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X射線探傷機(jī)檢測(cè)知識(shí)、原理及應(yīng)用范圍
射線探傷機(jī)所產(chǎn)生射線的種類(lèi)很多，其中易于穿透物質(zhì)的有X射線、γ射線、中子射線三種。這三種射線都被用于無(wú)損檢測(cè)，其中X射線和γ射線廣泛用于鍋爐壓力容器焊縫和其他工業(yè)產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)材料的缺陷檢測(cè)，而中子射線僅用于一些特殊場(chǎng)合。射線檢測(cè)最主要的應(yīng)用是探側(cè)試件內(nèi)部的宏觀幾何缺陷(探傷)。按照不同特征(例如使用的射線種類(lèi)、記錄的器材、工藝和技術(shù)特點(diǎn)等)可將射線檢測(cè)分為許多種不同的方法。射線照相法是指用X射線或γ射線穿透試件，以膠片作為記錄信息的器材的無(wú)損的檢測(cè)方法。該方法是最基本的，應(yīng)用最廣泛的一種射線檢測(cè)方法。
一、射線照相法原理
射線探傷機(jī)X射線是從X射線管中產(chǎn)生的，X射線管是一種兩極電子管。將陰極燈絲通電使之白熾電子就在真空中放出，如果兩極之間加幾十千伏以至兒百千伏的電壓(叫做管電壓)時(shí)，電子就從陰極向陽(yáng)極方向加速飛行、獲得很大的動(dòng)能，當(dāng)這些高速電子撞擊陽(yáng)極時(shí)。與陽(yáng)極金屬原子的核外庫(kù)侖場(chǎng)作用，放出X射線。電子的動(dòng)能部分轉(zhuǎn)變?yōu)閄射線能，其中大部分都轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。電子是從陰極移向陽(yáng)極的，而電流則相反，是從陽(yáng)極向陰極流動(dòng)的，這個(gè)電流叫做管電流，要調(diào)節(jié)管電流，只要調(diào)節(jié)燈絲加熱電流即可，管電壓的調(diào)節(jié)是靠調(diào)整X射線裝置主變壓器的初級(jí)電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
利用射線透過(guò)物體時(shí)，會(huì)發(fā)生吸收和散射這一特性，通過(guò)測(cè)量材料中因缺陷存在影響射線的吸收來(lái)探測(cè)缺陷的。X射線和γ射線通過(guò)物質(zhì)時(shí)，其強(qiáng)度逐漸減弱。射線還有個(gè)重要性質(zhì)，就是能使膠片感光，當(dāng)X射線或γ射線照射膠片時(shí)，與普通光線一樣，能使膠片乳劑層中的鹵化銀產(chǎn)生潛象中心，經(jīng)過(guò)顯影和定影后就黑化，接收射線越多的部位黑化程度越高，這個(gè)作用叫做射線的照相作用。因?yàn)閄射線或γ射線的使鹵化銀感光作用比普通光線小得多，所以必須使用特殊的X射線膠片，這種膠片的兩面都涂敷了較厚的乳膠，此外，還使用一種能加強(qiáng)感光作用的增感屏，增感屏通常用鉛箔做成把這種曝過(guò)光的膠片在暗室中經(jīng)過(guò)顯影、定影、水洗和干燥，再將干燥的底片放在觀片燈上觀察，根據(jù)底片上有缺陷部位與無(wú)缺陷部位的黑度圖象不一樣，就可判斷出缺陷的種類(lèi)、數(shù)量、大小等，這就是射線照相探傷的原理。
二、射線檢測(cè)設(shè)備射線照相設(shè)備可分為：X射線探傷機(jī)，高能射線探傷設(shè)備(包括高能直線加速器、電子回旋加速器)；γ射線探傷機(jī)三大類(lèi)。X射線探傷機(jī)管電壓在450kV以下。高能加速器的電壓一般在2~24MeV，而γ射線探傷機(jī)的射線能量取決于放射性同位素。
1、X射線探傷機(jī)射線機(jī)主要由機(jī)頭、高壓發(fā)生裝置。供電及控制系統(tǒng)，冷卻卻防護(hù)設(shè)施四部分組成?？煞譃閿y帶式，移動(dòng)式兩類(lèi)，移動(dòng)式X射線機(jī)用在透照室內(nèi)的射線探傷，它具有較高的管電壓和管電流，管電壓可達(dá)450kv，管電流可達(dá)20mA，最大透厚度約100mmm，它的高壓發(fā)生裝置、冷卻裝置與X射線機(jī)頭都分別獨(dú)立安裝，X射線機(jī)頭通過(guò)高壓電纜與高壓發(fā)生裝置連接。機(jī)頭可通過(guò)帶有輪子的支架在小范圍內(nèi)移動(dòng)，也可固定在支架上。攜帶式X射線機(jī)主要用于現(xiàn)場(chǎng)射線照相，管電壓一般小于320kV，最大穿透厚度約50mm。其高壓發(fā)生裝置和射線管在一起組成機(jī)頭，通過(guò)低壓電纜與控制箱連接。
