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射線(xiàn)實(shí)時(shí)成像檢驗技術(shù)在復合材料槳葉檢測中的實(shí)踐運用
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時(shí)間：2013-11-07
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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采用射線(xiàn)實(shí)時(shí)成像檢驗技術(shù)對復合材料槳葉進(jìn)行射線(xiàn)檢測，與采用射線(xiàn)照相檢測技術(shù)檢測復合材料槳葉相比，采用實(shí)時(shí)成像檢驗技術(shù)檢測復合材料槳葉縮短了檢測時(shí)間，提高了工作效率。
復合材料的迅速普及與應用，為復合材料及產(chǎn)品的檢測提出了越來(lái)越高的要求。近年來(lái)射線(xiàn)檢測方法的不斷更新與快速發(fā)展，使得射線(xiàn)檢測能力和檢測范圍都有不同程度的提高。由于射線(xiàn)檢測具有影像直觀(guān)、便于保存等特點(diǎn)，射線(xiàn)檢測仍然是復合材料無(wú)損檢測最直接、最有效的檢測方法之一。其依據被檢工件的成分、密度、厚度等不同，對射線(xiàn)產(chǎn)生不同的吸收或散射的特性和被檢工件的質(zhì)量、尺寸、特性等做出判斷。
射線(xiàn)實(shí)時(shí)成像檢驗技術(shù)
射線(xiàn)實(shí)時(shí)成像檢驗技術(shù)，是隨著(zhù)成像物體的變動(dòng)圖像迅速改變的電子學(xué)成像方法，即在透照的同時(shí)就可觀(guān)察到所產(chǎn)生的圖像的檢驗方法[1]。圖1所示為實(shí)時(shí)成像檢驗系統構成示意圖。 
1 射線(xiàn)檢測的基本原理
當強度均勻的射線(xiàn)束透照射物體時(shí)，如果物體局部區域存在缺陷或結構存在差異，它將改變物體對射線(xiàn)的衰減，使得不同部位透射射線(xiàn)強度不同，這樣，采用一定的檢測器檢測透射射線(xiàn)強度，就可以判斷物體內部的缺陷和物體分布等[1]。
2 射線(xiàn)實(shí)時(shí)成像檢驗技術(shù)的特點(diǎn)
射線(xiàn)實(shí)時(shí)成像檢驗技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)態(tài)快速檢驗，采用閃爍晶體或熒光物質(zhì)與光電倍增器構成檢測器拾取信號，直接得到數字化圖像，可進(jìn)行近似實(shí)時(shí)的質(zhì)量評定[1]。
射線(xiàn)實(shí)時(shí)成像檢驗技術(shù)在復合材料槳葉檢測中的實(shí)踐運用
1 縮短了復合材料槳葉的檢測時(shí)間，大大提高了工作效率
采用射線(xiàn)實(shí)時(shí)成像檢驗技術(shù)對復合材料槳葉進(jìn)行射線(xiàn)檢測，與采用射線(xiàn)照相檢測技術(shù)檢測復合材料槳葉相比，采用實(shí)時(shí)成像檢驗技術(shù)檢測復合材料槳葉縮短了檢測時(shí)間，提高了工作效率。主要體現在2個(gè)方面：
（1）省去了膠片剪裁、包裝時(shí)間和膠片暗室處理時(shí)間。
采用射線(xiàn)照相檢驗技術(shù)檢測每片復合材料槳葉所需的膠片剪裁、包裝時(shí)間和膠片暗室處理時(shí)間至少為140min，而采用射線(xiàn)實(shí)時(shí)成像檢驗技術(shù)不需要膠片。
（2）縮短了檢測時(shí)間。
復合材料為低密度材料，采用射線(xiàn)照相檢驗技術(shù)檢測復合材料槳葉時(shí)，為了得到質(zhì)量較好的底片，只有在射線(xiàn)能夠穿透零件的條件下選用較低的能量，采用較大的曝光量對復合材料槳葉進(jìn)行檢測，這樣才可以得到更好質(zhì)量的射線(xiàn)底片，其影像清晰。按每片槳葉平均透照40次計算，透照一片槳葉需240min。而采用射線(xiàn)實(shí)時(shí)成像檢驗技術(shù)，零件被檢測時(shí)，由射線(xiàn)轉換器得到的信號，經(jīng)A/D變換（或已直接完成數字化）送圖像處理部分，通過(guò)圖像數據處理改進(jìn)圖像質(zhì)量；并通過(guò)計算機、軟件和一些輔助設備（如監視器、攝像機等），實(shí)現對整個(gè)射線(xiàn)實(shí)時(shí)成像檢驗系統的檢驗過(guò)程的控制。這樣，圖像每次成像時(shí)間約6s, 大大提高了工作效率。
2 降低了成本，節約了能源
與射線(xiàn)實(shí)時(shí)成像檢驗技術(shù)相比，采用射線(xiàn)照相檢驗技術(shù)檢測復合材料槳葉需要使用膠片，檢測每片復合材料槳葉平均所需膠片費用至少560元，按檢測20片復合材料槳葉計算，所需的膠片費用至少需11200元。另外，曝光后的膠片需進(jìn)行暗室處理，期間還需產(chǎn)生一定量的膠片處理用溶液的費用。而采用射線(xiàn)實(shí)時(shí)成像檢驗技術(shù)對復合材料槳葉進(jìn)行檢測，只需將所得圖像存儲在電腦中或經(jīng)刻錄后存儲在光盤(pán)中，每張光盤(pán)約10元，而每張光盤(pán)至少可存儲20片槳葉圖像。
3 零件各結構單元配合狀態(tài)圖像顯示更清晰、檢測效果更好
一般來(lái)說(shuō)，復合材料制件的制作工藝不同于金屬件，其內部缺陷同樣與制作工藝密切相關(guān)。制作工藝不同，產(chǎn)生的缺陷也存在差異。纏繞法、鋪層法等是制作構件的常用工藝，所以選擇透照方法時(shí)，應考慮工件的加工工藝或成形工藝特點(diǎn)可能產(chǎn)生的缺陷特點(diǎn)，選擇最有利于發(fā)現缺陷的方向進(jìn)行透照[1]。
復合材料的透照方法有：垂直透照法（即中心射線(xiàn)束垂直透照制件的透照方法）、平行透照法（即中心射線(xiàn)束與錐形件的軸線(xiàn)或制件的鋪層方向平行的透照方法）、切線(xiàn)透照法（即中心射線(xiàn)束與錐形件、筒形件和管形件的圓弧面相切的透照方法）、斜線(xiàn)透照法（即中心射線(xiàn)束與筒形件和容器制件的中心軸成一定傾角的透照方法）[2]。 
圖2 垂直透照法
結合復合材料槳葉的X射線(xiàn)檢測，根據檢測要求和鋪層方向，主要采用垂直透照法和平行透照法。如檢測各結構元件的放置配合狀態(tài)、鋪設狀態(tài)等，就必須采用不同的透照方法。檢測復合材料的纖維可能發(fā)生的斷裂、纖維分布是否均勻等，采用垂直透照法（見(jiàn)圖2）；檢測纖維的分層、結構單元的對接狀況等，采用平行透照法等（見(jiàn)圖3）。
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