия контроля, при этом обеспечивают вращательное движение изделия контроля. Источник излучения поворачивают вокруг оси, перпендикулярной плоскости томограммы и проходящей через фокус пучка излучения, и располагают от изделия контроля на расстоянии, обеспечивающем перекрытие веерным пучком излучения менее половины сечения изделия контроля и перекрытие веерными пучками половины сечения изделия контроля за цикл поворотов. A known method of monitoring large products with a diameter of 2-4 m by x-ray computed tomography [RU 2542600 C1, IPC G01N 23/04 (2006.01),publ. 02/20/2015], which consists in the fact that they use a source of hard bremsstrahlung located at a distance from the control product, which ensures that a fan beam of x-ray radiation blocks part of the cross section of the control product, while providing rotational movement of the control product. The radiation source is rotated around an axis perpendicular to the plane of the tomogram and passing through the focus of the radiation beam, and positioned from the control product at a distance that provides a fan beam of radiation that is less than half the cross-section of the control product and fan-shaped beams overlap half the cross-section of the control product for the rotation cycle.

Этот способ позволяет осуществлять сканирование крупногабаритных изделий лишь цилиндрической формы. В процессе сбора проекционных данных изделие контроля должно вращаться вокруг постоянной оси вращения без смещений, что не позволяет сканировать и осуществлять контроль изделий сложной формы.This method allows you to scan large products only cylindrical in shape. In the process of collecting projection data, the control product must rotate around a constant axis of rotation without displacements, which does not allow scanning and monitoring products of complex shape.

Известен способ радиационного контроля состояния изделия контроля [RU 2392610 C1, МПК G01N 23/18 (2006.01), опубл. 20.06.2010], выбранный в качестве прототипа, включающий его просвечивание рентгеновским излучением, регистрацию с помощью детектора интенсивности прошедшего сквозь изделие излучения и повторное просвечивание. Повторное просвечивание изделия контроля осуществляют при измененном на величину от 0,5 до 10° угле падения на него пучка излучения, регистрируют интенсивность при повторном просвечивании, сопоставляют распределение по поверхности детектора интенсивности излучения при обоих и оценивают наличие или отсутствие дефектов в изделии контроля на основе совпадения или несовпадения относительного расположения участков повышенной интенсивности. Изменение угла падения пучка излучения на изделие контроля на величину от 0,5 до 10° осуществляют перемещением изделия на 1-30 мм от первоначального положения. В качестве детектора интенсивности прошедшего сквозь изделие излучения используют или рентгеновскую пленку, или пластиковую пленку с «фосфорным» покрытием.A known method of radiation monitoring the state of the control product [RU 2392610 C1, IPC G01N 23/18 (2006.01), publ. 06/20/2010], selected as a prototype, including its X-ray transmission, registration with the help of a detector of the intensity of radiation transmitted through the product, and repeated transmission. Repeated exposure of the control product is carried out at a change in the angle of incidence of the radiation beam on it from 0.5 to 10 °, the intensity is recorded during repeated transmission, the distribution of radiation intensity over the surface of the detector is compared for both, and the presence or absence of defects in the control product is evaluated based on the coincidence or discrepancies in the relative location of high-intensity areas. Changing the angle of incidence of the radiation beam on the control product by a value from 0.5 to 10 ° is carried out by moving the product 1-30 mm from its original position. Either an X-ray film or a plastic film with a phosphorus coating is used as a detector of the intensity of radiation transmitted through the product.

