GB/T 37158-2018 无损检测 工业计算机层析成像（CT）检测最大可检测钢厚度测试方法

　　ICS 19 . 100 J 04

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 37158—2018

　　无损检测 工业计算机层析成像(CT)检测最大可检测钢厚度测试方法

　　Non-destructivetesting—Testmethodformeasuringthemaximum detectable

　　steelthicknessbyindustrialcomputedtomography(CT)

　　2018-12-28 发布 2019-07-01 实施

　　国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 37158—2018

　　GB/T 37158—2018

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—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/TC 56)提出并归口 。

　　本标准起草单位：重庆大学、重庆真测科技股份有限公司、中国兵器科学研究院宁波分院、四川航天川南火工技术有限公司、上海材料研究所。

　　本标准主要起草人：安康、蔡玉芳、刘丰林、倪培君、张政、郭智敏、周 日 峰、段晓礁、王珏、卢艳平、谭辉、蒋建生。

　　GB/T 37158—2018

　　无损检测 工业计算机层析成像(CT)

　　检测最大可检测钢厚度测试方法

　　1 范围

　　本标准规定了使用工业计算机层析成像(CT)设备对最大可检测钢厚度指标进行测试的方法。

　　本标准适用于射线能量为 225 keV及以上的工业 CT 系统最大可检测钢厚度指标的测试。

　　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 12604 . 2 无损检测 术语 射线照相检测

　　GB/T 29069 无损检测 工业计算机层析成像(CT)系统性能检测方法

　　GB/T 34365 无损检测 术语 工业计算机层析成像(CT)检测

　　GB/T 37122 无损检测 工业计算机层析成像(CT)检测用最大可检测钢厚度测试卡

　　3 术语和定义

　　GB/T 12604 . 2 和 GB/T 34365 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　最大可检测钢厚度 themaximum detectablesteelthickness

　　针对特定的 CT 系统，在一定的扫描及重建等条件下进行 CT成像，达到规定的空间分辨率且检测特征的对比度信噪比等于 3 时所能穿透的最大钢厚度。

　　4 测试要求与步骤

　　4 . 1 最大可检测钢厚度测试卡的选用

　　本标准采用最大可检测钢厚度测试卡(见 GB/T 37122) 对工业 CT 系统最大可检测钢厚度进行测试，选用线对卡或是圆孔卡由合同双方协商确定。 可参照附录 A选择测试卡圆盘外径尺寸。

　　4 . 2 测试要求

　　4 . 2 . 1 CT扫描时，测试卡圆盘外径宜占扫描视场的 2/3。

　　4 . 2 . 2 线对卡重建图像中，待检线对组线宽与线距尺寸相同，其尺寸 T(图 2 所示)应不少于 3 个像素。

　　4 . 2 . 3 圆孔卡重建图像中，待测圆孔组圆孔的直径应不少于 3 个像素。

　　4 . 2 . 4 CT 扫描应在典型的扫描参数下完成，包括：扫描方式、扫描时间、射线电压等，具体参数由合同双方协商确定。

　　4 . 2 . 5 安装测试卡时，测试卡的几何中心线宜与 CT 系统转台旋转中心线重合，测试卡的基准面与扫描切片平面平行。

　　GB/T 37158—2018

　　4 . 2 . 6 切片位置宜处于测试卡相应检测特征的中心位置。

　　4 . 3 测试步骤

　　4 . 3 . 1 设置 CT 系统扫描参数，根据 CT 系统要求确定圆盘外径尺寸，使用相应类型最大可检测钢厚度测试卡进行 CT扫描成像。

　　4 . 3 . 2 在 CT 图像上测试并计算测试卡待检线对组调制度及图像特征区域对比度噪声比。

　　4 . 3 . 3 根据调制度和对比度噪声比计算结果，评价 CT 系统最大可检测钢厚度是否优于测试卡圆盘外径尺寸。

　　5 结果评价

　　5 . 1 线对卡

　　5. 1 . 1 CT值测量

　　5 . 1 . 1 . 1 在线对卡的 CT 图像上，测量垂直于线对方向的直线分布 CT值(图 1 中虚线方向)，计算参考线 对组高低 CT 值差值 Δμ和待检线对组高低 CT 值差值 Δμe , 测量次数应不少于 5 次，测得均值Δμ和Δμe 。

