Современные достижения в радиационном контроле (обзор)

Рассмотрен перспективный метод получения цифрового изображения результатов радиационного контроля без промежуточных носителей данных. Проанализированы преимущества флэш-радиографии: высокая производительность; низкая стоимость; возможность многоракурсного наблюдения в реальном времени внутренних деф...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2017
Hauptverfasser:	Троицкий, В.А., Михайлов, С.Р., Пастовенский, Р.О.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2017
Schriftenreihe:	Автоматическая сварка
Schlagworte:	Производственный раздел
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148912
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Современные достижения в радиационном контроле (Обзор) / В.А. Троицкий, С.Р. Михайлов, Р.О Пастовенский // Автоматическая сварка. — 2017. — № 8 (766). — С. 61-67. — Бібліогр.: 24 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-148912
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1489122019-02-20T01:23:24Z Современные достижения в радиационном контроле (обзор) Троицкий, В.А. Михайлов, С.Р. Пастовенский, Р.О. Производственный раздел Рассмотрен перспективный метод получения цифрового изображения результатов радиационного контроля без промежуточных носителей данных. Проанализированы преимущества флэш-радиографии: высокая производительность; низкая стоимость; возможность многоракурсного наблюдения в реальном времени внутренних дефектов сварных соединений; отсутствие промежуточных носителей информации. Выполнено сравнение основных методов получения цифрового изображения. Предложена новая технология радиационного контроля на основе малогабаритных полупроводниковых детекторов, которая получила название Х-rау mini технология. Розглянуто перспективний метод отримання цифрового зображення результатів радіаційного контролю без проміжних носіїв даних. Проаналізовано такі переваги флеш-радіографії: висока продуктивність; низька вартість; можливість спостереження з багатьох ракурсів в реальному часі внутрішніх дефектів зварних з’єднань; відсутність проміжних носіїв інформації. Виконано порівняння основних методів отримання цифрових зображень. Запропоновано нову технологію радіаційного контролю на основі малогабаритних напівпровідникових детекторів, яка отримала назву Х-rау mini технологія. A paper studies a prospective method for obtaining a digital image on results of radiation testing without intermediate data carriers. Advantages of flash-radiography were analyzed, namely high efficiency, low cost, possibility of on-line multiangle monitoring of welded joint internal defects; absence of intermediate data carriers. New radiation testing technology based on small size semi-conductor detectors, named X-ray mini technology, was proposed. 2017 Article Современные достижения в радиационном контроле (Обзор) / В.А. Троицкий, С.Р. Михайлов, Р.О Пастовенский // Автоматическая сварка. — 2017. — № 8 (766). — С. 61-67. — Бібліогр.: 24 назв. — рос. 0005-111X DOI: https://doi.org/10.15407/as2017.08.08 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148912 621.19.30 ru Автоматическая сварка Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Производственный раздел Производственный раздел
spellingShingle	Производственный раздел Производственный раздел Троицкий, В.А. Михайлов, С.Р. Пастовенский, Р.О. Современные достижения в радиационном контроле (обзор) Автоматическая сварка
description	Рассмотрен перспективный метод получения цифрового изображения результатов радиационного контроля без промежуточных носителей данных. Проанализированы преимущества флэш-радиографии: высокая производительность; низкая стоимость; возможность многоракурсного наблюдения в реальном времени внутренних дефектов сварных соединений; отсутствие промежуточных носителей информации. Выполнено сравнение основных методов получения цифрового изображения. Предложена новая технология радиационного контроля на основе малогабаритных полупроводниковых детекторов, которая получила название Х-rау mini технология.
format	Article
author	Троицкий, В.А. Михайлов, С.Р. Пастовенский, Р.О.
author_facet	Троицкий, В.А. Михайлов, С.Р. Пастовенский, Р.О.
author_sort	Троицкий, В.А.
title	Современные достижения в радиационном контроле (обзор)
title_short	Современные достижения в радиационном контроле (обзор)
title_full	Современные достижения в радиационном контроле (обзор)
title_fullStr	Современные достижения в радиационном контроле (обзор)
title_full_unstemmed	Современные достижения в радиационном контроле (обзор)
title_sort	современные достижения в радиационном контроле (обзор)
publisher	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
publishDate	2017
topic_facet	Производственный раздел
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/148912
citation_txt	Современные достижения в радиационном контроле (Обзор) / В.А. Троицкий, С.Р. Михайлов, Р.О Пастовенский // Автоматическая сварка. — 2017. — № 8 (766). — С. 61-67. — Бібліогр.: 24 назв. — рос.
