在1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線以前,想要在不打開(kāi)盒子的情況下看清盒子里改的東西。幾乎是不可能的,除非盒子是用透明材料做成的,如今在車(chē)站或機(jī)場(chǎng)、不用打開(kāi)旅客的行李進(jìn)行檢查,已經(jīng)司空見(jiàn)慣了。
在人類(lèi)的科學(xué)研究、生產(chǎn)活動(dòng)乃至醫(yī)療診斷中,類(lèi)似不打開(kāi)盒子符清盒子里的東西的問(wèn)題可以說(shuō)是成千上萬(wàn),隨時(shí)可以碰到。這種技術(shù)用一個(gè)術(shù)語(yǔ)來(lái)概括叫做無(wú)損檢測(cè)。這個(gè)術(shù)語(yǔ)出現(xiàn)在材料科學(xué)領(lǐng)域,因?yàn)槿魏尾牧蠂?yán)格地說(shuō)都是完美無(wú)缺的,所以人們?cè)谑褂眠@些材料時(shí),會(huì)想到材料內(nèi)部不可避免存在的各種缺陷對(duì)它們的應(yīng)用到底有沒(méi)有影響,或?qū)⒄f(shuō)有多大的影響,作為問(wèn)題的步是先要弄清缺陷的大小、形狀、數(shù)量、位置以及它們的性質(zhì),也就是所謂的探傷,然后才有可能進(jìn)行對(duì)缺陷的影響作出材評(píng)價(jià)。
所謂無(wú)損檢測(cè)是相對(duì)破壞性檢測(cè)來(lái)說(shuō)的。例如,檢測(cè)一塊鑄鐵毛坯,要看清內(nèi)部的氣孔,將其一片片鋸開(kāi)固然是一種辦法,這樣做不僅耗費(fèi)工時(shí),材料因被徹底破壞而無(wú)法使用。人們當(dāng)然不會(huì)百分之百地把樣品都如此檢測(cè)一遍,只能相對(duì)于每種產(chǎn)品的不同批號(hào)、不同原料或者不同工藝進(jìn)行抽樣檢查、在沒(méi)有找到更好的方法以前,這種看似愚笨的方法對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)來(lái)說(shuō),也是一種辦法,抽樣檢查的結(jié)果從統(tǒng)計(jì)學(xué)的觀點(diǎn)看還是具有指導(dǎo)意義的,然而抽樣方法的檢測(cè)畢竟只具有統(tǒng)計(jì)意義,并不能完全代表未經(jīng)檢測(cè)的那些產(chǎn)品的質(zhì)量,抽樣的比例越小代表性越差。這樣的檢測(cè)方法對(duì)于重要性一般的產(chǎn)品,利于那些損壞后僅僅會(huì)造成有限經(jīng)濟(jì)損失的產(chǎn)品是可以接受的,如果對(duì)于重要性高的材料或零件,致命的缺陷可能意味著嚴(yán)重的后果,例如,飛機(jī)上小小零件的損壞很可能帶來(lái)機(jī)毀人亡的重大事故,這時(shí)抽樣檢測(cè)方法就顯得可靠性不夠了,人們顯然需要尋找更好的非破壞檢測(cè)方法,也就是材無(wú)損檢測(cè)方法,它不僅可以節(jié)約成本,還能保證所使用的材料或零件具有更高的可靠性。
如今,工業(yè)CT已經(jīng)被廣泛用于無(wú)損檢測(cè),工業(yè)傳統(tǒng)掃描是一種的射線成像技術(shù),它能以二維或三維圖像的形式直觀、清晰、準(zhǔn)確地顯示樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、成分、材料和缺陷,并且無(wú)損于被測(cè)物體。工業(yè)CT的基本原理是基于被測(cè)物體對(duì)輻射的衰減和吸收特性,這與物質(zhì)對(duì)輻射的吸收能力和性質(zhì)有關(guān)。因此,工業(yè)CT有的探測(cè)器可以顯示被探測(cè)物體內(nèi)放射性核素或其他放射源發(fā)射的具有一定能量和強(qiáng)度的X射線的衰減規(guī)律和分布,獲取物體內(nèi)部的詳細(xì)信息,后通過(guò)計(jì)算機(jī)信息處理和圖像重建技術(shù)以圖像的形式顯示出來(lái)。
無(wú)損檢測(cè)已成為檢測(cè)行業(yè)的發(fā)展方向。工業(yè)CT作為一種實(shí)用的無(wú)損檢測(cè)技術(shù),已廣泛應(yīng)用于航空、半導(dǎo)體、汽車(chē)、機(jī)械、高鐵、考古等領(lǐng)域。它能準(zhǔn)確地檢測(cè)出工件的內(nèi)部結(jié)構(gòu),且無(wú)損傷。
工業(yè)CT是從CT圖像中找出工件的缺陷,并獲得準(zhǔn)確的缺陷信息。你知道的許多CT技術(shù)都是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的CT技術(shù)。事實(shí)上,CT的應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展到工業(yè)測(cè)量行業(yè)。
近年來(lái),泰琛測(cè)試技術(shù)(上海)有限公司引入德國(guó)Yxlon的設(shè)備,專(zhuān)注于為客戶提供工業(yè)CT掃描、無(wú)損檢測(cè)、顯微分析、材料分析、可靠性測(cè)試及失效分析等技術(shù)服務(wù)。
工業(yè)CT是一種工業(yè)CT斷層成像技術(shù),它能以二維或三維圖像的形式清晰、準(zhǔn)確、直觀地顯示被測(cè)物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、成分、材料和缺陷,對(duì)被測(cè)物體無(wú)損傷。
工業(yè)CT的基本原理是基于被測(cè)物體對(duì)輻射的衰減和吸收特性,這與物質(zhì)對(duì)輻射的吸收能力和性質(zhì)有關(guān)。因此,探測(cè)器可以顯示被探測(cè)物體內(nèi)放射性核素或其他放射源發(fā)射的具有一定能量和強(qiáng)度的X射線的衰減規(guī)律和分布,獲取物體內(nèi)部的詳細(xì)信息,后通過(guò)計(jì)算機(jī)信息處理和圖像重建技術(shù)以圖像的形式顯示出來(lái)。
工業(yè)CT的優(yōu)點(diǎn)是什么?
