GB/T 36071-2018 无损检测仪器 X射线实时成像系统检测仪技术要求

　　ICS 19 . 100 N 78

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 36071—2018

　　无损检测仪器

　　X射线实时成像系统检测仪技术要求

　　Non-destructivetestinginstruments—TechnicalrequirementsofX-rayreal-time

　　imagingsystem

　　2018-03-15 发布 2018-10-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 36071—2018

　　GB/T 36071—2018

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准由中国机械工业联合会提出。

　　本标准由全国试验机标准化技术委员会(SAC/TC 122)归口 。

　　本标准负责起草单位：辽宁仪表研究所、丹东奥龙射线仪器集团有限公司、中国工程物理研究院应用电子学研究所。

　　本标准主要起草人：于志军、姜盛杰、陈浩。

　　GB/T 36071—2018

　　无损检测仪器

　　X射线实时成像系统检测仪技术要求

　　1 范围

　　本标准规定了 X射线实时成像系统检测仪的术语和定义、要求、试验方法、检测规则、包装、标志、运输、贮存等。

　　本标准不适用于 CT装置。

　　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(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 191 包装储运图示标志

　　GB/T 12604 . 2 无损检测 术语 射线检测

　　GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件

　　GB/T 17618 信息技术设备 抗扰度 限值和测量方法

　　GB 18871 电离辐射防护与辐射源安全基本标准

　　GB/T 26837—2011 无损检测仪器 固定式和移动式工业 X射线探伤机

　　JB/ T 7902—2006 无损检测 射线照相检测用线型像质计

　　JB/ T 9329 仪器仪表运输 运输储存 基本环境条件及试验方法

　　3 术语和定义

　　GB/T 12604 . 2 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　图像处理 imageprocessing

　　利用数字图像处理技术，将图像对比度和清晰度进行增强，以获得良好的图像质量和视觉效果。

　　3.2

　　灰度 imagedensity

　　图像中黑白程度的分级值。

　　3.3

　　图像对比度 imagecontrast

　　检测图像中细节影像与背景影像的灰度差。

　　3.4

　　系统分辨率 system resolution

　　成像系统显示细节的能力，用每毫米线对数(LP/mm)表示。

　　3.5

　　原始图像数据 originimageparameters

　　初始采集而未作处理的图像数据。

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　　3.6

　　防护剂量 protectdose

　　以 X射线图像处理系统规定的最大工作管电压 (kV)、管电流 (mA) 工作时，距 防 护 设 施 外 侧50 mm 处的漏射空气比释动能率。

　　3.7

　　实时成像 real-timeimaging

　　当工件与射线源和探测器发生相对运动时，可连续产生动态检测图像的一种成像方法。

　　4 原理

　　4 . 1 光电转换

　　X射线穿透被检测工件后，被 X射线接收转换装置所接收，接收转换装置把不可见的 X 射线图像通过“光电效应”转换为光和电信号。

　　4 . 2 模数转换(ADC)

　　从信息量的载体而言，可视图像的载体是模拟量，它不能为计算机所识别，如要输入计算机进行处理，则需将模拟量转换为数字量，进行“模数转换”，再经过计算机进行图像处理，以提高图像的对比度、灵敏度和清晰度。 处理后的图像显示在显示屏上。 流程见图 1 。