Однако, изменение угла падения пучка излучения на величину от 0,5 до 10° не связано с параметрами объекта контроля, и эта величина недостаточна для полного анализа объекта контроля, так как угол падения пучка излучения функционально связан с расстоянием до изделия контроля, Ограничение по углу падения излучения до 10° не позволяет выявить точное место расположения дефекта. Полученное изображение дефекта размыто и не обладает необходимым контрастом.However, changing the angle of incidence of the radiation beam by a value from 0.5 to 10 ° is not related to the parameters of the control object, and this value is insufficient for a complete analysis of the control object, since the angle of incidence of the radiation beam is functionally related to the distance to the control product. Angle restriction radiation fall to 10 ° does not allow to identify the exact location of the defect. The resulting image of the defect is blurry and does not have the necessary contrast.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание способа контроля внутренней структуры изделия, позволяющего реализовать рентгеновский контроль изделия сложной формы, обнаружить дефект, его величину и место расположения в объеме контролируемого изделия в режиме реального времени.The technical result of the invention is the creation of a method of controlling the internal structure of the product, which allows to implement x-ray control of the product of complex shape, to detect a defect, its size and location in the volume of the controlled product in real time.

Предложенный способ рентгеновского контроля внутренней структуры изделия, также как в прототипе, включает его просвечивание рентгеновскими лучами, регистрацию прошедшего сквозь изделие излучения и повторное просвечивание изделия при измененном угле падения луча излучения, регистрацию излучения, прошедшего сквозь изделие при повторном просвечивании, оценку наличия или отсутствия дефектов в изделии. The proposed method of x-ray control the internal structure of the product, as in the prototype, includes its X-ray transmission, registration of radiation transmitted through the product and repeated transmission of the product with a changed angle of incidence of the radiation beam, registration of radiation transmitted through the product during repeated transmission, assessment of the presence or absence of defects in the product.

Согласно изобретению предварительно на изделии контроля выбирают две реперные точки на заданном расстоянии друг от друга по горизонтали. Затем размещают изделие контроля между источником излучения и детектором излучения, располагая изделие контроля вплотную к детектору излучения, определяют угол β между двумя направлениями рентгеновских лучей от источника излучения до выбранных реперных точек:According to the invention, two reference points are preliminarily selected on the control product at a predetermined horizontal distance from each other. Then place the control product between the radiation source and the radiation detector, placing the control product close to the radiation detector, determine the angle β between the two directions of x-rays from the radiation source to the selected reference points:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где y - расстояние между точками попадания рентгеновских лучей на детектор излучения;where y is the distance between the points of impact of x-rays on the radiation detector;

Si - расстояние от источника излучения до изделия контроля;S i is the distance from the radiation source to the control product;

H - размер изделия контроля по ходу рентгеновских лучей.H is the size of the control product along the x-rays.

При каждом изменении угла падения рентгеновского луча на шаг не менее β/5 просвечивают изделие контроля рентгеновскими лучами и регистрируют прошедшее сквозь него излучение при каждом приближении источника излучения к изделию контроля на шаг линейного перемещения Si/400. Осуществляют томографическую реконструкцию изделия контроля, а также трехмерную визуализацию внутренней структуры изделия, по которым определяют величину и место расположения дефекта.With each change in the angle of incidence of the X-ray beam by a step of at least β / 5, the X-ray control product is illuminated and the radiation transmitted through it is recorded at each approach of the radiation source to the control product by the linear displacement step S i / 400. Carry out tomographic reconstruction of the control product, as well as three-dimensional visualization of the internal structure of the product, which determine the size and location of the defect.

Предложенная последовательность действий позволила реализовать контроль изделий сложной формы в любых труднодоступных местах в оперативном варианте, упростить процедуру контроля изделий, исключить погрешность измерения внутренней структуры металлического изделия. The proposed sequence of actions made it possible to implement control of products of complex shape in any hard-to-reach places in the operational version, simplify the procedure for control of products, and eliminate the measurement error of the internal structure of a metal product.

На фиг. 1 представлена блок-схема установки для рентгеновского контроля внутренней структуры изделия. In FIG. 1 shows a block diagram of an installation for x-ray control of the internal structure products.

На фиг. 2 показана станина-держатель источника рентгеновского излучения. In FIG. 2 shows a holder bed x-ray source.

На фиг. 3 представлен внешний вид изделия контроля с нанесёнными реперными точками 12, 13. In FIG. 3 shows the appearance of the control product with the applied reference points 12, 13.

