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数字射线DR检测技术浅谈之平板探测器篇

浏览量:4240次发布时间:2023年06月13日

1、平板探测器如何给客户选型,主要从哪几个方面给客户匹配更实用的平板探测器?

答:一般情况,射线源的能量输出相对于检测物体都有一定的上限,符合图像质量标准和检测效率(单次检测面积等)的前提下,尺寸越小越好,像素尺寸越大越好。


2、工业CT平板探测器如何选型

答:先确定用什么射线源,基本三原则:1.用的住(耐照,剂量)2.买的起(价格成本最终客户买得起)3. 成像面积符合检测需求(单纯从检测面积上考虑)

以上三点的前提下,成像面积越小越好,像素越小越好。


3、CSI和DRZ的优缺点是什么,决定平板探测器硬件性能的因素都有哪些?

答:基于同一个基底,CsI (碘化铯)双丝高于GOS(硫氧化钆),在大剂量照射时,CsI的残影比GOS大,工业应用只需要考虑GOS比较稳妥,牺牲一点双丝值换来耐辐射,成像的稳定性更好。大致理解成CsI医疗适用,GOS 工业适用。


4、闪烁体厚度和图像反应出来的技术参数的相互关系。

答:越厚单丝越好,双丝越差。反之亦然。


5、静态平板和动态平板的区别事什么?帧率的高优势是什么?

答:工业上的应用,动静平板单次曝光的长短决定帧率。1012MA可以单次曝光很长时间,如果连续模式下,也可以理解为帧率特别慢的动态。帧率高,不拖影。


6、帧率1*1和2*2是什么意思?什么时候用1*1.什么时候用2*2

例如:帧率?(fps)20 (1×1)40 (2×2),如何切换?

答:1×1 图像上的每个像素与平板上的像素矩阵一一对应,2×2 图像上的每个像素与平板上的像素矩阵1:2对象,平板上两个像素合拼成一个像素到显示器上来显示使用时机:根据现场环境而定,1×1满足灰度和双丝单丝要求的,用1×1灰度。检测效率:双丝,单丝,都是要考虑的因素。


7、有线传输和无线传输的注意事项?平常所说的丢帧如何解释更能让客户理解?

答:网线,双头金属屏蔽,超六类,有线连接帧率不易过快。无线丢帧是传输信号有丢失,如果有特别明确和精准的周期性的丢,需要连接硬件检测一下。偶尔丢的话,让多帧叠加留一两幅富余的图像,通过算法计算后每张图像均值,若一个序列内有平均灰度明显低于其他很多的一张,平均降噪的时候甩掉不用。如何让客户容易理解:比方说我和一个人距离10m打电话,听的声音断断续续,不清楚有卡顿,就类似于丢帧。


8、平板探测器灵敏度、空间分辨率对成像有什么影响?有什么对应关系。

答:在同一个剂量下,单丝和双丝在平板上是互为相反的,这是闪烁体厚度决定的灵敏度。


9、平板是否对保温层管道,带气液管道,满液管道都能拍摄?能拍到多大厚度和最大直径?

答:平板对保温层管道,带气液管道,满液管道都能拍摄,取决于射线机的穿透能力,例如MAPT250可以穿透满水管道273*8,MRXD可以穿透岩棉单层100mm(双层200mm)530*18的管道。具体管道直径、是否含液体、岩棉厚度都是相关联关系,增加了一个参数另两个参数一定下降,例如增加了管径,工件厚度、岩棉厚度都要下降。


10、平板拍摄和胶片相比较能节约多少时间?如果用自动化工装能节约多少时间?

答:这是一个辩证的问题,单纯数字的对比至少在10-50倍。

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11、平板怎样选型?选型的原则是什么?

答:平板探测器闪烁体宜选择GOS,工件薄时或者轻金属材料、复合材料时也可选择CsI;帧速率高的由于低的;平板裸露耐压值宜选用高的;焦点满足要求前提下 宜选用小的。

选型原则:1)射线机的选型:a.宜选用高频射线机;

b.宜选用电流可调节的射线机。

C.宜选用焦点小的射线机。

2)平板探测器的选型:a.在满足缺陷检测精度的前提下宜选用像素大的平板探测器,增加平板对射线的转化率,提高信噪比。


12、自动化工装最适合的管径范围是多少?能工作多长时间?

答:目前自动化工装最适合的管径范围300mm-1219mm,原则上大可以无限,不受限制。平板、工装本身自带电源夏天4h,冬天5℃以上1-2h.工作现场具备电源可以循环充电时工作时间不受限制。


13、对于竖着的管道,平板如何固定?

答 :方便快捷首选紧线器,安全稳定选三脚架或者设计活动工装。

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14、什么是面阵扫查技术?

答:面阵扫查技术的通俗解释:

1. 被检物体和检测系统相对移动,不停顿

2. 实时获取达到平板探测器静态积分的图像质量

3. 实时获取等同线阵探测器的连续图像,不需要再做拼接

4. 举例:焊缝长十米,检测系统沿焊缝拍摄,边拍边显示高清质量的连续图像,拍完后就是一个全景焊缝图像

5. 数据也可以用于焊缝三维重建。


15、平板探测器不能像胶片一样弯曲,对图像有什么影响,对管道容器进行投照时如何提高图像质量?