　　图 1 线对卡 CT图像的 CT值差值测量

　　5 . 1 . 1 . 2 在线对卡的 CT 图像上，参考对比组高 CT值区域选取 25 个 ~100 个像素测量 CT值标准差σ (图 2 中虚线框内)，测量次数应不少于 5 次，测得均值 σ。

　　图 2 参考对比组 CT值标准差测量

　　5 . 1 . 2 调制度的计算

　　依据 GB/T 29069 计算调制度 R，见式(1) :

　　R …………………………( 1 )

　　式中：

　　Δμe —待检线对组高低 CT值差值的均值;

　　Δμ —参考对比组高低 CT值差值的均值。

　　GB/T 37158—2018

　　5 . 1 . 3 对比度噪声比的计算

　　通过式(2)计算对比度噪声比 CNR：

　　CNR= Δσμe …………………………( 2 )

　　式中：

　　Δμe —待检线对组高低 CT值差值的均值;

　　σ —参考对比组高 CT值区域标准差均值。

　　5 . 1 . 4 测试评价

　　通过测试和计算，当测得的待检线对组调制度 R≥10%且 CNR≥3 时，则判定系统最大可检测钢厚度指标优于测试卡圆盘外径尺寸。

　　5 . 2 圆孔卡

　　5.2. 1 CT值测量

　　5 . 2 . 1 . 1 在圆孔卡的 CT 图像上，测量通过待检圆孔组的直线分布 CT值(图 3 中虚线方向)，计算参考圆 孔组高低 CT 值差值 Δμ和待检圆孔组高低 CT 值差值 Δμe , 测量次数应不少于 5 次，测得均值Δμ和Δμe 。

　　图 3 圆孔卡 CT图像的 CT值差值测量

　　5 . 2 . 1 . 2 在圆孔卡的 CT 图像上，参考对比组高 CT值区域选取 25 个 ~100 个像素测量 CT值标准差σ (图 4 中虚线框内)，测量次数应不少于 5 次，测得均值 σ。

　　图 4 参考对比组 CT值标准差测量

　　5 . 2 . 2 调制度的计算

　　依据 GB/T 29069 计算调制度 R，R计算方法见式(1) 。

　　5 . 2 . 3 对比度噪声比的计算

　　通过式(2)计算对比度噪声比 CNR。

　　GB/T 37158—2018

　　5 . 2 . 4 测试评价

　　通过测试和计算，当测得的待检圆孔组调制度 R≥10%且 CNR≥3 时，则判定系统最大可检测钢厚度指标优于测试卡圆盘外径尺寸。

　　5 . 3 准则

　　在规定空间分辨率条件下，R=10%且 CNR= 3 时所能检测的测试卡圆盘外径尺寸定义为最大可检测钢厚度，该厚度值通常需要进行多次测试拟合曲线得到。 为简化测试，通常将在规定空间分辨率条件下，R≥10%且 CNR≥3 时可检测的最大测试卡圆盘外径尺寸认为是最大可检测钢厚度指标。

　　6 测试记录和报告

　　6 . 1 测试记录

　　6 . 1 . 1 测试记录一般应包括标准试件名称、测试 目 的、测试设备、射线源参数、扫描模式、切片厚度、切片位置、扫描时间、视场直径、图像矩阵、重建参数、图像描述、评定标准、测试人员、审核人、测试日期等详细记录。

　　6 . 1 . 2 图像数据文件中一般应包括图像编号、标准试件名称、测试目的、测试设备、射线源参数、扫描模式、切片厚度、切片位置、扫描时间、视场直径、图像矩阵、重建参数等内容。

　　6 . 2 测试报告

　　测试报告的内容一般应包括：标准试件名称、测试目的、测试设备、测试方法、切片厚度、切片位置、图像矩阵、测试图像、评定标准、评定结果、测试人员、审核人、审批人、测试日期、报告日期等。

　　GB/T 37158—2018

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　测试卡圆盘外径推荐表

　　测试卡圆盘外径推荐表见表 A. 1 。

　　表 A.1 不同能量下最大可检测钢厚度测试卡圆盘外径推荐表