聚乙烯管道熱熔焊接質(zhì)量的微焦點三維ct成像檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚乙烯管道熱熔焊接質(zhì)量的微焦點三維CT成像檢測方法，涉及石油行業(yè)的壓力管道檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，步驟包括：a.布置微焦點三維CT成像裝置；b.焊接接頭位置調(diào)整；c.圖像調(diào)整；d.獲取焊接接頭的切片圖像；e.執(zhí)行圖像重建；f.對照計算機上所獲取的圖像，觀察圖像上顯示的焊接缺陷檢測結(jié)果，并進行缺陷等級評定。該檢測方法具有檢測精度高、可靠性好等優(yōu)點，尤其是可以再現(xiàn)三維物體，直觀得到缺陷的位置、形狀和大小等信息，解決了對缺陷的空間定位、深度定量以及綜合定性的問題。
【專利說明】聚乙烯管道熱熔焊接質(zhì)量的微焦點三維CT成像檢測方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及石油行業(yè)的壓力管道檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，確切地說涉及一種聚乙烯管道熱熔焊接質(zhì)量的微焦點三維CT成像檢測方法。

【背景技術(shù)】
[0003]聚乙烯(PE)管道具有許多優(yōu)勢，例如良好的耐腐蝕性能、焊接性能、環(huán)保性能、力學(xué)性能，較長的使用壽命、重量輕、連接方便等，因此備受燃氣界青睞。在各個城市的中、低壓燃氣管道系統(tǒng)中，都把聚乙烯管作為首選管材。在城市燃氣管道中，聚乙烯管道之間的連接方法主要是熱熔焊接。該方法適應(yīng)性強、操作簡單且成本低，在工程中被廣泛采用。它的主要工藝流程如下:在機架上裝夾好管材管件，對焊接表面進行銑削后，用熱板對其進行加熱，加熱完成后，取出熱板，閉合機架，使得焊接表面帶壓接觸，接頭逐漸冷卻，兩焊接表面慢慢融為一體，形成嚴密牢固的聚乙烯管道焊接接頭。
[0004]管道熱熔接頭無法做到與管體完全一致，接頭是聚乙烯管道最為薄弱的地方，接頭處的缺陷是管道安全運行最大的威脅。聚乙烯管道焊接接頭處可能存在的缺陷有冷焊、過焊、焊縫過短、不對中、裂紋、孔洞和熔合面夾渣等。要提高聚乙烯管道的安全性，必須對這些缺陷進行有效可靠的檢測，才能及時采取措施，防止出現(xiàn)更為嚴重的事故。
[0005]聚乙烯管道焊接接頭的檢測方法有破壞性檢測和非破壞性檢測兩種，破壞性檢測是一種抽樣檢測方法，無法針對現(xiàn)場對接接頭進行檢測，主要用于焊機廠家的產(chǎn)品開發(fā)。非破壞性檢測包括目視檢測和無損檢測。目視檢測是根據(jù)工程實踐經(jīng)驗，通過肉眼觀察管道接頭外觀及尺寸來判斷焊接質(zhì)量的優(yōu)劣，有很大的局限性，可靠性差，并且無法觀察到焊接的內(nèi)部缺陷。無損檢測主要包括超聲檢測和微波掃描的檢測方法。超聲檢測技術(shù)能夠反應(yīng)出部分管道內(nèi)部缺陷狀態(tài)，但由于聚乙烯是一種高分子材料，它對超聲波能量的吸收和損耗大，容易增加聲波的散射，使得檢測的難度加大，而且超聲檢測工藝性缺陷(如冷焊)的檢測較為困難。微波掃描技術(shù)雖不使用耦合劑，但需要在檢測前對接頭進行處理，增加檢測步驟的復(fù)雜性。最大的問題在于，以上這些無損檢測技術(shù)得到的結(jié)果為照片或者信號圖，均為二維圖形，需要經(jīng)過辨別和分析才能得到缺陷的相關(guān)信息，并不能直觀反應(yīng)缺陷的空間位置、大小和類型。