На фиг. 4 показана схема измерения угловых и линейных параметров лазерным лучом для определения углового и линейного перемещения источника рентгеновского излучения относительно изделия контроля. In FIG. 4 shows a diagram for measuring angular and linear parameters with a laser beam to determine the angular and linear displacement of the x-ray source relative to the control product.

На фиг. 5 представлено компьютерное воспроизведение искусственно созданного дефекта в изделии контроля на расстоянии 940 мм от источника рентгеновского излучения до изделия контроля. In FIG. 5 presents a computer reproduction of an artificially created defect in a control product at a distance of 940 mm from the x-ray source to the control product.

На фиг. 6 представлены результаты изображения дефектов изделия контроля.In FIG. 6 presents the results of the image of defects in the control product.

Установка для рентгеновского контроля внутренней структуры изделия содержит станину-держатель 1 (СДИК) (фиг. 1), для размещения изделия контроля 2 (ИК). С одной стороны от станины-держателя 1 (СДИК) с изделием контроля 2 (ИК) расположен источник рентгеновского излучения 3 (ИИ), а с другой стороны - детектор излучения 4 (ДИ). Источник излучения 3 (ИИ) закреплен на поворотном устройстве, расположенном на станине-держателе 5 (СДИИ). Installation for x-ray inspection of the internal structure of the product contains the frame holder 1 (SDIK) (Fig. 1), for placement of the control product 2 (IR). On the one hand from the holder bed 1 (SDIK) with the control product 2 (IR) is an X-ray source 3 (II), and on the other hand, a radiation detector 4 (DI). The radiation source 3 (II) is mounted on a rotary device located on the frame-holder 5 (SDII).

В качестве станины-держателя 5 (СДИИ) источника излучения 3 (ИИ) использовали станину-держатель DCNI 50 ST (DELCEN Automazioni)) (фиг. 2), которая снабжена поворотным устройством, лазерным измерителем расстояния 6 (ИР), лазерным измерителем углов поворота 7 (ИУП) источника излучения 4 (И) и устройством линейного и углового перемещения. As the holder bed 5 (SDI) of the radiation source 3 (II), the DCNI 50 ST holder (DELCEN Automazioni)) was used (Fig. 2), which is equipped with a rotary device, a laser distance meter 6 (IR), and a laser angle meter 7 (IUP) of the radiation source 4 (I) and a linear and angular displacement device.

Поворотное устройство и устройство линейного и углового перемещения (на фиг. 1 не показаны) станины-держателя 5 (СДИИ), измеритель расстояния 6 (ИР) и измеритель углов поворота 7 (ИУП), источник излучения 3 (ИИ) и детектор излучения 4 (ДИ) подключены к блоку обработки данных 8 (БОД), который подключен к блоку визуализации данных 9 (БВД), который связан с персональным компьютером 10 (ПК), который соединен с блоком управления 11 (БУ).The rotary device and the linear and angular displacement device (not shown in Fig. 1) of the holder bed 5 (SDI), distance meter 6 (IR) and angle meter 7 (IUP), radiation source 3 (AI) and radiation detector 4 ( DI) are connected to data processing unit 8 (BOD), which is connected to data visualization unit 9 (BVD), which is connected with personal computer 10 (PC), which is connected to the control unit 11 (CU).

К блоку управления 11 (БУ) подключены поворотное устройство и устройство линейного и углового перемещения станины-держателя 5 (СДИИ), измеритель расстояния 6 (ИР), измеритель углов поворота 7 (ИУП), источник излучения 3 (ИИ), детектор излучения 4 (ДИ), блок обработки данных 8 (БОД).A control unit 11 (control unit) is connected to a rotary device and a device for linear and angular movement of the holder frame 5 (SDI), a distance meter 6 (IR), a rotation angle meter 7 (IUP), a radiation source 3 (AI), a radiation detector 4 ( DI), data processing unit 8 (AML).