X射線無(wú)損檢測(cè)的典型應(yīng)用
X射線無(wú)損檢測(cè)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，在材料測(cè)試、食品檢測(cè)、制造業(yè)、電器、儀器儀表、電子、汽車(chē)零部件、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、軍工、考古、地質(zhì)等領(lǐng)域都有不俗的表現(xiàn)。
應(yīng)用領(lǐng)域 典型案例 可能檢測(cè)的內(nèi)容
材料測(cè)試 合金鑄件 收縮孔、缺料、多孔砂眼、裂縫、異型、夾雜物
可塑型材 呼吸孔、缺料、多孔砂眼、裂縫、異型、夾雜物
渦輪、百葉 損壞、夾雜物、裂縫、阻塞
管道 壁厚測(cè)量、裂縫、夾雜物、收縮孔、多孔砂眼、腐蝕狀態(tài)
焊縫 裂縫、孔、虛焊、結(jié)構(gòu)缺陷、縱向缺陷、夾雜物
電磨刀片 缺料、裂縫、多孔砂眼、異型、夾雜物
制造業(yè) 玩具 異物、組裝缺陷、缺少零件
鞋 異物（鐵釘）、脫線、脫膠、皮革斷裂
電器儀器儀表 自動(dòng)開(kāi)關(guān) 電纜斷裂、連接件缺陷、缺少零件、組裝缺陷、彈簧斷裂、焊點(diǎn)脫落失效
熱水器 電線斷裂、電纜斷裂、零部件位置、缺少零件、連接件缺陷
電吹風(fēng)機(jī) 電纜斷裂、連接件或接點(diǎn)缺陷、缺少零件、加熱元件破裂、零部件位置
加熱元件 電纜斷裂、加熱螺旋線斷裂、接點(diǎn)缺陷、加熱螺旋線位置錯(cuò)誤
電纜接頭 電纜斷裂、短路、焊點(diǎn)脫落失效
節(jié)能燈 燈絲缺陷、電線斷裂、連接件缺陷、玻璃燈罩缺陷、缺少零件、組裝缺陷、組裝不完整 電池 連接件或接點(diǎn)缺陷、缺少零件、零部件位置電子 信用卡電子芯片 黏結(jié)缺陷、連接線撕裂、小片斷裂、焊點(diǎn)缺陷 印刷電路板 焊點(diǎn)脫落失效、組裝不完整、印刷電路板導(dǎo)線和焊盤(pán)位置錯(cuò)誤
汽車(chē)零部件 輪胎 骨架和護(hù)帶的位置和方向、鋼絲狀況、橡膠中夾雜異物或空氣
輪轂 斷裂、結(jié)構(gòu)缺陷
材料測(cè)試
鋁鑄件：在無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域（NDT），鑄件檢測(cè)是一個(gè)最典型的應(yīng)用。鋁鑄件的市場(chǎng)在穩(wěn)步增長(zhǎng)，特別是一些關(guān)鍵的安全部件（例如汽車(chē)制造業(yè)中的一些鑄件）生產(chǎn)廠商必須對(duì)他的客戶保證其產(chǎn)品的質(zhì)量是信得過(guò)的，而鋁鑄件的砂眼或其他內(nèi)部隱蔽缺陷可能會(huì)對(duì)其最終用戶造成劇烈的傷害。下面的數(shù)字X射線圖像很清晰的展示了鋁鑄件的多孔滲水砂眼。一張簡(jiǎn)單的X射線圖像，使得許多造成次品的原因一目了然。使用自動(dòng)化數(shù)字X射線無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在線100%的檢查，從而實(shí)現(xiàn)0故障率。
可塑型材：型材上的通氣孔是不受歡迎的，因?yàn)檫@些通氣孔可能會(huì)造成交接部分的脆弱或者降低型材的堅(jiān)固性。X射線檢測(cè)以其高效的無(wú)損探傷能力使得保證其質(zhì)量成為可能。
渦輪葉片：渦輪葉片通常都安裝在一些通道（系統(tǒng)）內(nèi)，在工作時(shí)，冷空氣從它們中間流過(guò)。因?yàn)槠鋸澢膸缀谓Y(jié)構(gòu)，采用超聲波等其他無(wú)損探傷技術(shù)變得非常困難。而X射線無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)就可以檢測(cè)制冷系統(tǒng)中的渦輪葉片的破損或故障。
丹管道：化工廠、石油煉化廠或核電站等為了保證安全，所使用的管線管道不僅僅在生產(chǎn)過(guò)程中需要檢查，在日常使用過(guò)程中也需要經(jīng)常檢查。特別是對(duì)于一些包裹了絕熱層或外殼的管道，X射線檢測(cè)往往成為唯一可行的無(wú)損檢測(cè)手段，并且X射線無(wú)損檢測(cè)方法使得管線的檢查費(fèi)用降到最低。