[0006]相對而言，超聲檢測是目前較為有效的方法；近幾年，很多檢驗、檢測單位以《無損檢測聚乙烯管道焊縫超聲檢測》(JB/T10662-2006)推薦標準作為依據(jù)，對聚乙烯管道焊接接頭進行超聲波檢測；超聲波可以實現(xiàn)對常見內(nèi)部宏觀焊接缺陷的檢測，但靈敏度不高，不能分辨小顆粒缺陷等；而且難以檢測出因焊接工藝(如溫度、壓力等)引起的缺陷，如冷焊；冷焊缺陷危險性大且難以發(fā)現(xiàn)，這是因為大多數(shù)的冷焊表現(xiàn)為焊接接頭良好，但實際上熔合區(qū)只是剛剛形成，界面層的聚乙烯分子并未充分地擴散與纏結(jié)，分子之間滲透的深度不足，接頭連接強度不夠；另外，聚乙烯比金屬材料聲速小，聲波衰減系數(shù)大，超聲回波小，不容易對缺陷定性、定量，影響檢測結(jié)果的準確性，同時也增加了超聲檢測的難度。
[0007]經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)，微波掃描法可以檢測出冷焊缺陷，但此方法整體上還處于初步探索階段，而且目前只證明了未熔合、裂紋等少數(shù)幾種缺陷檢測的有效性。
[0008]國內(nèi)學(xué)者在傳統(tǒng)超聲檢測的基礎(chǔ)上做了大量的研究，并取得了新的進展。2008年，鄭津洋教授等首次提出了聚乙烯管道熱熔焊接接頭耦合聚焦超聲波檢測方法及檢測裝置，但未廣泛應(yīng)用于工程實踐。
[0009]南昌航空大學(xué)無損檢測技術(shù)教育部重點實驗室的于潤橋等測量了聚乙烯管道的縱橫波聲速及熱熔焊接接頭聲衰減系數(shù)，確定了聚乙烯管道的聲學(xué)性能。采用小波域去噪理論去除噪聲，提高了檢測回波的信噪比。試驗表明，超聲波檢測方法適用于聚乙烯管道熱熔焊接質(zhì)量的檢測，但其準確性和現(xiàn)場適用性還有待提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明旨在針對上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷和不足，提供一種聚乙烯管道熱熔焊接質(zhì)量的微焦點三維CT成像檢測方法，該檢測方法具有檢測精度高、可靠性好等優(yōu)點，尤其是可以再現(xiàn)三維物體，直觀得到缺陷的位置、形狀和大小等信息，解決了對缺陷的空間定位、深度定量以及綜合定性的問題。
[0011]本發(fā)明是通過采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種聚乙烯管道熱熔焊接質(zhì)量的微焦點三維CT成像檢測方法，其特征在于步驟包括:
a、布置微焦點三維CT成像裝置:選取相互配套使用的X射線管和平板探測器，平板探測器與集成有執(zhí)行三維CT成像執(zhí)行程序的計算機連接，X射線管和平板探測器分別置于檢測平臺的兩端，在X射線管和平板探測器之間的檢測平臺上布置焊接接頭，且焊接接頭能夠自由旋轉(zhuǎn)并在X射線管和平板探測器之間能自由移動；
b、焊接接頭位置調(diào)整:打開X射線管，錐形X射線束沿焊接接頭周向和徑向照射焊接接頭，在X射線管的初始電壓和電流情況下，且在焊接接頭的初始位置下，計算機獲得并顯示由平板探測器成像處理后傳送的實時圖像，作為初始圖像；
然后調(diào)節(jié)焊接接頭在X射線管與平板探測器之間的移動位置，計算機再次獲得并顯示由平板探測器成像處理后傳送的實時圖像，作為調(diào)整圖像；
對比初始圖像，當調(diào)整圖像最佳時，確定焊接接頭在X射線管與平板探測器之間的位置，計算機存儲此檢測位置；
C、圖像調(diào)整:調(diào)節(jié)X射線管的管電壓至160KV，管電流至160 μΑ,使所獲得的圖像灰度值在10000至52000的范圍內(nèi)；