Использовали источник излучения 3 (ИИ) - малогабаритный бетатрон МИБ-2.5 (ТПУ) с энергией 2,5 МэВ. Детектор излучения 4 (ДИ) - X-Scan 0.4iHE2-410 M (Detection Technology) с размером пикселя 400 мкм, с общим числом пикселей 2050. We used a radiation source 3 (II) - a small-sized betatron MIB-2.5 (TPU) with an energy of 2.5 MeV. Radiation Detector 4 (DI) - X-Scan 0.4iHE2-410 M (Detection Technology) with a pixel size of 400 microns, with a total number of pixels of 2050.

Блок обработки данных 8 (БОД) использовали для записи расстояний, углов поворота станины-держателя 5 (СДИИ), типа материала изделия контроля 3 (ИИ), энергии рентгеновских лучей, коэффициента ослабления рентгеновских лучей в материале изделия контроля, координат реперных меток на изделии контроля, для составления таблицы-матрицы для записи сигналов измерений с детектора излучения 4 (ДИ), Data processing unit 8 (BOD) was used to record distances, rotation angles of the holder bed 5 (MDI), type of control product 3 (II), x-ray energy, attenuation coefficient of x-rays in the material of the control product, coordinates of reference marks on the control product , to compile a matrix table for recording measurement signals from a radiation detector 4 (CI),

В блоке визуализации данных 8 (БВД) использована стандартная программа визуализации.In the data visualization block 8 (BVD), a standard visualization program is used.

Для проведения рентгеновского контроля внутренней структуры фланца задвижки трубы газопровода ZD300-40 высокого давления, изготовленной Томским электромеханическим заводом (фиг. 3), изделие контроля 2 (ИК) поместили на станину-держатель 1 (СДИК) между источником излучения 3 (ИИ), закрепленным на станине-держателе 5 (СДИИ), и детектором излучения 4 (ДИ). Изделие контроля вплотную придвинули к плоскости детектора излучения 4 (ДИ). To carry out x-ray control of the internal structure of the flange of the gate valve of the gas pipe ZD300-40 high pressure manufactured by Tomsk Electromechanical Plant (Fig. 3), the control product 2 (IR) was placed on the holder bed 1 (SDIK) between the radiation source 3 (II) mounted on the holder bed 5 (SDI) and the radiation detector 4 (DI). The control product is closely moved to the plane of the radiation detector 4 (CI).

По данным завода-изготовителя о типе материала определили линейный коэффициент ослабления рентгеновских лучей, и определили величину проникающей способности рентгеновских лучей в данном материале и сравнили её с толщиной стенки изделия контроля 2 (ИК). В соответствии со справочными данными линейный коэффициент ослабления рентгеновских лучей данной энергии в материале изделия контроля (сталь) составляет ~ 0.47 см-1. Проникающая способность излучения характеризуется толщиной слоя половинного ослабления рентгеновского излучения, которая составляет d1/2 = (ln2/0,47) = 15 мм, что соответственно больше, чем толщина стенки изделия контроля [И.Т. Гороновский, Ю.П. Назаренко, Е.Ф. Некряч. Краткий справочник по химии, Изд.-во АН УССР, Киев, 1962, С. 23, табл. "Линейные коэффициенты ослабления узкого пучка гамма-лучей"].According to the manufacturer’s data on the type of material, the linear attenuation coefficient of the x-rays was determined, and the penetration of the x-rays in the material was determined and compared with the wall thickness of the control product 2 (IR). In accordance with the reference data, the linear attenuation coefficient of x-rays of a given energy in the material of the control product (steel) is ~ 0.47 cm -1 . The penetrating power of radiation is characterized by the thickness of the half attenuation layer of x-ray radiation, which is d 1/2 = (ln2 / 0.47) = 15 mm, which is correspondingly greater than the wall thickness of the control product [I.T. Goronovsky, Yu.P. Nazarenko, E.F. Nekryach. Short reference book on chemistry, Publishing House of the Academy of Sciences of the Ukrainian SSR, Kiev, 1962, p. 23, table. "Linear attenuation coefficients of a narrow gamma-ray beam"].