　　图 1 X射线实时成像流程图

　　5 系统组成

　　5 . 1 概述

　　X射线实时成像系统主要由 X射线机、X 射线探测器、数字图像处理单元、图像显示单元、图像储存单元及计算机系统等组成。

　　5 . 2 X射线机

　　5 . 2 . 1 焦点

　　对于 X射线面阵列探测器，宜采用小焦点;对于线阵列探测器，宜采用大焦点。

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　　5 . 2 . 2 频率

　　工频或变频(中频，高频)，建议采用高频。

　　5 . 2 . 3 管电压和管电流

　　视工件厚度的不同，选择适当的管电压和管电流。 当管电压、管电流、运行功率超过额定值时，应具有自动保护。

　　5 . 2 . 4 高压稳定性

　　建议采用恒电位。

　　5 . 2 . 5 射线管

　　建议 X射线管采用强制冷却方式，以能够较长时间的连续工作。

　　5 . 2 . 6 射线束方向

　　视工作方式的不同，定向、周向均可。

　　5 . 2 . 7 X射线接收转换装置

　　X射线接收转换装置可以是射线探测器，包括线阵探测器、面阵探测器和图像增强器系统。

　　5 . 3 图像处理单元

　　图像处理单元应符合下列要求：

　　a) 完成检测图像数据采集和处理功能;

　　b ) 图像数据采集方式可以是视频图像帧采集卡或其他数字图像合成装置;

　　c) 灰度等级应不小于 256 级 。

　　5 . 4 图像处理软件

　　图像处理软件应符合下列要求：

　　a) 应具有降噪、亮度/对比度增强、边缘增强等基本功能;

　　b ) 应能适应相应检测产品所规定的技术标准;

　　c) 宜具有图像几何尺寸标定和测量以及缺陷定位功能。

　　5 . 5 图像显示单元

　　图像显示单元应符合下列要求：

　　a) 采用高分辨率图像显示器;

　　b ) 显示方式应不影响图像闪烁和由此引起的图像不清晰。

　　5 . 6 图像存储单元

　　5 . 6 . 1 存储的相关信息图像中应包括工件编号、图像名称、工艺参数和时间等有效信息，且不可修改。相关信息能连同图像一并显示出来。

　　5 . 6 . 2 图像存储应保存原始、未经处理的数据。

　　5 . 7 系统要求

　　系统应包含下列内容：

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　　a) 系统分辨力

　　X射线实时成像装置系统分辨力应大于 2 . 0 LP/mm,分辨率测试方法见附录 A。

　　b ) 像质计灵敏度

　　透照灵敏度应小于 2%。 像质计灵敏度测试方法见附录 B。

　　c) 计算机配置

　　1) 目前市面上高配置的台式机或笔记本均可，对于较差的工作环境宜选用工业控制机;

　　2) 计算机操作程序;

　　3) 图像采集程序;

　　4) 图像处理程序;

　　5) 图像辅助评定程序。

　　5 . 8 外观质量

　　仪器的外观质量应符合下列要求：

　　a) 表面镀层应坚固，无脱落现象;

　　b ) 非加工和易锈面应有防锈措施。

　　5 . 9 安全

　　仪器的相关安全要求应符合下列要求：

　　a) X射线室环境温度范围应符合系统的使用要求。

　　b ) 安全、环境保护

　　1) 电磁干扰：应符合 GB/T 17618 中电磁干扰的相关要求。

　　2) 防护剂量：系统的防护剂量应符合 GB 18871 关于剂量的规定。

　　6 试验程序

　　6 . 1 管电压保护

　　按 GB/T 26837—2011 中 5 . 10 规定进行。

　　6 . 2 管电流保护

　　按 GB/T 26837—2011 中 5 . 9 规定进行。

　　6 . 3 图像处理

　　6 . 3 . 1 成像系统至少应进行以下方法处理：

　　a) 连续帧叠加;

　　b ) 勾边处理;

　　c) 对比度增加。

　　任何处理方法都不应改变图像的原始数据。

　　6 . 3 . 2 图像处理可在整个屏幕上进行，也可以在屏幕局部部位的工件区域进行。

　　6 . 4 成像技术

　　6 . 4 . 1 几何放大

　　根据 X射线发生器、被检金属工件和射线接收转换装置三者之间的相互位置的关系，几何放大倍

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　　数 M 按式(1)计算。

　　M …………………………( 1 )

　　式中：

　　L1 —X射线发生器焦点至被检工件表面的距离;