d、獲取焊接接頭的切片圖像:當需要檢測焊接接頭時，將焊接接頭移入X射線束范圍，打開X射線管，設(shè)定檢測參數(shù)，執(zhí)行CT掃描步驟，X射線束穿透焊接接頭，由平板探測器測量得到每個測量位置點對應(yīng)的衰減射線信號，經(jīng)過放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換后送入計算機進行圖像重建，該圖像即為該焊接接頭的一個斷面圖，稱為切片圖像；接著，焊接接頭作自旋轉(zhuǎn)運動，X射線束從另外的角度穿過焊接測量接頭，重復(fù)測量獲得衰減射線信號，衰減信號經(jīng)放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換處理后送入計算機進行圖像重建的過程，獲得焊接接頭的每一個斷面圖，進而獲得一系列切片圖像序列；
e、執(zhí)行圖像重建:在計算機上將一系列切片圖像序列重建為三維圖像，對圖像進行處理和保存；
f、對照計算機上所獲取的圖像，觀察圖像上顯示的焊接缺陷檢測結(jié)果，并進行缺陷等級評定。
[0012]所述b步驟和c步驟同時進行或順序調(diào)換。
[0013]在c步驟和d步驟之間，還具有圖像校準步驟:將焊接接頭移出X射線束范圍，確定獲取空白圖像的數(shù)目，并打開X射線管，開啟計算機內(nèi)的圖像校正功能下獲取空白圖像中的任一個單圖像，觀察校正圖像是否正常，若不正常則進行調(diào)試，調(diào)試的方式屬于現(xiàn)有技術(shù)，通過一個指令程序自動完成，直到滿足要求；
所述a步驟中，焊接接頭是通過安裝在檢測平臺上的旋轉(zhuǎn)軸實現(xiàn)自由旋轉(zhuǎn)的，當需要檢測焊接接頭的不同面的檢測圖像，則旋轉(zhuǎn)焊接接頭到合適的面進行檢測。
[0014]所述a步驟中，旋轉(zhuǎn)軸是通過與檢測平臺上設(shè)置的放大軸配合，實現(xiàn)焊接接頭在X射線管和平板探測器之間的自由移動，從而確定焊接接頭的成像最佳放大倍數(shù)。
[0015]所述X射線管選取240KV微焦點的X射線管，管電流范圍為0.0f 3mA，并配套采用16位分辨率的平板探測器。
[0016]所述d步驟中，設(shè)定檢測參數(shù)是指設(shè)定的檢測數(shù)目在600-1000之間。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達到的有益效果如下:
一、本發(fā)明a步驟中的“焊接接頭能夠自由旋轉(zhuǎn)”，因而能夠?qū)崿F(xiàn)焊接接頭的全方位檢測，從而不會遺漏對熱熔焊接缺陷的檢測；“焊接接頭能夠在X射線管和平板探測器之間自由移動”因而能夠自由調(diào)整焊接接頭的成像最佳放大倍數(shù)，獲得更為清晰的圖像。
[0018]二、本發(fā)明中，采用對焊接接頭的初始位置，X射線管的初始電壓和初始電流進行調(diào)整，比照初始圖像和調(diào)整圖像，從而獲得最佳位置、最佳電壓和電流的方式，能夠使所成像更加清晰，進一步確保了成像的質(zhì)量，從而能更加準確地評判熱熔焊接缺陷；特別是，調(diào)節(jié)X射線管的管電壓至160KV，管電流至160 μΑ,能夠保證有適合ρε管焊縫的足夠的穿透倉^fi。
[0019]三、本發(fā)明中，對所成像的灰度值調(diào)整到10000至52000的范圍內(nèi)，能夠使被檢測物滿足檢測要求，且成像質(zhì)量更高，能夠使灰度值范圍拉開，更細小的缺陷能被發(fā)現(xiàn)。
[0020]四、本發(fā)明中，特定的選擇240KV微焦點的X射線管，管電流范圍為0.0f 3mA，并配套采用16位分辨率的平板探測器，能有效保證射線強度同時提高檢測效率。
[0021]五、本發(fā)明中，在圖像調(diào)整之后還具有圖像校準步驟，能對探測器上的壞點作初始化操作。
[0022]六、本發(fā)明中，重復(fù)測量獲得衰減射線信號，衰減信號經(jīng)放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換處理后送入計算機進行圖像重建的過程，獲得焊接接頭的每一個斷面圖，進而獲得一系列切片圖像序列，這樣的操作方式，能重建三維圖像并效果最佳。
