中华人民共和国国家标准
GB/T29070-2012
Non-destructive testing-Industrial puted tomography(CT)testing-General requirements
中国国家标准化管理委员会 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草.
本标准由全国无损检测标准化技术委员会(SAC/TC56)提出并归口.
本标准起草单位:重庆大学ICT研究中心、中国兵器科学研究院宁波分院、齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司、铁道科学研究院金属及化学研究所、天瑞集团铸造有限公司、重庆市机械工程学会无损检测分会、重庆真测科技股份有限公司.
本标准主要起草人:卢艳平、倪培君、谭辉、段晓砸、徐向群、高金生、黄永巍、李卫兵、翰青龙、王班.
无损检测工业计算机层析成像 (CT)检测通用要求
1范围
程控制、记录、报告和档案等通用要求. 本标准规定了X射线和伽马射线工业计算机层析成像(CT)无损检测的人员、环境、设备、检测过
本标准适用于金属、非金属和复合材料构件及零部组件(大多数材料例如焊接件、铸件、电子组件、装药结构、火工产品等)的工业CT检测.其他应用领域或其他类型射线的工业CT检测可参照使用.
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件.凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括的修改单)适用于本文件.
GBZ98放射工作人员健康标准GBZ117工业X射线探伤放射卫生防护标准 GBZ175Y射线工业CT故射卫生防护标准GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证GB/T12604.2无损检测术语射线照相检测GB/T12604.11无损检测术语工业计算机层析成像(CT)检测GB18871电离辐射防护与辐射源安全基本标准 GB/T29069无损检测工业计算机层析成像(CT)系统性能测试方法
3术语和定义
GB/T12604.2、GB/T12604.11和GBZ175界定的术语和定义适用于本文件.
4一般要求
4.1检测人员要求
4.1.1检测人员应具备计算机软,硬件的基本知识,熟悉计算机的操作和日常维护.4.1.2从事工业CT检测的人员应按GB/T9445或其他相应标准要求接受培训和考核,并取得相应 的资格证书,持有不同级别资格的人员只能从事与其资格相应的技术工作.4.1.3检测人员的健康状况应符合GBZ98的有关规定检测人员的吸收剂量限值应满足GB18871的有关规定.4.1.4检测人员在实施检测工作时应佩带个人剂量计,个人剂量计应定期送当地有关部门进行检测.
4.2环境条件要求
4.2.1工业CT检测场所通常应具有检测室和控制室,检测室为辐射区,控制室为非辐射区.
GB/T 29070-2012
4.2.2检测室应干净、整洁,具有良好的通风及照明设施或条件,通风换气置换量每小时不少于两次.4.2.3检测室辐射防护条件应符合GB18871和GBZ117(或GBZ175)的有关规定.4.2.4检测室应安装监视装置,并将监视终端安装在控制室,以便从控制室观察检测室的情况.4.2.5检测室应有专门的接地设施,接地电阻应小于10或满足设备使用条件要求. 4.2.6控制室应干净、整洁,噪声低,光线柔和.4.2.7检测室和控制室应配备安全连锁装置和声光报警装置.4.2.8检测室和控制室的面积、电源、温度和湿度应符合设备使用条件要求.4.2.9检测室和控制室的其他要求由设备供需双方合同确定.
5设备要求
5.1系统组成
5.1.1概述
工业CT系统通常由射线源系统、探测系统、数据采集传输系统、机械系统、控制系统、图像处理系统和辐射安全防护系统等组成.
5.1.2射线源系统
5.1.2.1工业CT系统宜采用伽马射线或X射线作为射线源.常用的伽马射线源有60Co和137Cs,常用的X射线源有X射线机和电子直线加速器.
5.1.2.2射线源的主要性能包括射线能量、射线强度、焦点尺寸、剂量率稳定性等.射线能量决定了射线的穿透能力,即决定了适于检测的物体的材料及尺寸范围:射线强度直接影响系统的密度分辨能力和扫描效率,强度越高,则越有利于提高密度分辨能力、提高扫描效率:射线焦点尺寸影响系统的空间分辨能力,焦点尺寸越小,则越有利于提高空间分辨能力,但射线强度会降低;剂量率稳定性影响图像质量,输出不稳定将引起伪影.
5.1.2.3在相同焦点尺寸条件下,X射线源比伽马射线源的强度高儿个数量级.X射线源断电时不产 生射线,有利于辐射安全防护,X射线源的能谱多色性会导致图像产生杯状伪影.
