Х-ray mini технология контроля на основе твердотельных плоскопанельных детекторов
Предложена новая технология радиационного контроля с применением малогабаритных твердотельных плоскопанельных детекторов, которая получила название Х-rау mini технология. Приведены результаты радиационного контроля с помощью предложенной технологии сварных соединений различных изделий и состояния со...
Збережено в:
| Дата: | 2017 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2017
|
| Назва видання: | Техническая диагностика и неразрушающий контроль |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/160178 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Х-ray mini технология контроля на основе твердотельных плоскопанельных детекторов / В.А. Троицкий, С.Р. Михайлов, Р.О. Пастовенский // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2017. — № 1. — С. 25-29. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-160178 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1601782019-10-26T01:25:34Z Х-ray mini технология контроля на основе твердотельных плоскопанельных детекторов Троицкий, В.А. Михайлов, С.Р. Пастовенский, Р.О. Научно-технический раздел Предложена новая технология радиационного контроля с применением малогабаритных твердотельных плоскопанельных детекторов, которая получила название Х-rау mini технология. Приведены результаты радиационного контроля с помощью предложенной технологии сварных соединений различных изделий и состояния сотовых панелей летательных аппаратов. Запропоновано нову технологію радіаційного контролю із застосуванням малогабаритних твердотільних плоскопанельних детекторів, яка отримала назву Х-rау mini технологія. Наведено результати радіаційного контролю за допомогою запропонованої технології зварних з’єднань різних виробів, стану стільникових панелей літальних апаратів та ін. A new technology of radiation control with application of smallsized solid plane parallel detectors is proposed, which was called X-ray mini technology. The paper gives the results of the proposed technology application for radiation testing of welded joints of different items, state of honeycomb panels of flying vehicles and investigation of closed spaces. 2017 Article Х-ray mini технология контроля на основе твердотельных плоскопанельных детекторов / В.А. Троицкий, С.Р. Михайлов, Р.О. Пастовенский // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2017. — № 1. — С. 25-29. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. 0235-3474 DOI: doi.org/10.15407/tdnk2017.01.04 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/160178 621.19.30 ru Техническая диагностика и неразрушающий контроль 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 |
Научно-технический раздел Научно-технический раздел |
| spellingShingle |
Научно-технический раздел Научно-технический раздел Троицкий, В.А. Михайлов, С.Р. Пастовенский, Р.О. Х-ray mini технология контроля на основе твердотельных плоскопанельных детекторов Техническая диагностика и неразрушающий контроль |
| description |
Предложена новая технология радиационного контроля с применением малогабаритных твердотельных плоскопанельных детекторов, которая получила название Х-rау mini технология. Приведены результаты радиационного контроля с помощью предложенной технологии сварных соединений различных изделий и состояния сотовых панелей летательных аппаратов. |
| 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 |
Х-ray mini технология контроля на основе твердотельных плоскопанельных детекторов |
| title_short |
Х-ray mini технология контроля на основе твердотельных плоскопанельных детекторов |
| title_full |
Х-ray mini технология контроля на основе твердотельных плоскопанельных детекторов |
| title_fullStr |
Х-ray mini технология контроля на основе твердотельных плоскопанельных детекторов |
| title_full_unstemmed |
Х-ray mini технология контроля на основе твердотельных плоскопанельных детекторов |
| title_sort |
х-ray mini технология контроля на основе твердотельных плоскопанельных детекторов |
| publisher |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| publishDate |
2017 |
| topic_facet |
Научно-технический раздел |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/160178 |
| citation_txt |
Х-ray mini технология контроля на основе твердотельных плоскопанельных детекторов / В.А. Троицкий, С.Р. Михайлов, Р.О. Пастовенский // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2017. — № 1. — С. 25-29. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
| series |
Техническая диагностика и неразрушающий контроль |
| work_keys_str_mv |
AT troickijva hrayminitehnologiâkontrolânaosnovetverdotelʹnyhploskopanelʹnyhdetektorov AT mihajlovsr hrayminitehnologiâkontrolânaosnovetverdotelʹnyhploskopanelʹnyhdetektorov AT pastovenskijro hrayminitehnologiâkontrolânaosnovetverdotelʹnyhploskopanelʹnyhdetektorov |
| first_indexed |
2025-07-14T12:47:56Z |
| last_indexed |
2025-07-14T12:47:56Z |
| _version_ |
1837626585322094592 |
| fulltext |
25ISSN 0235-3474. Техн. диагностика и неразруш. контроль, 2017, №1
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
УДК 621.19.30 https://doi.org/10.15407/tdnk2017.01.04
Х-RAY MINI ТЕХНОлОГИя КОНТРОля НА ОСНОВЕ
ТВЕРДОТЕльНыХ ПлОСКОПАНЕльНыХ ДЕТЕКТОРОВ
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 «Киевский политехнический институт им. Игоря Сикорского». 03056, Киев-56, пр-т Победы, 37. E-mail: fel@kpi.ua
Предложена новая технология радиационного контроля с применением малогабаритных твердотельных плоскопанель-
ных детекторов, которая получила название Х-rау mini технология. Приведены результаты радиационного контроля с
помощью предложенной технологии сварных соединений различных изделий и состояния сотовых панелей летательных
аппаратов. Библиогр. 2, табл. 1, рис. 9.