[0023]此外，本發(fā)明還具有如下技術(shù)效果:
1、該微焦點三維CT檢測裝置采用高能加速器射線源系統(tǒng)，強大的穿透能力可以滿足厚度較大的聚乙烯管道焊接接頭的檢測需求；
2、微焦點三維CT采用高吸收效率和寬動態(tài)范圍的平板探測器，具有較高的空間分辨率和密度分辨能力，可發(fā)現(xiàn)小尺寸的焊接接頭缺陷；
3、微焦點三維CT圖像是直接數(shù)字化的結(jié)果，成像檢測效率高，切片圖像便于存儲、傳輸、分析和處理；
4、常規(guī)的無損檢測技術(shù)是將三維物體投影到二維平面上或者轉(zhuǎn)化為二維信號圖，易造成圖像信息疊加，且評定圖像需要有一定的經(jīng)驗，檢測可靠性差，而且難以實現(xiàn)對目標的準確定位和定量測量；微焦點三維CT能再現(xiàn)焊接接頭的三維圖像，檢測目標不受周圍細節(jié)特征遮擋，圖像易識別，且從圖像上可以直接獲得目標特征的空間位置、形狀及尺寸信息等，這是其他無損檢測方法所無法實現(xiàn)的；
5、微焦點三維CT檢測技術(shù)主要用于金屬機械零件、復(fù)合材料零件以及硬質(zhì)木材的檢測，在國內(nèi)，目前尚未見到有關(guān)微焦點三維CT成像檢測技術(shù)對聚乙烯管道焊接接頭檢測的報道，故本發(fā)明的實施有望填補國內(nèi)該領(lǐng)域的空白。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]下面將結(jié)合說明書附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細說明，其中:
圖1是本發(fā)明提供的聚乙烯焊接接頭示意圖。
[0025]圖2是本發(fā)明提供的微焦點三維CT掃描方式原理圖。
[0026]圖3是本發(fā)明提供的微焦點三維CT樣品檢測放置位置示意圖。
[0027]圖4是本發(fā)明提供的微焦點三維CT結(jié)構(gòu)工作原理簡圖。
[0028]圖5是合格的聚乙烯管道焊接接頭焊縫的三維CT成像圖。
[0029]圖6是含泥沙顆粒的聚乙烯管道焊接接頭焊縫的三維CT成像圖。
[0030]圖7是含鐵屑的聚乙烯管道焊接接頭焊縫的三維CT成像圖。
[0031]圖中，I聚乙烯管道；2焊接接頭；3 X射線管；4平板探測器；5旋轉(zhuǎn)軸；6放大軸；7前準直器；8后準直器；9平板探測器陣列；10檢測平臺；11計算機，12泥沙顆粒，13鐵屑。

【具體實施方式】
[0032]實施例1
作為本發(fā)明的一較佳實施方式，本發(fā)明公開了一種聚乙烯管道熱熔焊接質(zhì)量的微焦點三維CT成像檢測方法，其步驟包括:
a、布置微焦點三維CT成像裝置:選取相互配套使用的X射線管和平板探測器，平板探測器與集成有執(zhí)行三維CT成像執(zhí)行程序的計算機連接，X射線管和平板探測器分別置于檢測平臺的兩端，在X射線管和平板探測器之間的檢測平臺上布置焊接接頭，且焊接接頭能夠自由旋轉(zhuǎn)并在X射線管和平板探測器之間能自由移動；
b、焊接接頭位置調(diào)整:打開X射線管，錐形X射線束沿焊接接頭周向和徑向照射焊接接頭，在X射線管的初始電壓和電流情況下，且在焊接接頭的初始位置下，計算機獲得并顯示由平板探測器成像處理后傳送的實時圖像，作為初始圖像；
然后調(diào)節(jié)焊接接頭在X射線管與平板探測器之間的移動位置，計算機再次獲得并顯示由平板探測器成像處理后傳送的實時圖像，作為調(diào)整圖像；
對比初始圖像，當調(diào)整圖像最佳時，確定焊接接頭在X射線管與平板探測器之間的位置，計算機存儲此檢測位置；
