一種X射線檢測的曝光曲線計算方法與流程

文檔序號：11860380閱讀：4099來源：國知局

本發(fā)明涉及的是一種X射線檢測的曝光曲線計算方法，屬于無損檢測中的膠片射線檢測技術領域。

背景技術：

射線檢測是使用最為廣泛和普遍的一種射線檢測方法，也是一種最可靠的無損檢測手段，目前已廣泛應用于我國經(jīng)濟建設的各個領域，例如特種設備的制造檢測和在用檢測，以及機械、冶金、石油天然氣、化工、航空航天、船舶、鐵道、電力、核工業(yè)、兵器、煤炭、有色金屬、建筑等行業(yè)。

膠片射線檢測中底片的成影質量完全決定了檢測的結果，為了得到較好的底片必須不斷的完善射線拍片工藝。射線的拍片工藝主要包括管電壓、管電流、曝光時間、焦距、暗室處理等，其中尤其以管電壓、管電流、曝光時間、焦距尤為重要。曝光曲線(見圖1所示)作為工件和射線檢測工藝之間相關性的圖示，在指導拍片的過程中起著決定性的作用。

在實際生產(chǎn)過程中，一線的拍片人員理論知識較弱，普通曝光曲線的使用需要具備一定的理論基礎，因此造成普通的曝光曲線不能普及使用，拍片完全憑經(jīng)驗感覺，對結構復雜的工件有時需要試拍多次，嚴重影響了拍片效率、浪費材料，對拍片工藝的改進完全沒有作用。

現(xiàn)有技術中的普通曝光曲線使用存在一定的局限性，因普通曝光曲線的使用主要是通過查表和修正計算來實現(xiàn)的；如查表主要是利用圖1所示的曝光曲線圖，曲線顯示在紙上，對應工件的厚度、查找到相應的電壓和曝光時間；查曲線都是手工行為，存在一定的偏差；曲線的縱坐標為對數(shù)刻度，因不是線性刻度，相應估計時間存在偏差，坐標越往上的時間越密集，查得的時間偏差越大。

實際使用的焦距和曲線中規(guī)定值往往不一致，這種情況需要用到曝光因子公式進行修正計算。

普通曝光曲線使用的局限性：

a.曲線為紙質保存攜帶不便；

b.查詢結果存在不確定性；

c.需要進行修正計算，為拍片人員制造了困難；

d.整個查詢時間用時較多；

e.不便于推廣使用；

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的不足，而提供一種查詢簡便、快捷，查詢結果準確，方便軟件化，便于推廣，適應范圍廣的X射線檢測的曝光曲線計算方法。

本發(fā)明的目的是通過如下技術方案來完成的，一種X射線檢測的曝光曲線計算方法，所述曝光曲線計算方法是：

(一)基礎參數(shù)獲得；利用如下器材獲取基礎參數(shù)：所需制作曲線的x射線發(fā)生器、裝有膠片的暗袋若干、射線用階梯試塊1塊、墊板(10mm厚為宜)1～3塊、卷尺1把、黑度計1臺；

獲取基礎參數(shù)的步驟：

a)分別選定不同管電壓(V＇、V＇＇、V＇＇＇……)，采用較大曝光量(I₁＇t₁＇、I₁＇＇t₁＇＇、I₁＇＇＇t₁＇＇＇….)和較小曝光量(I₂＇t₂＇、I₂＇＇t₂＇＇、I₂＇＇＇t₂＇＇＇)，焦距F₀固定，暗室處理過程全部固定，拍攝階梯試塊，獲得兩組不同管電壓的系列底片，用黑度計測定獲得透照厚度與對應黑度的兩組每個管電壓不同曝光量的系列數(shù)據(jù)，繪制若干D-T曲線圖；

b)選定一基準黑度值，如3.0，從D-T曲線圖中查出對應于該黑度的透照厚度，得到每個管電壓較大和較小曝光量對應的透照厚度值(T₁＇、T₂＇；T₁＇＇、T₂＇＇；T₁＇＇＇、T₂＇＇＇….)；