series	Автоматическая сварка
work_keys_str_mv	AT troickijva sovremennyedostiženiâvradiacionnomkontroleobzor AT mihajlovsr sovremennyedostiženiâvradiacionnomkontroleobzor AT pastovenskijro sovremennyedostiženiâvradiacionnomkontroleobzor
first_indexed	2025-07-12T20:38:45Z
last_indexed	2025-07-12T20:38:45Z
_version_	1837475016161099776
fulltext	ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ 61ISSN 0005-111X АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА, №8 (766), 2017 doi.org/10.15407/as2017.08.08 УДК 621.19.30 современные Достижения в раДиационном Контроле (оБзор) В. А. ТРОИЦКИЙ1, С. Р. МИХАЙЛОВ2, Р. О ПАСТОВЕНСКИЙ1 1иэс им. е. о. патона нан Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Казимира малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua 2нтУУ «Кпи им. игоря сикорского». 03056, г. Киев-56, просп. победы, 37. E-mail: fel@kpi.ua рассмотрен перспективный метод получения цифрового изображения результатов радиационного контроля без промежу- точных носителей данных. проанализированы преимущества флэш-радиографии: высокая производительность; низкая стоимость; возможность многоракурсного наблюдения в реальном времени внутренних дефектов сварных соединений; отсутствие промежуточных носителей информации. выполнено сравнение основных методов получения цифрового изображения. предложена новая технология радиационного контроля на основе малогабаритных полупроводниковых детекторов, которая получила название х-rау mini технология. Библиогр. 24, рис. 4. К л ю ч е в ы е с л о в а : неразрушающий контроль, флэш-радиография, цифровое изображение, рентгенотелевизионная система, сцинтиллятор, твердотельный детектор, внутренние дефекты сварных соединений, Х-rау mini технология наиболее распространенным видом неразрушаю- щего контроля (нК) качества сварных соединений, материалов и изделий является радиационный кон- троль. радиационные методы нК применимы к из- делиям из любых материалов и превосходят полно- той информации о дефектах (тип, форма, размеры, место расположения) другие виды нК (акустиче- ский, магнитный, вихретоковый и др.) [1]. в последние годы произошли существенные ка- чественные изменения в возможностях радиацион- ного нК, прежде всего благодаря появлению новых многоэлементных полупроводниковых детекторов радиационных изображений, а также интенсивному внедрению цифровых технологий получения, обра- ботки и анализа изображений. при использовании таких детекторов и цифровых технологий ионизи- рующее излучение, прошедшее через контролируе- мый объект и несущее информацию о внутренних его дефектах, с помощью электронных средств пре- образуется в массив электрических сигналов, кото- рые оцифровываются, обрабатываются и исполь- зуются для формирования цифрового изображения (ци) контролируемого объекта. ци содержит инфор- мацию о внутренней структуре объекта и может на- блюдаться непосредственно во время просвечивания, т. е. в реальном времени. такой метод радиационного контроля, без расходных материалов и без промежу- точных носителей информации, с получением ци в реальном времени называется флэш-радиографией [2]. К важным достоинствам флэш-радиографии следует отнести возможность компьютерной обработки и ана- лиза ци, создания электронных архивов ци, их до- кументирования и последующей передачи с исполь- зованием компьютерных сетей. отличительной особенностью флэш-радиогра- фии является отсутствие промежуточных носи- телей информации — радиографических пленок, запоминающих пластин с фотостимулируемой па- мятью. распространенные сейчас технологии с промежуточными носителями информации тре- буют для подбора режима неоднократных опера- ций экспонирования, обработки и дорогих техни- ческих устройств для считывания и оцифровки информации. соответственно отсутствие проме- жуточных носителей информации (пленок, запо- минающих пластин) позволяет на порядок повы- сить производительность и значительно снизить стоимость контроля качества изделий. Методы получения ЦИ. изучение внутрен- них дефектов объекта с помощью портативной рентгенотелевизионной техники с цифровой об- работкой изображений в ближайшие годы должно принципиально изменить технологию радиацион- ного нК. в последнее время понятие «цифровое изображение» (оптическое и радиационное) на- ходит все более широкое распространение в де- фектоскопии. аппаратно-программные комплек- сы обработки, оцифровки рентгеновских пленок, формирующие ци, находят все большее распро- странение [3]. ци получают и с помощью запо- минающих пластин, применяемых вместо рент- геновских пленок [4–7]. приемы и алгоритмы обработки ци для трех вариантов радиационного контроля являются общими (рис. 1–3). это важное направление в современной радиационной дефек- тоскопии. сейчас чаще всего ци получают оциф- ровкой рентгенограмм. реже оно получается при обработке скрытого изображения, считываемого © в. а. троицкий, с. р. михайлов, р. о пастовенский, 2017 НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ 62 ISSN 0005-111X АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА, №8 (766), 2017 с запоминающих пластин многоразового использо- вания. точно такой результат может быть получен с помощью цифровых детекторов флэш-радиографии без дополнительных расходов, связанных с проме- жуточными носителями информации [2, 8, 9]. на рис. 1 приведена классическая техноло- гическая схема получения ци за счет оцифров- ки пленочных рентгенограмм. эта традиционная технология распространена во всем мире, во всех отраслях промышленности. она требует подго- товки кассеты с пленкой и экранами. после про- свечивания следуют процедуры химической об- работки, сушки пленки, считывание информации на негатоскопе и оцифровывание результатов с помощью соответствующего компьютерного ком- плекса. этой технологией пользуются в основном для компактного архивирования результатов нК в электронном виде и для получения дополнитель- ной информации, которую нельзя получить без оцифровки. на рис. 2 приведена схема более совершенной технологии получения ци на основе запомина- ющих пластин (компьютерная радиография). по сравнению с предыдущей схемой получения ци данная технология обеспечивает возможность многократного использования промежуточного носителя информации (запоминающей пластины). здесь отсутствует мокрый процесс проявки и про- чие обязательные процедуры. на рис. 3 приведена схема технологии мгно- венной (флэш) цифровой радиографии на основе флюороскопических и твердотельных детекторов [10, 11]. это самый быстрый и самый дешевый способ получения ци в электронном виде, не тре- бующий обрабатывающего и считывающего обо- рудования и соответствующего вспомогательного времени. сравнение качества изображений, получаемых с помощью различных детекторных систем, вы- полнено в работе [12]. Для технологий без про- межуточных носителей информации разработаны методики калибровки и вычитания собственных шумов преобразователей. таким образом улучша- ют контрастную чувствительность настолько, что удается отмечать изменения 1/1000 радиацион- ной толщины, тогда как для лучших пленок клас- са с1 по европейскому EN 584-1 и американскому ASTM е 1815 стандартам может быть достигнут лучший контраст 1/100. Качество рентгеновского изображения опре- деляется по эталонам чувствительности (гост 7512–82). Классификация сварных соединений по результатам радиографического контроля осу- ществляется по гост 23055–78. известно, что чем больше плотность почернения, чем больше экспозиция, тем больше информации содержит экспонированная пленка. поэтому для оцифров- ки плотных пленок, получения более информа- тивных их ци нужен хороший сканер. распро- страненные считывающие устройства, недорогие сканеры, не могут обеспечить высокого качества оцифровки рентгеновских снимков, если их относи- рис. 1. традиционная схема радиографического контроля с использованием пленки и оцифровки рентгенограмм: зарядка кас- сет (1); просвечивание на рентгеновскую пленку (2); процедура обработки пленки (3); сканирование пленки (4); ци (5) рис. 2. схема технологии просвечивания с использованием запоминающей пластины: подготовка кассеты с запоминающей пластиной (1); просвечивание на запоминающую пластину (2); считывание пластин (3); ци (4) рис. 3. схема просвечивания без промежуточных носителей информации:просвечивание на твердотельный детектор (1); ци (2) ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ 63ISSN 0005-111X АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА, №8 (766), 2017 тельная плотность почернения выше, чем 3 ед. все попытки получения удовлетворительных ци от более плотных пленок не увенчались успехом. поэтому, в пленочном варианте (рис. 1), удов- летворительное ци возможно, если оптическая плотность пленок находится только в диапазоне 1,5...2,5 ед. при таких значениях шумы оцифров- щика не вносят непоправимых искажений в ци. опыт оцифровки пленочных снимков с плотно- стью порядка 3...3,2 ед. уже показывает неудов- летворительные результаты, трудно воспроизво- дится тонкая информация. например, теряются изображения мелких пор диаметром менее 0,2 мм, трещины с малым раскрытием. таким образом, оцифровка пленок имеет существенные ограни- чения. часть дефектов, обнаруживаемых с помо- щью негатоскопа, не обнаруживается на ци. это существенный недостаток традиционной пленоч- ной радиографии, практически непреодолимый в реальном производстве. Беспленочные технологии по схемам рис. 2, 3 не имеют этого недостатка, они отличаются боль- шим динамическим диапазоном, что расширяет возможности нК. особый интерес представляют технологии на основе небольших, в несколько квадратных сан- тиметров, твердотельных цифровых электронных преобразователей. они не имеют ограничений, связанных с размерами кассет, экранов, запомина- ющих пластин. мобильные преобразователи мо- гут свободно перемещаться по поверхности объ- екта. такие