C、圖像調(diào)整:調(diào)節(jié)X射線管的管電壓至160KV，管電流至160 μ A,使所獲得的圖像灰度值在10000至52000的范圍內(nèi)； d、獲取焊接接頭的切片圖像:當需要檢測焊接接頭時，將焊接接頭移入X射線束范圍，打開X射線管，設(shè)定檢測參數(shù)，執(zhí)行CT掃描步驟，X射線束穿透焊接接頭，由平板探測器測量得到每個測量位置點對應(yīng)的衰減射線信號，經(jīng)過放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換后送入計算機進行圖像重建，該圖像即為該焊接接頭的一個斷面圖，稱為切片圖像；接著，焊接接頭作自旋轉(zhuǎn)運動，X射線束從另外的角度穿過焊接測量接頭，重復(fù)測量獲得衰減射線信號，衰減信號經(jīng)放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換處理后送入計算機進行圖像重建的過程，獲得焊接接頭的每一個斷面圖，進而獲得一系列切片圖像序列；
e、執(zhí)行圖像重建:在計算機上將一系列切片圖像序列重建為三維圖像，對圖像進行處理和保存；
f、對照計算機上所獲取的圖像，觀察圖像上顯示的焊接缺陷檢測結(jié)果，并進行缺陷等級評定。
[0033]實施例2
本發(fā)明的具體應(yīng)用實例，如圖廣4所示，本發(fā)明中，聚乙烯管道I的焊接接頭2的微焦點三維CT裝置包括:X射線管3、平板探測器4、檢測平臺10、計算機11。該計算機內(nèi)集成有執(zhí)行三維CT成像的各項執(zhí)行程序，例如圖像校準程序，CT掃描程序，這些集成的程序都是CT成像領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)。首先打開鑰匙開關(guān)，啟動設(shè)備及X射線管3控制裝置，開啟主開關(guān)；再打開相應(yīng)射線控制程序，系統(tǒng)執(zhí)行自動訓(xùn)機；等待訓(xùn)機完畢，打開圖像采集程序，系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)軸5和放大軸6執(zhí)行自動回零，且平板探測器4與X射線管3自動搭配，創(chuàng)建一個所檢產(chǎn)品的新項目；接著根據(jù)聚乙烯管道I的材質(zhì)、體積大小、結(jié)構(gòu)等特性，初步選擇平板探測器4的探測時間、平均數(shù)和步數(shù)；打開X射線3，由系統(tǒng)初始電壓和電流獲取實時圖像，調(diào)節(jié)檢測平臺10和平板探測器4軸，使檢測物圖像置于檢測區(qū)域中心適當位置和最佳放大倍數(shù)，將存儲此位置；關(guān)閉校正功能，調(diào)節(jié)電壓和電流，盡量選擇低電流并增加電壓，使得在沒有校正條件下檢測圖像灰度值在10000與52000之間；關(guān)閉X射線管3，將焊接接頭2移出射線束范圍；執(zhí)行圖像校準程序:獲取圖像的數(shù)目根據(jù)掃描時間T的大小選擇在5(Γ100之間，再次打開X射線3，在開啟圖像校正功能下獲取一個單圖像，觀察校正圖像是否正常，若不正常則需要進一步調(diào)試，直到滿足要求；將焊接接頭2移回檢測位置，打開檢測項目特性，設(shè)定檢測數(shù)目在60(Γ1000之間；執(zhí)行CT掃描程序，射線穿透焊接接頭1，由平板探測器4接收每個位置點對應(yīng)的射線衰減信號，經(jīng)過放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換后送入計算機，該信號為對接接頭的一個斷面的射線信號；同時，聚乙烯管道I在檢測平臺上10沿旋轉(zhuǎn)軸5作自旋運動，射線從另外的角度穿過接頭，重復(fù)上述過程，依次獲得管道接頭的每一個斷面的射線信號，進而獲得一系列切片序列；執(zhí)行圖像重建程序，將一系列切片序列重建為三維圖像；打開檢測項目，對存在缺陷的位置執(zhí)行幾何自動校準程序；打開三維可視化軟件，進行圖像處理和保存。