5.1.2.4伽马射线源具有物理尺寸小、轻便、结构简单、输出稳定、单色性好、价格便宜等优点.缺点是强度和峰值能量受到限制,此外安全管理难度大.
5.1.3探测系统
5.1.3.1探测系统用来接收透射过被测物体的光子信号,并将其转换成电信号.
5.1.3.2根据不同的探测原理,探测器可分为气体电离探测器和闪烁探测器.气体电离探测器中,人射射线电离气态或液态的稀有元素,这些电离电子通过电场加速后运动到阳极,在阳极产生与人射信号成比例的电荷量.闪烁探测器利用特殊材料制成,这种材料暴露在射线中时能产生可见的荧光,荧光通过光电转换器件转化为电信号,
5.1.3.3根据不同的结构形式,探测器可分为单探头探测器、线阵探测器和面阵探测器.
5.1.3.4探测器的主要性能参数包括晶体尺寸、通道数量、申扰等.晶体尺寸决定有效空间内探测器 的通道数量,在没有准直器的系统中,晶体尺寸也影响成像的空间分辨力:品体尺寸越小,有效空间内的探测通道越多,数据采集速度越快,但信噪比和抗串扰能力也越差.
5.1.4数据采集传输系统
5.1.4.1数据采集传输系统用于获取和收集信号,它将探测器获得的信号转换、收集、处理和存贮,供图像重建用. 5.1.4.2数据采集传输系统的主要性能指标包括信噪比、稳定性、动态范围、采集速度及一致性等,5.1.4.3数据采集传输系统主要包括信号调理与转换单元、数据采集控制单元和数据传输控制单元.信号调理与转换单元对探测器输出的微弱信号进行放大、滤波、A/D转换等处理,获得大动态范围、高信噪比的数字信号:数据采集控制单元负责控制信号调理与转换单元进行数据采集,并进行数据的缓存:数据传输控制单元将各通道数据信号收集处理后传送到上位机.5.1.4.4在一些高集成度的系统中,数据采集传输系统也通常和探测系统集成在一起.
5.1.5机械系统
5.1.5.1机械系统提供CT的基础结构,提供射线源系统、探测系统及被测物体的安装载体及空间位置,并为CT系统提供所需扫描检测的多自由度高精度的运动功能.
5.1.5.2根据机械结构的布局,常见的工业CT系统分为立式和卧式布局.
5.1.5.3常用的机械系统提供的运动包括分层运动、分度运动、平移运动、径向运动、层厚调节运动、探测插值运动等,根据检测对象和技术方案的差异,这些运动会有不同程度的增减.
5.1.5.4平移旋转运动模式(也称二代扫描模式或RT模式)中,被测物截面在射线束平面内沿垂直于中心射线方向相对平移,然后再旋转,直到至少旋转180°,就能得到足够的数据,该模式的优点是探测通道响应不一致性对图像质量影响较小、适用的被测物尺寸范围较宽(如射束不能完全包含的被测物截面):缺点是扫描时间太长、设备运行成本高.
5.1.5.5只旋转运动模式(也称三代扫描模式或RO模式),被测物截面在射线束平面内旋转.三代扫描比二代扫描有更低的运动复杂度,而且当被测物完全被包含在扇束范围内时具有相当高的检测效率.缺点是容易由于探测通道响应不一致性而产生环状伪影,但可以通过校正来减弱或消除这种伪影.
5.1.6控制系统
5.1.6.1控制系统决定了CT系统的控制功能,它实现对扫描过程中机械运动的精确定位控制、系统 的逻辑控制、时序控制及检测工作流程的联序控制和系统各部分协调,并负责系统的安全保护.他类型的一些扫描模式也已被应用,如局部扫描、锥束扫描和螺旋扫描等.5.1.6.3控制系统应包括操作控制台、工业控制计算机或控制器、操作人机界面计算机及软件、控制机一台. 柜及必要的精密测量系统等,在一些特殊情况下,操作人机界面计算机可与图像系统计算机合并为5.1.6.4控制软件应包括扫描参数设置、扫描控制、运动保护、系统校准等功能,部分CT系统的控制系统还具有故障诊断等功能.
5.1.7图像系统
5.1.7.1工业CT系统需配置充足的计算机资源,当前主流计算机配置均能满足图像存储、运算处理 要求.计算速度能够通过特殊硬件来提高,通常采用一个单独的工作站用于图像重建与处理.5.1.7.2图像软件至少应具有图像重建、图像显示、图像处理、图像测量、图像分析、可视化等基本功能,并可根据实际应用开发专业的后处理软件,例如缺陷自动识别软件、递向CAD软件等.