Из данных завода изготовителя записали в блок обработки данных 8 (БОД) толщину 15 мм стенки и ширину Н=265 мм изделия контроля. From the manufacturer’s data, a thickness of 15 mm of the wall and a width of H = 265 mm of the control product were recorded in the data processing unit 8 (BOD).

На изделии контроля 2 (ИК) выбрали две реперные точки (фиг. 3, 4), расстояние между которыми по горизонтали составляло, например, 265 мм, и нанесли соответствующие метки 12 и 13. On the control product 2 (IR), two reference points were selected (Figs. 3, 4), the horizontal distance between which was, for example, 265 mm, and the corresponding marks 12 and 13 were applied.

Лазерным измерителем расстояния 6 (ИР) измерили расстояние Si от источника излучения 3 (ИИ) до изделия контроля 2 (ИК), которое составило 472 мм. Затем последовательно направляли лазерный луч от измерителя расстояния 6 (ИР) на реперные точки 12 и 13 и определили расстояние у между точками попадания рентгеновских лучей на детектор излучения 4 (ДИ). Using a laser distance meter 6 (IR), the Si distance from the radiation source 3 (II) to the control product 2 (IR), which was 472 mm, was measured. Then, the laser beam was subsequently directed from the distance meter 6 (IR) to the reference points 12 and 13, and the distance between the points where the X-rays hit the radiation detector 4 (CI) was determined.

Схема измерения расстояний и углов приведена на фиг. 4, где 14 и 15 - лазерные лучи, β - угол между лазерными лучами 14 и 15, направленными на изделие контроля 2 (ИК). A diagram for measuring distances and angles is shown in FIG. 4, where 14 and 15 are laser beams, β is the angle between the laser beams 14 and 15 directed to the control product 2 (IR ).

По команде с блока управления 11 (БУ) повернули станину-держатель 5 (СДИИ) так, чтобы луч лазерного измерителя углов поворота 7 (ИУП) был направлен в метку 12. On command from the control unit 11 (BU), the holder bed 5 (SDI) was turned so that the beam of the laser measuring angle of rotation 7 (IUP) was directed to the mark 12.

С помощью блока обработки данных 8 (БОД) определили величину угла β по формуле: Using the data processing unit 8 (AML), the angle β was determined by the formula:

Figure 00000002
.
Figure 00000002
.

Угол равен β = 19,8°. The angle is β = 19.8 °.

Значение угла β разделили на пять частей, получив шаг изменения угла β для облучения рентгеновскими лучами изделия контроля, который записали в блок управления 11 (БУ). The value of the angle β was divided into five parts, obtaining the step of changing the angle β for x-ray irradiation of the control product, which was recorded in the control unit 11 (CU).

Используя результаты предварительного моделирования рентгеновского контроля внутренней структуры любых изделий контроля, установили, что число приближений источника излучения 3 (ИИ) к изделию контроля 2 (ИК) для контроля дефекта должно быть не менее 400 (фиг. 5).Using the results of preliminary modeling of x-ray control of the internal structure of any control products, it was found that the number of approximations of the radiation source 3 (II) to the control product 2 (IR) for defect control should be at least 400 (Fig. 5).

Определили шаг приближений (линейных перемещений) источника излучения 3 (ИИ) к изделию контроля 2 (ИК): 472 : 400 = 1,18 мм/Determined the approximation step (linear displacement) of the radiation source 3 (AI) to the control product 2 (IR): 472: 400 = 1.18 mm /