[0034]實施例3
使用本發(fā)明提供的微焦點三維CT成像檢測裝置對一個沒有缺陷的聚乙烯管道焊接接頭進行檢測。首先按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案完成設(shè)備準備調(diào)試，再按方案所述步驟將聚乙烯管道接頭置于檢測平臺上，調(diào)節(jié)管電壓為160KV，管電流為160μΑ，最小焦點尺寸為179 μ m,放大倍數(shù)2.24倍，平板探測器像素大小為400 μ m,圖像采集響應(yīng)時間調(diào)節(jié)為500ms，圖像分辨率為1024X1024，疊加圖像幅數(shù)為3，跳過幅數(shù)為I。管道接頭在檢測平臺上勻速旋轉(zhuǎn)，射線從不同方向穿透接頭，平板探測器自動接收射線信號，并發(fā)送至計算機進行處理和重建，得到對接接頭的三維圖像見圖5。從得到的CT圖像中未發(fā)現(xiàn)焊縫部位存在夾雜、裂紋、孔隙等缺陷。
[0035]實施例4
使用本發(fā)明提供的微焦點三維CT成像檢測裝置對一個含泥沙顆粒的聚乙烯焊接接頭進行檢測。首先按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案完成設(shè)備準備調(diào)試，再按方案所述步驟將聚乙烯管道焊接接頭置于檢測平臺上，調(diào)節(jié)的參數(shù)與實例I中一致，管道接頭在檢測平臺上勻速旋轉(zhuǎn)，射線從不同方向穿透接頭，平板探測器采集射線能量后轉(zhuǎn)換為計算機能識別的電信號，由計算機實現(xiàn)圖像處理及重建。得到的三維圖像見圖6。以實例3為參照物，CT圖像中可見在焊縫兩側(cè)伴有少量高密度的固體顆粒，即為夾雜的泥沙。泥沙顆粒主要分布于焊縫外焊料中，焊縫內(nèi)部有少量泥沙顆粒，最大粒徑為0.6mm。
[0036]實施例5
使用本發(fā)明提供的微焦點三維CT成像檢測裝置對一個含鐵屑的聚乙烯焊接接頭進行檢測。首先按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案完成設(shè)備準備調(diào)試，再按方案所述步驟將聚乙烯管道接頭置于檢測平臺上，調(diào)節(jié)的參數(shù)與實例I中一致，管道接頭在檢測平臺上勻速旋轉(zhuǎn)，射線從不同方向穿透接頭，平板探測器采集射線能量后轉(zhuǎn)換為計算機能識別的電信號，由計算機實現(xiàn)圖像處理及重建。得到的三維圖像見圖7。以實例3為參照物，CT圖像中可見在焊縫中部有一塊高密度物體，即為夾雜的鐵屑。鐵屑位于焊縫中間部位，鐵屑最大尺寸約為35mm0
【權(quán)利要求】
1.一種聚乙烯管道熱熔焊接質(zhì)量的微焦點三維CT成像檢測方法，其特征在于步驟包括: a、布置微焦點三維CT成像裝置:選取相互配套使用的X射線管和平板探測器，平板探測器與集成有執(zhí)行三維CT成像執(zhí)行程序的計算機連接，X射線管和平板探測器分別置于檢測平臺的兩端，在X射線管和平板探測器之間的檢測平臺上布置焊接接頭，且焊接接頭能夠自由旋轉(zhuǎn)并在X射線管和平板探測器之間能自由移動； b、焊接接頭位置調(diào)整:打開X射線管，錐形X射線束沿焊接接頭周向和徑向照射焊接接頭，在X射線管的初始電壓和電流情況下，且在焊接接頭的初始位置下，計算機獲得并顯示由平板探測器成像處理后傳送的實時圖像，作為初始圖像； 然后調(diào)節(jié)焊接接頭在X射線管與平板探測器之間的移動位置，計算機再次獲得并顯示由平板探測器成像處理后傳送的實時圖像，作為調(diào)整圖像； 對比初始圖像，當調(diào)整圖像最佳時，確定焊接接頭在X射線管與平板探測器之間的位置，計算機存儲此檢測位置； C、圖像調(diào)整:調(diào)節(jié)X射線管的管電壓至160KV，管電流至160 