(二)曝光曲線計算法理論推導；

曝光曲線是基于射線的衰減公式及互易律公式繪制而成的，其中：

c)衰減公式I＝I₀e^(-μT) ……………………①

I……透過工件后的射線強度 I₀……初始射線強度

μ……衰減系數(shù) T……透照厚度

注：射線強度只與管電流有關，初始射線強度I₀即為管電流

d)互易律公式E＝t₁＝I₂t₂＝I₃t₃＝…… ……………………②

E……曝光量 I……到達膠片處的射線強度 t……曝光時間

注：互易律是光化學反應的一條基本定律，它指出：決定光化學反應產(chǎn)物質量(對射線照相而言，即為底片的黑度)的條件，當光的輻射能量一定時(對于射線照相而言，既射線的管電壓一定)，只與總的曝光量相關，即取決于輻射強度和時間的乘積；

e)對于同一管電壓V＇，a)和b)得到的已知的條件有：I₁＇t₁＇、T₁＇、I₂＇t₂＇、T₂；

由式①和式②得：I₁＇t₁＇e^(-μT₁＇)＝I₂＇t₂＇e^(-μT₂＇)＝I₃＇t₃＇e^(-μT₃＇)……③

I₃＇t₃＇……實際檢測時使用的曝光量

T₃＇……實際檢測時射線的透照厚度

由③式得：μ＝ln(I₁＇t₁＇/(I₂＇t₂＇))/(T₁＇-T₂＇)

t₃＇＝I₁＇t₁＇e^(μ(T₃＇-T₁＇))/I₃＇

＝I₁＇t₁＇e^(ln(I₁＇t₁＇/(I₂＇t₂＇))(T₃＇-T₁＇)/(T₁＇-T₂＇))/I₃＇

＝I₁＇t₁＇(I₁＇t₁＇/(I₂＇t₂＇))^((T₃＇-T₁＇)/(T₁＇-T₂＇))/I₃＇

或

t₃＇＝I₂＇t₂＇(I₁＇t₁＇/(I₂＇t₂＇))^((T₃＇-T₂＇)/(T₁＇-T₂＇))/I₃＇

到此得，使用管電壓V＇，管電流I₃＇，焦距F₀，透照厚度為T₃＇，為得到拍攝的底片的黑度為選定黑度值3.0時所需要的曝光時間t₃＇。

作為優(yōu)選：所述的曝光時間t₃＇使用曝光因子公式Ψ＝At/F²＝A₁t₁/F₁²＝A₂t₂/F₂²＝…….進行修正計算，以便消除實際檢測中實際使用的焦距F＇和制作曝光曲線時的焦距F₀不一致帶來的影響；

修正后的：

t₃＇＝F²I₁＇t₁＇(I₁＇t₁＇/(I₂＇t₂＇))^((T₃＇-T₁＇)/(T₁＇-T₂＇))/(I₃＇F₀²)

或

t₃＇＝F²I₂＇t₂＇(I₁＇t₁＇/(I₂＇t₂＇))^((T₃＇-T₂＇)/(T₁＇-T₂＇))/(I₃＇F₀²)

本發(fā)明進一步的是：對于其它不同的管電壓(V＇＇、V＇＇＇……)下，實際射線照相時所使用的曝光時間分別為：

t₃＇＇＝F²I₁＇＇t₁＇＇(I₁＇＇t₁＇＇/(I₂＇＇t₂＇＇))^((T₃＇＇-T₁＇＇)/(T₁＇＇-T₂＇＇))/(I₃＇＇F₀²)

或

t₃＇＇＝F²I₂＇＇t₂＇＇(I₁＇＇t₁＇＇/(I₂＇＇t₂＇＇))^((T₃＇＇-T₂＇＇)/(T₁＇＇-T₂＇＇))/(I₃＇＇F₀²)

t₃＇＇＇＝F²I₁＇＇＇t₁＇＇＇(I₁＇＇＇t₁＇＇＇/(I₂＇＇＇t₂＇＇＇))^((T₃＇＇＇-T₁＇＇＇)/(T₁＇＇＇-T₂＇＇＇))/(I₃＇＇＇F₀²)

或

t₃＇＇＇＝F²I₂＇＇＇t₂＇＇＇(I₁＇＇＇t₁＇＇＇/(I₂＇＇＇t₂＇＇＇))^((T₃＇＇＇-T₂＇＇＇)/(T₁＇＇＇-T₂＇＇＇))/(I₃＇＇＇F₀²)

…………………。

本發(fā)明具有查詢簡便、耗時極少，查詢結果準確，經(jīng)實際拍片過程中的使用，均能得到想要的黑度，方便軟件化，便于推廣，如可使用EXCEL軟件實現(xiàn)自動計算，可在手機中使用，可以適應各種場所等特點。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有曝光曲線圖。

圖2是本發(fā)明所述的D-T曲線圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發(fā)明作詳細的介紹：本發(fā)明所述的一種X射線檢測的曝光曲線計算方法，所述曝光曲線計算方法是：