возможности заложены в диагностику широко применяемых на практике больших та- моженных объектов, которые могут быть значи- тельных размеров [13]. Контролировать подобные объекты с помощью промежуточных носителей информации (пленок, запоминающих пластин) практически невозможно. миниатюрные твер- дотельные преобразователи могут облегать кон- струкции различной формы. изображения от от- дельных небольших преобразователей сшиваются в общее изображение объекта сложной формы. в сШа, японии и других странах ведутся ин- тенсивные работы по совершенствованию твер- дотельных электронных преобразователей, мо- бильных рентгентелевизионных дефектоскопов, которые вытесняют ультразвуковую технику бла- годаря лучшим дефектоскопическим возможно- стям [14]. эта тенденция со временем получит распространение и в других странах. в сШа, японии и европе уже десятки фирм производят твердотельные цифровые преобразо- ватели практически для любых задач радиацион- ного контроля [15–17]. при сравнении возможностей отдельных мето- дов радиационного контроля надо учитывать ди- намический диапазон. это толщины объекта, до- ступные удовлетворительному анализу на одном изображении. Большой динамический диапазон дает существенные преимущества технологиям по схеме рис. 2, 3 в сравнении с пленочной радио- графией. обычно большой динамический диапа- зон достигается за счет экспозиционной дозы, что в пленочных системах ограниченно относительной плотностью почернения 3...4 ед. Далее при боль- ших плотностях пленки делаются нечитаемыми. в случае цифровых детекторных систем (без проме- жуточных носителей) за счет компьютерных техно- логий «экспозиция», т. е. накопление информации, не имеет ограничений. при этом отношение сигнал/ шум (SNR) растет пропорционально квадратному корню дозы. это эквивалентно времени экспозиции или количеству усредненных изображений. так до- стигается отношение SNR, равное нескольким ты- сячам, и высокое качество ци. на практике этот процесс ограничивается контрастной чувствитель- ностью 0,1 %, что соответствует SNR порядка 1000. цифровая обработка изображений сопровожда- ется протокольными процедурами. они включа- ют операции оценки пригодности ци, измерения интенсивности серого, оптической плотности и определения чувствительности. цифровая шкала серого, обычно 16-битная [4], имеет тысячи оттен- ков, а гистограмма ци должна лежать примерно по центру этой шкалы, чтобы избежать недоэкс- понирования или переэкспонирования. централь- ное расположение гистограммы дает возможность более качественной цифровой обработки, т. е. по- зволяет проводить масштабирование градаций серого. применяется операция калибровки по размеру, которая позволяет измерять дефекты, вы- полнять другие процедуры, несвойственные тра- диционной пленочной радиографии и ультразву- ковому контролю. следует отметить и большие успехи радиа- ционных преобразователей на основе подвиж- ных сканирующих линеек с детекторами, кото- рые находят применение в таможенном контроле [18]. все попытки применить такие преобразова- тели для контроля сварных соединений пока не увенчались успехом. эти системы непрерывно совершенствуются. в последние годы значительных успехов до- стигли разработчики флюороскопических пре- образователей по системе «сцинтилляционный экран–объектив–пзс-матрица» [1, 19, 20]. Успех этих преобразователей лежит в качестве монокри- сталлических CsI (Tl) и порошковых Gd2O2S(Tb), Gd2O3(Eu) экранов и в совершенстве видеокамер. важно уметь подобрать оптимальный экран. Для этого сравнивается их квантовая эффективность детектирования (КэД) ηкв.эф. КэД является одним ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ 64 ISSN 0005-111X АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА, №8 (766), 2017 из наиболее важных комплексных параметров, определяющих эффективность преобразования энергии в цифровом детекторе. КэД определяется по формуле.[20]: 2 2 ,âûõ êâ.ýô âõ ψ η = ψ (1) где ψвх и ψвых — отношение SNR на входе и выходе системы соответственно. КэД даст возможность сделать выводы о целе- сообразности применения того или иного экрана для конкретной задачи, решаемой рентгенотеле- визионной системой (ртвс) типа «сцинтилляци- онный экран–объектив–пзс-матрица». такие си- стемы имеют ряд преимуществ перед другими: возможность смены сцинтилляционного экрана, что позволяет изменять размер рабочего поля и другие параметры системы; малое время получе- ния изображения; простота конструкции; малые габариты и масса; низкая стоимость. проведенные исследования показали, что с ро- стом значения экспозиционной дозы РD от нуля вначале происходит постепенное увеличение ψвх и ψвых. зависимость отношения SNR на входе по- степенно увеличивается и при определенном зна- чении мощности экспозиционной дозы достигает максимума, а затем начинает падать. максимум соответствует сигналу полного за- полнения зарядового пикселя пзс-матрицы, да- лее сигнал ограничивается. итак, падение