　　L2 — 被检工件表面至射线接收转换装置表面的距离。

　　6 . 4 . 2 放大倍数 M 的选择

　　最佳放大倍数 Mopt按式(2)计算。

　　M …………………………( 2 )

　　式中：

　　U — 系统固有不清晰度;

　　d —焦点尺寸。

　　6 . 5 图像质量

　　6 . 5 . 1 测定方法

　　采用线对测试卡和金属丝像质计来测定图像质量。

　　6 . 5 . 2 像质剂灵敏度

　　用等比式金属丝像质计最小可识别线径来评价检测灵敏度。

　　6 . 5 . 3 改善图像质量

　　改善图像质量应采取以下措施：

　　a) 可用屏蔽板屏蔽散射线;

　　b ) 可用光阑限制 X射线束辐射至被检测区域;

　　c) 可用滤波板减弱低能散射。

　　6 . 6 图像存储

　　检验图像原始数据不应更改，应储存在数据流磁带或光盘等保存媒体中，保存在防磁、防潮、防尘、防挤压的环境中。

　　6 . 7 性能测量的间隔时间及灵敏度的标定

　　6 . 7 . 1 灵敏度标定：每次开机前校验一次灵敏度;当条件改变时，应重新校验灵敏度;在相同条件下，连续开机 4 h应校对一次灵敏度。

　　6 . 7 . 2 系统分辨力应每 3 个月校验一次。

　　6 . 8 射线防护

　　射线防护应按照以下规定进行：

　　a) 射线防护应符合 GB 18871 的有关规定。

　　b ) 防护剂量

　　1) 将系统调到规定的最大工作管电压(kV),最大功率。

　　2) 防护级辐射剂量仪在距防护设施外侧 50 mm 空间的任何位置上测量漏散射线空气比释

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　　动能率，并取最大值。

　　6 . 9 外观检测

　　外观检测用目测法，应在工厂的正常照明条件下和无辅助观察设备情况下进行。

　　7 检验规则

　　7 . 1 出厂检验

　　7 . 1 . 1 凡出厂的成像系统必须经制造厂质量检查部门按出厂检验项目合格，签发合格证后方能出厂。

　　7 . 1 . 2 出厂检验项目按表 1 规定进行。

　　表 1 成像系统出厂检验和型式检验

　　7 . 2 型式检验

　　7 . 2 . 1 凡属下列情况之一者，应按本标准进行型式检验：

　　a) 新产品或老产品转厂生产的检制定型鉴定;

　　b ) 正式生产后，如结构、材料、工艺有较大的改变，可能影响产品性能时;

　　c) 产品长期停产后，恢复生产时;

　　d) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;

　　e) 国家质量监督检验检疫机构提出进行型式检验要求时。

　　7 . 2 . 2 型式检验项目如下：

　　a) 全部出厂检查项目 ;

　　b ) 按表 1 规定项目进行。

　　8 标志、包装、运输和贮存

　　8 . 1 标志

　　铭牌上应包括：

　　a) 型号规格，产品名称;

　　b ) 主要技术参数;

　　c) 制造厂名称、地址及商标;

　　d) 出厂日期及编号。

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　　8 . 2 包装

　　8 . 2 . 1 系统宜采用复合包装，按照 GB/T 15464 有关规定。

　　8 . 2 . 2 包装箱外壁文字、标志应清晰，不应因时间长久、搬运摩擦和雨淋而模糊不清，其内容至少包括：

　　a) 制造厂名称;

　　b ) 产品名称与型号规格;

　　c) 收货单位、地址和发货单位、地址;

　　d) 包装提及(长 ×宽 ×高);

　　e) 包装箱上应标有“向上”“易碎物品”“怕雨”“禁止翻滚”等文字，符合 GB/T 191 规定的包装储运的文字或符号;

　　f) 产品执行标准编号及名称。

　　8 . 2 . 3 包装箱内应附有下列随行文件：

　　a) 装箱单;

　　b ) 产品合格证;

　　c) 产品说明书;

　　d) 随行附(备)件清单。

　　8 . 3 运输和贮存

　　运输和贮存环境及检验应符合 JB/ T 9329 中有关规定。 库存及存放地点周围不得有腐蚀性气体，环境温度在- 10 ℃ ~+40 ℃之间，气体相对湿度不得大于 85%,仓库的空气应保持流通，地面干燥。