Включили детектор излучения 4 (ДИ) и источник излучения 3 (ИИ), предварительно установив необходимое напряжение питания, которое обеспечивает прохождение рентгеновских лучей через стенку изделия контроля 3 (ИК). Записали показания детектора излучения 4 (ДИ) в блок обработки данных 8 (БОД). По команде с блока управления 11 (БУ) станина-держатель 5 (СДИИ) перемещала источник излучения 3 (ИИ) ближе к изделию контроля 3 (ИК) каждый раз на 1,18 мм, при этом записывали показания детектора 4 (ДИ) в блок обработки данных 8 (БОД). Так продолжали до тех пор, пока не были пройдены все точки вдоль луча, направленного в первую реперную точку 12 на изделии контроля 3 (ИИ). We turned on the radiation detector 4 (DI) and the radiation source 3 (AI), having previously set the required supply voltage, which ensures the passage of x-rays through the wall of the control product 3 (IR). We recorded the readings of the radiation detector 4 (DI) in the data processing unit 8 (AML). At the command of control unit 11 (BU), the holder bed 5 (SDI) moved the radiation source 3 (AI) closer to the control product 3 (IR) 1.18 mm each time, while the readings of detector 4 (DI) were recorded in the unit data processing 8 (AML). This continued until all points along the beam directed to the first reference point 12 on the control product 3 (AI) were passed.

По команде из блока управления 11 (БУ), повернув станину-держатель 5 (СДИИ), направили рентгеновский луч источника излучения 3 (ИИ) на изделие контроля 2 (ИК) под первым углом β1, который равен 3,96°. Записали сигнал от детектора излучения 4 (ДИ) в блок обработки данных 8 (БОД). Затем приблизили источник излучения 3 (ИИ) на 1,18 мм, не меняя угол направления рентгеновского луча и вновь записали сигнал от детектора излучения 4 (ДИ) в блок обработки данных 8 (БОД). Число таких шагов приближения составило 400. При каждом изменении шага перемещения фиксировали сигнал, полученный от детектора излучения 4 (ДИ) в блоке обработки данных 8 (БОД).At the command of the control unit 11 (BU), turning the bed holder 5 (SDI), sent the x-ray of the radiation source 3 (II) to the control product 2 (IR) at the first angle β 1 , which is 3.96 °. The signal from the radiation detector 4 (DI) was recorded in the data processing unit 8 (AML). Then, the radiation source 3 (AI) was approximated by 1.18 mm without changing the angle of the x-ray direction and the signal from the radiation detector 4 (DI) was again recorded in the data processing unit 8 (AML). The number of such approximation steps was 400. With each change in the movement step, the signal received from the radiation detector 4 (CI) in the data processing unit 8 (BOD) was recorded.

По команде из блока управления 11 (БУ), поворачивали станину-держатель 5 (СДИИ), последовательно, каждый раз на шаг 3,96° для углов β2, β3, β4, β5. направления рентгеновского луча от источника излучения 3 (ИИ). При каждом таком изменении угла облучения рентгеновскими лучами изделия контроля 2 (ИК) фиксировали сигналы от детектора излучения 4 (ДИ) при каждом линейном перемещении с шагом в 1,18 мм до изделия контроля 2 (ИИ), аналогично измерениям при угле направления рентгеновского луча β1,At the command of the control unit 11 (BU), the holder bed 5 (SDI) was rotated sequentially, each time by a step of 3.96 ° for angles β2β3β4, β5. directions X-ray from radiation source 3 (AI). With each such change in the x-ray angle of the control product 2 (IR), the signals from the radiation detector 4 (CI) were recorded for each linear movement in 1.18 mm increments to the control product 2 (AI), similar to measurements with the angle of the x-ray beam βone,

После того как были собраны все данные их передали в блок визуализации данных 9 (БВД), где осуществили томографическую реконструкцию изделия контроля 2 (ИК). По эти данным провели трехмерную визуализацию внутренней структуры изделия контроля 2 (ИК), которое было выведено на экран монитора персонального компьютера 10 (ПК), и по ним определили величину и место расположения дефектов. Изображение дефектов 16, 17 на внутренней стороне фланца задвижки трубы газопровода высокого давления показано на фиг. 6. Дефекты 16, 17 представляют собой небольшие поры размером 3 мм в металле изделия контроля 3 (ИИ), образовавшиеся при формовке и отливке вследствие выделения газов, растворенных в металле при его производстве.After all the data was collected, they were transferred to the data visualization unit 9 (BVD), where they performed tomographic reconstruction of the control product 2 (IR). According to these data, a three-dimensional visualization of the internal structure of the control product 2 (IR) was carried out, which was displayed on the monitor screen of a personal computer 10 (PC), and the magnitude and location of defects were determined from them. The image of defects 16, 17 on the inner side of the valve flange of the high pressure gas pipe is shown in FIG. 6. Defects 16, 17 are small pores of 3 mm in the metal of the control product 3 (II), formed during molding and casting due to evolution of gases dissolved in the metal during its production.