значе- ния квантовой эффективности преобразователя определяется, в основном, диапазоном энергий рентгеновского излучения, которое может погло- тить экран, и зарядом в пикселе, который может накопиться за один цикл. за счет накопления про- стыми техническими средствами на таких пре- образователях можно достичь чувствительности промышленных рентгеновских пленок. рассчитанные зависимости отношения SNR на выходе ртвс от входной мощности экспозици- онной дозы рентгеновского излучения позволяют для заданных длительностей накопления изобра- жения в пзс-матрице определить оптимальные значения мощности экспозиционной дозы, кото- рые обеспечивают наибольшее отношение SNR и наилучшую выявляемость дефектов. иссле- дования [20] показали, что квантовая эффектив- ность рентгено-телевизионной системы с экра- ном Gd2O3(Eu) выше, чем у системы с экранами CsI(Tl) и Gd2O2S(Tb). преобразователи с экраном CsI(Tl) при мощ- ности экспозиционной дозы более 0,2 мр/с зна- чение квантовой эффективности при увеличении РD изменяется значительно меньше, чем в ртвс с экранами Gd2O2S(Tb) и Gd2O3(Eu). в преобразо- вателе с экраном CsI(Tl) диапазон изменения РD, в котором наблюдается сравнительное постоянство квантовой эффективности, зависит от длительно- сти накопления. Увеличение длительности нако- пления в пзс-матрице повышает значение кван- товой эффективности со всеми экранами. время накопления несоизмеримо меньше вспомогатель- ного времени, которое необходимо для радиаци- онного контроля с промежуточными носителя- ми информации. поэтому, флэш-радиография на основе флюроскопических преобразователей не менее перспективна, чем преобразователи на ос- нове дорогих твердотельных детекторов прямого преобразования. Х-rау mini технология радиационного кон- троля. в современных рентгенотелевизионных системах возможно применение недорогих ма- логабаритных твердотельных детекторов. новая технология на основе таких малогабаритных де- текторов получила название х-rау mini [21, 22]. в отличие от традиционной пленочной радиогра- фии или компьютерной радиографии, где в каче- стве детекторов применяют дорогие пленки или запоминающие пластины, х-rау mini технология позволяет значительно снизить стоимость и повы- сить оперативность контроля, а также обеспечи- вает практически мгновенный его результат. важ- ной особенностью х-rау mini технологии является миниатюрность рентгеновского детектора, что по- зволяет проводить оперативный рентгеновский контроль труднодоступных узлов эксплуатируе- мых самолетов, турбин, реакторов и т. п. например, детектор типа S10811-11 фирмы Hamamatsu Photonics (япония) с размером рабочего поля 34×24 мм, толщиной 6 мм, размером пиксе- ля 20 мкм и количеством пикселей 1700×1200 обе- спечивает чувствительность контроля и разрешающую способность до 20 пар лин./мм. в иэс им. е. о. патона такая х-гау mini технология используется для контроля сварных соединений различных из- делий, состояния сотовых панелей летательных аппаратов, структуры композитов, исследования замкнутых пространств, где невозможно разме- стить традиционные пленки или запоминающие пластины. при реализации технологии х-гау mini ис- пользуется детектор рентгеновского изображения, площадь которого более чем на два порядка мень- ше, чем площадь традиционных кассет с плен- кой, запоминающих пластин или твердотельных детекторов стандартных размеров. Благодаря не- большим размерам такой миниатюрный твердо- тельный детектор может быть размещен в любом труднодоступном или стесненном пространстве, а также перемещаться по криволинейной поверхно- сти контролируемого объекта. такое сканирование позволяет исследовать обнаруженные дефекты и ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ 65ISSN 0005-111X АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА, №8 (766), 2017 неоднородности контролируемого объекта в раз- ных ракурсах. в реальном времени информация о внутренней структуре исследуемого участка кон- тролируемого объекта поступает на экран мони- тора. основное отличие данной технологии х-rау mini от известной цифровой радиографии на ос- нове твердотельных детекторов состоит в том, что стоимость такого миниатюрного детектора в де- сятки раз меньше, чем стоимость детектора стан- дартных размеров [23, 24]. интересные решения на основе X-ray mini техно- логии получены в строительстве, при контроле каче- ства сварки или механических соединений отдель- ных частей несущей арматуры (рис. 4). строительство высотных зданий и других от- ветственных сооружений связано со стыковой сваркой большого количества арматуры. наиболее нагруженные стыковые соединения должны кон- тролироваться физическими методами. чаще все- го, до последнего времени, это выполнялось с по- мощью средств ультразвукового контроля (УзК). метод УзК эффективен только в тех случаях, когда стыковое соединение зачищено, хорошо обработа- но. Для этих целей применяют соответствующие