1)实验研究证明用目前先进的数字平板探测器代替图像增强器可实现管道焊缝实时在线检测,同时可取代胶片照相实现对焊缝缺陷的高像质数字成像

2)四角会有畸变,根据情况进行处理采取措施:1. 畸变小可以忽略 2. 裁剪图像 3. 畸变校正

3)提高图像质量措施:1. 部件选型合理 2. 拍摄工艺条件优化 3. 有效图像处理


16、静态拍片2D图像,及动态实时成像,CT成像有什么区别,对同一工件,同一缺陷的判别的优劣势分别是什么?

1)静态拍片

静态拍片就是常规的静态检查,被检测物体是静止不动的,可以最大化利用探测器得到质量较好的图像,通常情况下静态成像质量要优于动态DR扫描图像,但是在某些检测环境中动态DR扫描效率要更高。

2)动态实时成像

·动态成像:下述运动过程中进行图像采集和显示:被检物体运动;检测系统运动;被检物体和检测系统均做运动

实时成像是一种X射线无损检测方法,是通过屏幕实时显示检测结果图像的方法,利用该图像对检测对象材料进行定性、定量的分析、判断和评估,从而获得检测对象材料的均匀性和一致性,或对象结构、装配、材料密度、厚度等信息,达到无损检测的目的,优点是检测效率更高,速度更快。

3)比较

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CT成像

CT成像简单直白的说就是多层螺旋扫描,CT扫描的好处在于可以三维的观察你所扫描的位置,可以通过不同的角度旋转,最后来准确的确定缺陷所在的具体位置,而不管是静态拍片还是动态实时成像看上去是非常直观的,但是达不到CT的三维效果及缺陷的准确位置。CT图像采集方式见上表星号项


17、在射线机焦点为0.4/1.0时,要求检测到0.5mm的焊接缺陷,平板探测器像素宜选多少,能否提供计算格式?在像素低于计算值时,有没有补偿方法?

1)公式:

最佳放大比 = 1 + (2 x 探测器分辨率 / 焦点尺寸)^2

2)计算

如果缺陷检测能力为0.5mm,则平板像素尺寸应小于0.250mm,平板分辨率2.0lp/mm。以PE 0822平板200um像素尺寸为例按上述公式计算最佳放大比:

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3)在像素低于计算值时,可采用超级分辨率功有效提升平板和系统分辨率。


18、数字射线应用时,铸件类射线源焦点和平板探测器的像素尺寸如何选择,为什么铸件类大部分推荐200微米左右的平板探测器?

1)选择方式同上面第三点

2)补充说明:数字图像的特性,综合了空间分辨力、噪声信号和X射线曝光量等各种因素对图像的影响,在对数字图像进行评价时,不能仅仅单独地以这些参数作为依据,成像质量佳的数字图像必须具备:低噪声和充分的对比分辨性能,而如果要强调探测器灵敏度,则必须要具备低噪声和高对比度的性能,而且还要考虑曝光量等因素,综合分析认为,数字平板探测器的最佳像素尺寸为200微米。


19、超级分辨率能用文字描述一下功能和方法吗?

一、功能

1)采用最新机器学习技术,仅用单帧图像进行图像重建

2)亚像素级别分辨能力,显著提高检测系统分辨率

3)提升缺陷结构和边界的清晰度,提高小缺陷检出率

4)提升图像空间分辨率

5)提高双丝测量值

6)提高信噪比


二、使用方法

1)图像预处理,预设参数,采集后图像即经过超级分辨率处理显示在计算机屏幕

20、拍照时,电压、毫安、像素、焦点尺寸对图像的影响关系是什么?

1)相同管电压条件下,随着管电流不断增大,图像信噪比逐渐增大,相同管电流条件下,随着管电压逐渐增大,图像信噪比增大。

2)相同管电压条件下,随着管电流不断增大,图像对比噪声比逐渐增大,当管电流一定时,随着管电压逐渐增大,图像对比噪声比增大。

3)像素是DR平板探测器数字化成像中的最小单元,类似于普通X射线胶片乳剂层中的AgBr颗粒大小,普通X射线胶片照相所成的影像是模拟图像,如果用数字图像的像素去衡量,像素的大小决定空间分辨力,像素越小,空间分辨力就越大。

4)X射线的焦点尺寸、X射线焦点到工件的距离(SO)、工件到探测器之间的距离(OD)、对图像质量也有较大的影响,比如当焦点尺寸一定时,SO/OD越大,图像越清晰,图像上影像边缘越明锐,这实际上是几何不清晰度越小,即空间分辨率越高,反之亦然,X射线机的焦点大小对DR图像的清晰度影响很大,一般情况下,应优先选择较小的焦点。


21、平板探测器灵敏度、空间分辨率对成像有什么影响?有什么对应关系?

答:在同一个剂量下,单丝和双丝在平板上是互为相反的,这是闪烁体厚度决定的。


22、知道工件厚度,如何选择平板像素和检测出的最小缺陷?

答:以钢4mm检测为例,技术检测等级AB级。

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在表格左侧选定工件厚度3.5-5,对应在右侧丝径(指双丝像质计的丝径)栏可见0.1mm即为100μm的平板探测器可以满足,丝径=像素(通过基础理论篇第4分辨率的计算公式验证),从图像分辨率栏可知4mm要求的图像分辨率是5.0lp/mm,标红的为必须了解的要对应。根据以上可知,知道平板的像素、图像分辨率也可以对应能知道工件的厚度。例如127μm平板可对应丝径0.13(0.127<0.13)项,可看到D9,检测厚度钢5mm-10mm。


本文来源:毅检检测


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