Claims (6)

Способ рентгеновского контроля внутренней структуры изделия, включающий его просвечивание рентгеновскими лучами, регистрацию прошедшего сквозь изделие излучения и повторное просвечивание изделия при измененном угле падения луча излучения, регистрацию излучения, прошедшего сквозь изделие при повторном просвечивании, оценку наличия или отсутствия дефектов в изделии, отличающийся тем, что предварительно на изделии контроля выбирают две реперные точки на заданном расстоянии друг от друга по горизонтали, размещают изделие контроля между источником излучения и детектором излучения, располагая изделие контроля вплотную к детектору излучения, определяют угол β между двумя направлениями рентгеновских лучей от источника излучения до выбранных реперных точек:The method of x-ray control of the internal structure of the product, including its transmission by X-rays, registration of radiation transmitted through the product and repeated transmission of the product with a changed angle of incidence of the radiation beam, registration of radiation transmitted through the product upon repeated transmission, assessing the presence or absence of defects in the product, characterized in that previously on the control product two reference points are selected at a given horizontal distance from each other, the control product is placed between from the radiation source and the radiation detector, having control product closely to the radiation detector, define an angle β between the two directions of X-rays from the radiation source to the selected reference points:
Figure 00000003
,
Figure 00000003
,
где y – расстояние между точками попадания рентгеновских лучей на детектор излучения;where y is the distance between the points of impact of x-rays on the radiation detector; Si - расстояние от источника излучения до изделия контроля;S i is the distance from the radiation source to the control product; H - размер изделия контроля по ходу рентгеновских лучей,H is the size of the control product along the x-rays, при каждом изменении угла падения рентгеновского луча на шаг не менее β/5 просвечивают изделие контроля рентгеновскими лучами и регистрируют прошедшее сквозь него излучение при каждом приближении источника излучения к изделию контроля на шаг линейного перемещения Si/400, осуществляют томографическую реконструкцию изделия контроля, а также трехмерную визуализацию внутренней структуры изделия, по которым определяют величину и место расположения дефекта.with each change in the angle of incidence of the x-ray by a step of at least β / 5, the control product is X-rayed and the radiation transmitted through it is recorded at each approach of the radiation source to the control product at the linear displacement step S i / 400, tomographic reconstruction of the control product is carried out, and three-dimensional visualization of the internal structure of the product, which determine the size and location of the defect.
RU2019126823A 2019-08-26 2019-08-26 Method for x-ray inspection of article internal structure RU2718406C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019126823A RU2718406C1 (en) 2019-08-26 2019-08-26 Method for x-ray inspection of article internal structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019126823A RU2718406C1 (en) 2019-08-26 2019-08-26 Method for x-ray inspection of article internal structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2718406C1 true RU2718406C1 (en) 2020-04-02

Family

ID=70156570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019126823A RU2718406C1 (en) 2019-08-26 2019-08-26 Method for x-ray inspection of article internal structure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2718406C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2742540C1 (en) * 2020-08-24 2021-02-08 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический универитет им. А.Н. Туполева - КАИ" Method of investigating adhesive joints of a multilayer helicopter rotor hub
RU2815195C1 (en) * 2023-08-11 2024-03-12 Олег Николаевич Будадин Method for automated x-ray inspection of products of complex shape and device for its implementation