клещи, контактный гель, прижимающие ультраз- вуковые преобразователи к соединяемым арматур- ным частям. однако в последнее время, с распро- странением механических соединений арматуры с помощью обжимных трубок, применение УзК пре- кратилось из-за его неэффективности. Ультразву- ковое излучение не может исследовать зазоры, ко- торые естественны для механических соединений обжатием (рис. 4). поэтому в настоящее время та- кие контактные соединения несущих арматурных стержней контролируют с помощью X-ray mini технологии. применение пленочной рентгенографии в ус- ловиях строительной площадки нецелесообразно, поскольку требует специальных помещений для химической и прочих видов обработки пленки, негатоскопов для анализа результатов контроля. портативные рентгенотелевизионные детекторы, которые перед контролем крепятся на контроли- руемом соединении, существенно ускоряют про- цесс оценки качества соединений арматуры. при этом обнаруживаются неплотности прилегания из-за некачественного обжатия, плохая стыковка стержней. рентгенотелевизионный контроль, в отличии от радиографического, обеспечивает мгновен- ный результат, не требует расходных материалов и специальных процедур обработки радиографи- ческой пленки. на рис. 4 показана схема рентгенотелевизион- ного контроля с помощью твердотельного детек- тора. здесь, как и в радиографическом исследова- нии, излучатель 1 (радиоизотопный источник или рентгеновский аппарат) располагается напротив контролируемого соединения, с противоположной стороны которого находится твердотельный де- тектор 2. изображение с твердотельного детекто- ра через электронный преобразователь 3 выводит- ся на экран монитора. в качестве монитора может быть использован смартфон или планшет, имею- щий USB интерфейс. таким образом, оперативно контролируется качество обжатия соединительной трубки (наличие стыкового зазора, уменьшения сечения арматуры и т. п.). Выводы 1. серьезными недостатками традиционной пле- ночной радиографии являются низкая производи- тельность и высокая стоимость контроля, а также необходимость в негатоскопах с мощными источ- никами света. при относительной плотности по- чернения более 4 единиц экспонированные сним- ки не поддаются расшифровке, а их оцифровка становится невозможной. этого недостатка лише- ны современные технологии на основе миниатюр- ных твердотельных детекторов. 2. электронная цифровая информация о ре- зультатах контроля содержит наглядные изобра- жения внутренней структуры объектов, расши- ряет возможности дефектоскопии, повышает производительность и снижает стоимость радиа- ционного контроля качества сварных соединений. 3. при X-ray mini технологии появилась воз- можность исследования внутренних дефектов объектов в разных ракурсах, что практически недоступно другим методам контроля. твердо- тельные преобразователи могут располагаться и перемещаться в зонах, где размещение кассет с пленками или запоминающими пластинами прак- рис. 4. схема рентгенотелевизионного контроля: 1 — излуча- тель; 2 — твердотельный детектор; 3 — электронный преоб- разователь (описание 1–3 см. в тексте) ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ 66 ISSN 0005-111X АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА, №8 (766), 2017 тически невозможно. такая технология реализует- ся на серийном оборудовании и позволяет более чем на порядок снизить стоимость контроля по сравнению с радиографией на основе плоскопа- нельных детекторов стандартных размеров. 4. сканирование сложной поверхности миниа- тюрными детекторами и сшивание изображений отдельных экспозиций с помощью компьютер- ных программ позволяет контролировать протя- женные объекты в разных ракурсах. Для вы- полнения сканирования конкретных объектов миниатюрными детекторами разрабатывается со- ответствующее вспомогательное оборудование. Список литературы 1. троицкий в. а., михайлов с. р., пастовенский р. а., Шило Д. с. (2015) современные системы радиационно- го неразрушающего контроля. Техническая диагностика и неразрушающий контроль, 1, 23–35. 2. троицкий в. а. (2013) Флэш-радиография. Территория NDT, 4, 44–49. 3. грудский а. я., величко в. я. (2011) оцифровка радио- графических снимков – это не очень просто. В мире не- разрушающего контроля, 4, 74–76. 4. цветкова н. К., новицкая К. а., Кологов а. в., смирнов в. г. (2014) особенности применения комплексов циф- ровой радиографии при неразрушающем контроле кор- пусного производства. Технология машиностроения, 7, 47–50. 5. степанов а. в., ложкова Д. с., Косарина е. с. (2010) Компьютерная радиография: результаты практических исследований возможности замены пленочных техноло- гий. москва, виам. 6. соснин. в. в. (2008) Книга 1: визуальный и измеритель- ный контроль. Книга 2: радиационный контроль. Клюев Ф. р. (ред.) Неразрушающий контроль. справочник в 8 т., т. 1, изд. 2-е. москва, машиностроение. 7. варламов а. н. (2014) опыт эксплуатации комплекса цифровой радиографии в полевых условиях. В мире не- разрушающего контроля, 3, 25–28. 