(1)的定位使圖像更容易識(shí)別。傳統(tǒng)的射線檢測(cè)技術(shù)主要是將三維物體投影到二維平面上,容易造成圖像信息的疊加。如果要獲取圖像上的信息,很難準(zhǔn)確定位和定量測(cè)量目標(biāo)。工業(yè)CT檢測(cè)工件時(shí),可以給出二維或三維圖像。待測(cè)目標(biāo)不受周?chē)?xì)節(jié)特征的遮擋,得到的圖像很容易識(shí)別。直接從圖像中獲取目標(biāo)特征的具體空間位置、形狀和尺寸信息。
(2)高密度分辨能力,工業(yè)CT具有優(yōu)異的密度分辨能力,高質(zhì)量的CT圖像密度分辨力可達(dá)0.3%,比常規(guī)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)至少高一個(gè)數(shù)量級(jí)。
(3)由于工業(yè)CT圖像直觀,圖像的灰度值與工件的材料、幾何結(jié)構(gòu)、成分和密度等特征相對(duì)應(yīng),不僅可以得到缺陷的形狀、位置和尺寸,而且可以確定缺陷的性質(zhì)。
泰琛測(cè)試對(duì)工業(yè)CT展開(kāi)了多種研究,將工業(yè)CT應(yīng)用于:
(1)壁厚分析
可以方便地用于數(shù)據(jù)集處理,然后在CT數(shù)據(jù)3D像素?cái)?shù)據(jù)集上自動(dòng)定位不足區(qū)域或壁厚、過(guò)厚、過(guò)大間隙的位置,并計(jì)算壁厚或間隙大小,以彩色代碼顯示分析結(jié)果。
(2)缺陷檢測(cè)
缺陷檢測(cè)可以自動(dòng)檢測(cè)不連續(xù)性,如氣孔、孔洞和夾雜物。基于CT的缺陷分析在鑄件、塑料件、BGAs等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。檢測(cè)出的缺陷可根據(jù)數(shù)量大小進(jìn)行顏色編碼,并可計(jì)算出位置、密實(shí)度、尺寸、形狀、坐標(biāo)等各缺陷參數(shù),便于對(duì)產(chǎn)品缺陷進(jìn)行分析。
(3)逆向工程
即使是復(fù)雜的裝配體,CT掃描之后也能將三維數(shù)據(jù)輸出到軟件之中,很容易獲得各個(gè)零件的三維圖像。
(4)數(shù)模比對(duì)
也稱(chēng)CAD比較,直接將CT3D像素?cái)?shù)據(jù)與CAD或其它CT3D像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行比較,比傳統(tǒng)方法更有效,分析結(jié)果用顏色識(shí)別顯示。
(5)顯微分析
可以標(biāo)記不同的纖維方向,分析整個(gè)對(duì)象或用戶指定的“感興趣區(qū)域”,并將分析結(jié)果顯示在直方圖之中。
(6)三坐標(biāo)測(cè)量
CMM包括所有二維和三維測(cè)量功能,如幾何尺寸和公差可以直接通過(guò)CT掃描計(jì)算。
(7)流道提取
不需要網(wǎng)格直接對(duì)多孔多組分材料的CT掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)級(jí)的虛擬流動(dòng)和擴(kuò)散實(shí)驗(yàn),計(jì)算均勻材料的滲透率、彎曲度、形成因子、分子擴(kuò)散系數(shù)等性能,電阻率、導(dǎo)熱系數(shù)或孔隙率,以及各向異性樣品的張量材料特性。
(8)結(jié)構(gòu)力學(xué)模擬
可以計(jì)算某一對(duì)象CT體數(shù)據(jù)對(duì)象之中的機(jī)械應(yīng)力分布,并采用無(wú)網(wǎng)格有限元法,采用線性基函數(shù)和共軛梯度法進(jìn)行虛擬應(yīng)力測(cè)試,幫助您評(píng)估不連續(xù)性對(duì)零件穩(wěn)定性的影響。經(jīng)過(guò)分析,它還具有強(qiáng)大的導(dǎo)出功能,可以導(dǎo)出多種格式的圖像文本。
此外,工業(yè)CT還可以表征缺陷的密度分布,提供更好的測(cè)量方案。工業(yè)CT測(cè)量技術(shù)已成為解決復(fù)雜、疑難質(zhì)量問(wèn)題的有效手段。它適用于大多數(shù)材料和尺寸的檢測(cè)任務(wù),與塑料工程、航空航天、汽車(chē)、電子、精密機(jī)械、科研檢測(cè)等領(lǐng)域的檢測(cè)需求無(wú)縫對(duì)接。
在上海,有的工業(yè)CT和無(wú)損檢測(cè)公司——泰琛測(cè)試技術(shù)(上海)有限公司,我們引入德國(guó)Yxlon的設(shè)備,專(zhuān)注于為客戶提供工業(yè)CT掃描、無(wú)損檢測(cè)、顯微分析、材料分析、可靠性測(cè)試及失效分析等技術(shù)服務(wù)以及認(rèn)證、培訓(xùn)、咨詢及設(shè)備代理一站式服務(wù)。