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　　附 录 A

　　(规范性附录)

　　系统分辨率测试方法

　　A.1 概述

　　系统分辨率是实时成像系统识别栅条图像来表征识别图像细节的能力。 系统分辨率指标是 X 射线实时成像系统性能的综合反映。

　　A.2 图像测试卡

　　A.2 . 1 图像测试卡的结构及样式

　　图像测试卡样式如图 A. 1 所示。

　　图 A.1 线对测试卡样式

　　A.2 . 2 铅质栅条与线对

　　在一定宽度内，均匀地排列着若干条宽度相等、厚度为 0 . 1 mm 的铅质栅条，栅条间的距离等于栅条的宽度。 一条栅条和与它相邻的一个间距构成一个线对。

　　A.2 . 3 每毫米线对

　　每毫米宽度内所排列的线对数成为毫米线对数，用 LP/ mm 表示。

　　A.2 . 4 分辨率线对数(LP)

　　按式(A. 1)计算：

　　LP=1/2a …………………………( A.1 )

　　式中：

　　a— 图像测试卡中的栅条宽度。

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　　A.2 . 5 分辨率与图像不清晰度uf的关系

　　分辨率与图像不清晰度 uf的关系由式( A. 2 ) 确定：

　　uf =1/ 线对数 …………………………( A.2 )

　　A.2 . 6 图像测试卡的结构和对应关系

　　图像测试卡的结构和对应关系见表 A. 1 。

　　表 A.1 线对测试卡的线对值

　　A.2 . 7 线对测试卡的使用

　　图 A. 1 所示的线对测试卡，应按线对上方的方块标记数出刚刚不能区分线对的顺序位置，然后查表得到相应的分辨率值，表 A. 1 列出了对应的分辨率值。 例如，测定时刚刚不能区分线对的位置为第 3 标记后的第 5 线对，则从表 A. 1 中查得对应分辨率值为 1 . 6 LP/ mm。

　　A.3 X射线实时成像装置系统分辨率的测试方法

　　A.3 . 1 图像测试卡紧贴在 X射线接收转换装置输入屏表面中心区域，线对栅条与水平位置垂直，按如下工艺条件进行透照，并在显示屏上成像：

　　a) X射线机焦点至 X射线接收转换装置输入屏表面的距离不小于 700 mm;

　　b ) 在 X射线管窗口前放置 0 . 3 mm厚的铜滤板;

　　c) 管电压不大于 40 kV;

　　d) 管电流不大于 2 . 0 mA;

　　e) 图像对比度适中。

　　A.3 . 2 在显示屏上观察测试卡的影像，观察到两根分离的线条刚好重合成一根线条时的一组线对，该组线对所对应的线对数即为系统的分辨率。

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　　附 录 B

　　(规范性附录)

　　像质计灵敏度测试

　　B.1 采用符合 JB/T 7902—2006 的像质计。

　　B.2 像质计贴于试块的外表面。

　　B.3 调节管电压(kV)、管电流(mA)和显示器亮度、对比度。 目视读出图像屏上可识别的像质计最细钢丝线径。 读出连续不短于 10 mm 长度。

　　B.4 按式(B. 1)计算像质计灵敏度 犓。

　　犓=犱/犜× 100 …………………………( B.1 )

　　式中：

　　犓 — 像质计灵敏度;

　　犱 —可识别的像质计最细钢丝线径，单位为毫米(mm) ;

　　犜 —试样厚度，单位为毫米(mm) 。