8. Troitskiy V. (2016) Quick Industrial X-ray Testing without Intermediate Data Carriers of Information. The NDT Tech- nician, 4, 15. 9. Zscherpel U., Ewert U., Bavendiek K. (2007) Possibilities and Limits of Digital Industrial Radiology: The new high contrast sensitivity technique – Examples and system theo- retical analysis. DIR 2007 – International Symposium on Digital industrial Radiology and Computed Tomography, June 25–27, Lyon, France. 10. Ferreira de Olivera D. (2016) Relationship between Image Plates Physical Structure and Quality of Digital Radiograph- ic Images in Weld Inspections. 19th World Conference on Non-Destructive Testing, 13–17 June, Munich, Germany. 11. Iovea M. Fast X-ray Digital Radiography Equipment for In- line Production Control. 19th World Conference on Non-De- structive Testing, 13–17 June, 2016, Munich, Germany. 12. майоров а. а. (2009) цифровые технологии в радиаци- онном контроле. В мире неразрушающего контроля, 3, 5–12. 13. Kokkoori S., Wrobel N., Hohendorf S. et al. (2015) Mobile High-energy X-ray Radiography for NDT of Cargo Contain- ers. Materials Evaluation, 73, 2, 175–185. 14. троицкий в. а. (2015) новые возможности радиацион- ного контроля качества сварных соединений. Автомати- ческая сварка, 7, 56–60. 15. Liang L. (2016) The Relationship Study between Penetration Thickness Ratio and the an Imaging Length in Digital Radiography. 19th World Conference on Non-Destructive Testing, 13–17 June, Munich, Germany. 16. Vieyra M. (2016) Development of a Tangential Neutron Radiography System for Monitoring the Fatigue Cracks in Hydrogen Fuel Tanks. 19th World Conference on Non- Destructive Testing, 13–17 June, Munich, Germany. 17. Duerr NDT GmbH and Co. KG, http://duerr-ndt.de/ru/ product. 18. яценко с. я., Кокоровец ю. я., лозенко а. п. и др. (2015) рентгентелевизионные системы «полискан». Техниче- ская диагностика и неразрушающий контроль, 1, 60–62. 19. майоров а. а. (2007) рентгеновское телевидение в про- мышленном нК. В мире неразрушающего контроля, 1(35), 4–9. 20. Шило Д. с., михайлов с. р., писаренко л. Д. (2016) Квантовая эффективность детектирования цифровых рентгенотелевизионных систем на основе сцинтилля- ционных экранов и пзс-матриц. Неразрушающий кон- троль и диагностика, 4, 25–37. 21. троицкий в. а., михайлов с. р., пастовенский р. о. (2017) х-ray mini технология на основе твердотельных детекторов. Техническая диагностика и неразрушающий контроль, 1, 25–29. 22. троицкий в. а., михайлов с. р., Бухенский в. н. и др. (2014) Флэш-радиография объектов аэс на основе пло- скопанельных детекторов. НК-информ, 3(63), 6–14. 23. троїцький в. о., Карманов м. м., михайлов с. р., пасто- венський р. о. (2016) Пристрій для рентгенотелевізій- ного контролю, Украина. пат. на корисну модель 111974. 24. троїцький в. о. (2017) Спосіб рентгенотелевізійного контролю зварних з’єднань, Україна. пат. на корисну мо- дель 113257. Reference 1. Troitsky, V.A., Mikhailov, S.R., Pastovensky, R.A. et al. (2015) Modern systems of radiation nondestructive testing. Tekhn. Diagnostika i Nerazrush. Kontrol, 1, 23-35. 2. Troitsky, V.A. (2013) Flash-radiography. Territoriya NDT, 4, 44-49. 3. Grudsky, A.Ya., Velichko, V.Ya. (2011) Digitizing of radiographs it is not so simple. V Mire Nerazrush. Kontrolya, 4, 74-76. 4. Tsvetkova, N.K., Novitskaya, K.A., Kologov, A.V. et al. (2014) Peculiarities of application of digital radiography complexes in nondestructive testing of bodies production. Tekhnologiya Mashinostroeniya, 7, 47-50. 5. Stepanov, A.V., Lozhkova, D.S., Kosarina, E.S. (2010) Computer radiography: Results of practical examinations for potential replacement of film technologies. Moscow,VIAM. 6. Sosnin, V.V. (2008) Book 1: Visual and measuring control. Book 2: Radiation control. Klyuev F.R. (ed.). In: Nondestructive testing: Refer. book, Vol. 1. Moscow, Mashinostroenie. 7. Varlamov, A.N. (2014) Experience of operation of digital radiography complex in field conditions. V Mire Nerazrush. Kontrolya, 3, 25-28. 8. Troitskiy, V. (2016) Quick industrial X-ray testing without intermediate data carriers of information. The NDT Tech- nician, 4, 15. 9. Zscherpel, U., Ewert, U., Bavendiek, K. (2007) Possibilities and limits of digital industrial radiology: The new high contrast sensitivity technique – Examples and system theoretical ana- lysis. In: Proc. of Int. Symp. on Digital Industrial Radiology and Computed Tomography – DIR 2007, June 25-27, Lyon, France. 10. Ferreira de Olivera, D. (2016) Relationship between image plates physical structure and quality of digital radiographic images in weld inspections. In: Proc. of 19th World Conf. on Non-Destructive Testing, 13-17 June, Munich, Germany. 11. Iovea, M. (2016) Fast X-ray digital radiography equipment for in-line production control. In: Proc. of 19th World Conf. on Non-Destructive Testing, 13-17 June, Munich, Germany. 