焊縫：在許多工廠企業(yè)中，焊縫質(zhì)量是其質(zhì)量保證的重中之重。傳統(tǒng)的方法往往不能快速有效地控制其質(zhì)量，而X射線檢測(cè)技術(shù)卻能夠?qū)ι把?、裂縫以及結(jié)構(gòu)缺陷提供快而可信的檢測(cè)結(jié)果。電磨刀片：電動(dòng)磨具的刀片是一個(gè)對(duì)安全性能要求很高的部件。往往一些從表面上看上去沒(méi)有破損的刀片，在X射線圖像下卻能清晰地看到一些脆弱的致命缺陷，這些缺陷可能導(dǎo)致砂輪刀片在操作中破裂甚至嚴(yán)重的傷害到操作工人。采用X射線檢測(cè)可以100%的排除這些壞刀片。
電子
信用卡電子芯片：高分辨率的X射線圖像能夠看見(jiàn)微小的電路連線、焊點(diǎn)以及斷點(diǎn)等。
印刷電路板：隨著印刷電路板生產(chǎn)裝配過(guò)程自動(dòng)化的發(fā)展，自動(dòng)化的質(zhì)量保證也變得越來(lái)越重要。在這個(gè)領(lǐng)域，數(shù)字化X射線技術(shù)以及自動(dòng)化機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)成為一種最適宜的自動(dòng)化質(zhì)量保證方法。X射線可以找到印刷電路板的各種故障，例如多層PCB板層錯(cuò)位、焊點(diǎn)脫落、導(dǎo)線斷裂等。
汽車(chē)零部件
輪胎：輪胎是一個(gè)高安全標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。因此，在一個(gè)輪胎完成生產(chǎn)的過(guò)程中，必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量檢查。X射線檢測(cè)技術(shù)速度快，檢查全面，成為生產(chǎn)和質(zhì)量控制的一個(gè)重要部分。
輪轂：輪轂也是一個(gè)高安全標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。其內(nèi)部一點(diǎn)點(diǎn)裂縫或隱藏缺陷將可能造成嚴(yán)重的交通事故，危害生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，在輪轂生產(chǎn)的過(guò)程中，必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢查。X射線檢測(cè)技術(shù)能深入其內(nèi)部，發(fā)現(xiàn)任何蛛絲馬跡，100%的排除安全隱患。
移動(dòng)式X射線探傷機(jī) 的相關(guān)產(chǎn)品
微焦點(diǎn)X射線檢測(cè)系統(tǒng)(半導(dǎo)體、電子元器件、電池） WJD-100
超聲波探傷儀CTS-3000 CTS-3000
攜帶式波紋陶瓷管X射線探傷機(jī) XXG-1605
CTS-3020數(shù)字超聲探傷儀 CTS-3020
CTS-22A/22B型超聲探傷儀 CTS-22A
CTS-30數(shù)字式超聲測(cè)厚儀 CTS-30
X射線晶體分析儀 JF-2000
攜帶式周向輻射X射線探傷機(jī) 攜帶式周向輻射X射線探傷機(jī)
CTS-23A超聲探傷儀器 CTS-23A/23B
移動(dòng)式X射線探傷機(jī)及X射線實(shí)時(shí)成像檢測(cè)系統(tǒng) XYD-1520,3010,4510
便攜式焊縫磁粉探傷儀 CJE-1、CJE-3、CDX-4
CTS-4020數(shù)字超聲探傷儀 CTS-4020
攜帶式定向X射線探傷機(jī) 攜帶式定向X射線探傷機(jī)
數(shù)字式超聲探傷儀TS-2007L TS-2007L
超聲波探傷儀探頭 5P
德國(guó)K.K公司USM35XDAC超聲波探傷儀 USM35XDAC
超聲探傷儀TS-V6 TS-V6
時(shí)代TUD310數(shù)字超聲波探傷儀 TUD310
TUD320超聲波探傷儀 TUD320
北京時(shí)代超聲波探傷儀TUD300 TUD300
超聲測(cè)厚儀 CTS-39
臺(tái)式磁粉探傷機(jī) CJW-系列
丹東移動(dòng)式X射線探傷機(jī) XYD-4510/2