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60161551A (en) * 1984-01-31 1985-08-23 Shimadzu Corp Inspecting method of multilayer substrate
JPS63157046A (en) * 1986-12-22 1988-06-30 Hitachi Ltd Method for inspecting internal flaw
RU2194315C1 (en) * 2001-07-23 2002-12-10 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Method for inspecting and grading welded joints between fuel-element cans with plugs
RU2271533C1 (en) * 2004-06-23 2006-03-10 Открытое акционерное общество "Ижорские заводы" Defect structure radiography
RU2304766C1 (en) * 2006-04-07 2007-08-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ") Method of non-destructing inspection of object's condition
RU2392610C1 (en) * 2009-05-28 2010-06-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" Method for radiation control of object status

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60161551A (en) * 1984-01-31 1985-08-23 Shimadzu Corp Inspecting method of multilayer substrate
JPS63157046A (en) * 1986-12-22 1988-06-30 Hitachi Ltd Method for inspecting internal flaw
RU2194315C1 (en) * 2001-07-23 2002-12-10 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Method for inspecting and grading welded joints between fuel-element cans with plugs
RU2271533C1 (en) * 2004-06-23 2006-03-10 Открытое акционерное общество "Ижорские заводы" Defect structure radiography
RU2304766C1 (en) * 2006-04-07 2007-08-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ") Method of non-destructing inspection of object's condition
RU2392610C1 (en) * 2009-05-28 2010-06-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" Method for radiation control of object status

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2742540C1 (en) * 2020-08-24 2021-02-08 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический универитет им. А.Н. Туполева - КАИ" Method of investigating adhesive joints of a multilayer helicopter rotor hub
RU2815195C1 (en) * 2023-08-11 2024-03-12 Олег Николаевич Будадин Method for automated x-ray inspection of products of complex shape and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Riggio et al. Application of imaging techniques for detection of defects, damage and decay in timber structures on-site
RU2768222C2 (en) Method and device for measuring dimensions using x-ray radiation of empty glass vessels moved along a conveyor
US6925145B2 (en) High speed digital radiographic inspection of piping
RU2768110C2 (en) Method and apparatus for in-line control of dimensions of industrial products
US10024808B2 (en) Collection of tomographic inspection data using compton scattering
RU2718406C1 (en) Method for x-ray inspection of article internal structure
Osipov et al. Simulation modeling in digital radiography with allowance for spatial outlines of test objects
Ewert et al. Progress in digital industrial radiology. Pt. 2, Computed tomography (CT)
Ewert et al. Corrosion monitoring with tangential radiography and limited view computed tomography
JP2018530748A (en) Method and apparatus for detecting defects in a material having a directional structure inside
US5524038A (en) Method of non-destructively inspecting a curved wall portion
RU2496106C1 (en) Method of non-destructive x-raying of pipelines and device for its implementation
JP7008325B2 (en) Radiation fluoroscopy non-destructive inspection method and radiation fluoroscopy non-destructive inspection equipment
JP4676300B2 (en) RT three-dimensional sizing device
JP2013506825A (en) Sample inspection method by radiosynthetic
Niederleithinger et al. Muon tomography of a reinforced concrete block--first experimental proof of concept
JPS6232347A (en) Non-destructive testing method for deterioration of material
WO2018092256A1 (en) Inline x-ray inspection system and imaging method for inline x-ray inspection system
Ghandourah et al. Evaluation of Welding Imperfections with X-ray Computed Laminography for NDT Inspection of Carbon Steel Plates
Ravindran et al. Mathematical modelling of the X-ray image of solid rocket motor for quantitative analysis
JPS6162847A (en) Industrial tomographic apparatus
Grubsky et al. Compton imaging tomography technique for NDE of large nonuniform structures
Ghandourah et al. Evaluation of Welding Defects with X-ray Digital Laminography for NDT inspection of Carbon Steel Plate
Fernandez et al. New applications of the NDT Simulation Platform CIVA
Hashem et al. A Computed Tomography Automation Architecture Developed from a Comprehensive Literature Review