12. Majorov, A.A. (2009) Digital technologies in radiation control. V Mire Nerazrush. Kontrolya, 3, 5-12. 13. Kokkoori, S., Wrobel, N., Hohendorf, S. et al. (2015) Mobile high-energy X-ray radiography for NDT of cargo containers. Materials Evaluation, 73(2), 175-185. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ 67ISSN 0005-111X АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА, №8 (766), 2017 14. Troitsky, V.A. (2015) New possibilities of radiation control of quality of welded joints. The Paton Welding J., 7, 51-55. 15. Liang, L. (2016) The relationship study between penetration thickness ratio and an imaging length in digital radiography. In: Proc. of 19th World Conf. on Non-Destructive Testing, 13-17 June, Munich, Germany. 16. Vieyra, M. (2016) Development of a tangential neutron radiography system for monitoring the fatigue cracks in hydrogen fuel tanks. In: Proc. of 19th World Conf. on Non- Destructive Testing, 13-17 June, Munich, Germany. 17. Duerr NDT GmbH and Co. KG, http://duerr-ndt.de/ru/ product. 18. Yatsenko, S.Ya., Kokorovets, Yu.Ya., Lozenko, A.P. et al. (2015) X-ray television systems Polyscan. Tekhnich. Diagnostika i Nerazrush. Kontrol, 1, 60-62. 19. Majorov, A.A. (2007) X-ray television in industrial NDT. V Mire Nerazrush. Kontrolya, 1(35), 4-9. 20. Shilo, D.S., Mikhajlov, S.R., Pisarenko, L.D. (2016) Quantum efficiency of detection of digital X-ray television systems on the base of scintillation screens and CCD matrices. Nerazrush. Kontrol i Diagnostika, 4, 25-37. 21. Troitsky, V.A., Mikhajlov, S.R., Pastovensky, R.O. (2017) X-ray minitechnology based on solid-state detector. Tekhnich. Diagnostika i Nerazrush. Kontrol, 1, 25-29. 22. Troitsky, V.A., Mikhajlov, S.R., Bukhensky, V.N. et al. (2014) Flash-radiography of NPP objects on the base of flat panel detectors. NK-Inform, 3(63), 6-14. 23. Troitsky, V.O., Karmanov, M.M., Mykhajlov, S.R. et al. (2016) Device for X-ray television control. Utility model pat. 111974, Ukraine. 24. Troitsky, V.O. (2017) Method of X-ray television control of welded joints. Utility model pat. 113257, Ukraine. В. О. Троїцький1, С. Р. Михайлов2, Р. О. Пастовенський1 1ІЕЗ ім. Є. О. Патона НАН України. 03680, м. Київ-150, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua 2НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського ». 03056, м. Київ-56, просп. Перемоги, 37. E-mail: fel@kpi.ua СУЧАСНІ ДОСЯГНЕННЯ В РАДІАЦІЙНОМУ КОНТРОЛІ (Огляд) Розглянуто перспективний метод отримання цифрового зображення результатів радіаційного контролю без проміж- них носіїв даних. Проаналізовано такі переваги флеш-раді- ографії: висока продуктивність; низька вартість; можливість спостереження з багатьох ракурсів в реальному часі внутріш- ніх дефектів зварних з’єднань; відсутність проміжних носіїв інформації. Виконано порівняння основних методів отри- мання цифрових зображень. Запропоновано нову технологію радіаційного контролю на основі малогабаритних напівпро- відникових детекторів, яка отримала назву Х-rау mini техно- логія. Бібліогр. 24, рис. 4. Ключові слова: неруйнівний контроль, флеш-радіографія, цифрове зображення, рентгенотелевізійна система, сцинти- лятор, твердотільний детектор, внутрішні дефекти зварних з’єднань, Х-rау mini технологія V. A. Troitskiy, S. R. Mikhailov and R. O. Pastovenskii 1E. O. Paton Electric Welding Institute of the NASU. 11 Kazimir Malevich str., Kiev-150, 03680. E-mail:office@paton.kiev.ua 2NTUU «Igor Sikorky Kiev Politechnic Institute». 37 Pobedy Ave., Kiev-56, 03056. E-mail: fel@kpi.ua CURRENT ACHIEVEMENTS IN RADIATION TESTING (Review) A paper studies a prospective method for obtaining a digital image on results of radiation testing without intermediate data carriers. Advantages of flash-radiography were analyzed, namely high efficiency, low cost, possibility of on-line multiangle monitoring of welded joint internal defects; absence of intermediate data carriers. New radiation testing technology based on small size semi-conductor detectors, named X-ray mini technology, was proposed. 24 Ref., 4 Figures. Keywords: non-destructive testing, flash-radiography, digital image, X-ray TV system, scintillator, solid-state detector, internal defects of welded joints, X-ray mini technology Поступила в редакцию 04.04.2017 Международная выставка Weldex/Россварка 2017 10–13 октября 2017 г. г. Москва, КВЦ «Сокольники» Тематика выставки: ► оборудование и материалы для сварки ► оборудование для резки металла ► промышленные роботы ► оборудование и материалы для нанесения защитных и упрочняющих покрытий ► оборудование для контроля качества сварных соединений ► инструменты и приспособления для сварочных работ ► средства индивидуальной и коллективной защиты при проведении сварочных работ ► оборудование для обработки кромок

Современные достижения в радиационном контроле (обзор)

Institution

Ähnliche Einträge