μΑ,使所獲得的圖像灰度值在10000至52000的范圍內(nèi)； d、獲取焊接接頭的切片圖像:當需要檢測焊接接頭時，將焊接接頭移入X射線束范圍，打開X射線管，設(shè)定檢測參數(shù)，執(zhí)行CT掃描步驟，X射線束穿透焊接接頭，由平板探測器測量得到每個測量位置點對應(yīng)的衰減射線信號，經(jīng)過放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換后送入計算機進行圖像重建，該圖像即為該焊接接頭的一個斷面圖，稱為切片圖像；接著，焊接接頭作自旋轉(zhuǎn)運動，X射線束從另外的角度穿過焊接測量接頭，重復(fù)測量獲得衰減射線信號，衰減信號經(jīng)放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換處理后送入計算機進行圖像重建的過程，獲得焊接接頭的每一個斷面圖，進而獲得一系列切片圖像序列； e、執(zhí)行圖像重建:在計算機上將一系列切片圖像序列重建為三維圖像，對圖像進行處理和保存； f、對照計算機上所獲取的圖像，觀察圖像上顯示的焊接缺陷檢測結(jié)果，并進行缺陷等級評定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯管道熱熔焊接質(zhì)量的微焦點三維CT成像檢測方法，其特征在于:所述b步驟和c步驟同時進行或順序調(diào)換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚乙烯管道熱熔焊接質(zhì)量的微焦點三維CT成像檢測方法，其特征在于:在c步驟和d步驟之間，還具有圖像校準步驟:將焊接接頭移出X射線束范圍，確定獲取空白圖像的數(shù)目，并打開X射線管，開啟計算機內(nèi)的圖像校正功能下獲取空白圖像中的任一個單圖像，觀察校正圖像是否正常，若不正常則進行調(diào)試，直到滿足要求。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚乙烯管道熱熔焊接質(zhì)量的微焦點三維CT成像檢測方法，其特征在于:所述a步驟中，焊接接頭是通過安裝在檢測平臺上的旋轉(zhuǎn)軸實現(xiàn)自由旋轉(zhuǎn)的，當需要檢測焊接接頭的不同面的檢測圖像，則旋轉(zhuǎn)焊接接頭到合適的面進行檢測。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚乙烯管道熱熔焊接質(zhì)量的微焦點三維CT成像檢測方法，其特征在于:所述a步驟中，旋轉(zhuǎn)軸是通過與檢測平臺上設(shè)置的放大軸配合，實現(xiàn)焊接接頭在X射線管和平板探測器之間的自由移動，從而確定焊接接頭的成像最佳放大倍數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚乙烯管道熱熔焊接質(zhì)量的微焦點三維CT成像檢測方法，其特征在于:所述X射線管選取240KV微焦點的X射線管，管電流范圍為0.0Γ3πιΑ，并配套采用16位分辨率的平板探測器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯管道熱熔焊接質(zhì)量的微焦點三維CT成像檢測方法，其特征在于:所述d步驟中，設(shè)定檢測參數(shù)是指設(shè)定的檢測數(shù)目在600-1000之間。
【文檔編號】G01N23/04GK104198505SQ201410272503
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】喻建勝, 何莎, 彭蕾, 宋日生, 彭星煜, 何慧娟, 王文韜, 馮強, 戴斌, 金偉 申請人:中國石油集團川慶鉆探工程有限公司