К л ю ч е в ы е с л о в а : радиационный контроль, Х-rау mini технология, твердотельный плоскопанельный детектор,
рентгенотелевизионная система, цифровая радиография
Для повышения качества сложных изделий, ма-
шин и агрегатов на всех стадиях разработки, из-
готовления и эксплуатации необходим неразру-
шающий контроль (НК) исходных материалов,
технологии изготовления и свойств готовой про-
дукции. Среди видов НК значительное место за-
нимает радиационный контроль. Радиационные
методы НК применимы к изделиям из любых ма-
териалов и превосходят полнотой информации о
дефектах (тип, форма, размеры, место расположе-
ния) другие виды НК.
Радиационный контроль качества использо-
ванных металлов позволяет обнаруживать поры,
трещины, инородные включения, несплошности
и другие дефекты. Контроль при изготовлении
обеспечивает требуемое качество технологии из-
готовления и сборки продукции. При эксплуата-
ции сложной техники необходимо контролировать
отклонения от нормы, возникающие в процессе ее
работы (повышенные зазоры, усталостные трещи-
ны, инородные накопления в замкнутых объемах,
коррозию металла и т. д.). В ИЭС им. Е. О. Пато-
на НАНУ имеется опыт разработки и внедрения
современных систем для рентгенотелевизионного
контроля, которые могут применяться в различ-
ных отраслях промышленности [1].
В современных рентгенотелевизионных си-
стемах возможно применение недорогих мало-
габаритных твердотельных плоскопанельных
детекторов. Новая технология на основе таких
малогабаритных детекторов получила название
Х-ray mini. В отличие от традиционной пленочной
радиографии или компьютерной радиографии, где
в качестве детекторов применяют дорогие пленки
или запоминающие пластины, Х-rау mini техно-
логия позволяет значительно снизить стоимость
и повысить оперативность контроля, а также обе-
спечивает практически мгновенный его результат.
Важной особенностью Х-rау mini технологии яв-
ляется миниатюрность рентгеновского детектора,
что позволяет проводить оперативный рентгенов-
ский контроль труднодоступных узлов эксплуати-
руемых самолетов, турбин, реакторов и т. п. Та-
кую технологию в настоящее время применяют
для рентгенодиагностики в стоматологии. Мало-
габаритный рентгеновский детектор располага-
ется в ротовой полости пациента и позволяет за
доли секунды получить детальное рентгеновское
изображение зубов и десен пациента. Нами эта
технология освоена для задач промышленности.
На рис. 1 показан детектор для технологии
Х-rау mini типа S10811-11 с размером рабочего
поля 34×24 мм, толщиной 6 мм, размером пиксе-
ля 20 мкм и количеством пикселей 1700×1200. Де-
тектор обеспечивает высокие чувствительность
контроля и разрешающую способность (20 пар
лин./мм). В ИЭС им Е. О. Патона НАНУ такая
Х-rау mini технология используется для контро-
ля сварных соединений различных изделий, со-
стояния сотовых панелей летательных аппаратов,
структуры композитов, исследования замкнутых
© В. А. Троицкий, С. Р. Михайлов, Р. О. Пастовенский, 2017
Рис. 1. Твердотельный плоскопанельный детектор S10811-11
с размером рабочего поля 34×24 мм и площадью 8,16 см2
на 70 кВ
26 ISSN 0235-3474. Техн. диагностика и неразруш. контроль, 2017, №1
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
пространств (рис. 2–9), где невозможно разме-
стить традиционные пленки или запоминающие
пластины.
При реализации технологии Х-rау mini исполь-
зуется детектор рентгеновского изображения, пло-
щадь которого более чем на два порядка меньше
площади традиционных кассет с пленкой, запоми-
нающих пластин или плоскопанельных детекторов
стандартных размеров. Благодаря небольшим раз-
мерам твердотельный детектор может быть раз-
мещен в любом труднодоступном или стесненном
пространстве, а также перемещаться по поверхно-
сти контролируемого объекта. Такое сканирование
позволяет исследовать обнаруженные дефекты и
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 осно-
ве плоскопанельных детекторов состоит в том, что
стоимость такого миниатюрного детектора в десят-
ки раз меньше стоимости плоскопанельного детек-
тора стандартных размеров [2].
В таблице приведены результаты и режи-
мы контроля сварных соединений стальных и
алюминиевых пластин толщиной 1,5 и 2 мм
с использованием технологии Х-rау mini (де-
тектор S10811-11, рис. 1). Для просвечивания об-
разцов использовался рентгеновский аппарат (РА)
РАП 150/300, а также микрофокусный аппарат
РЕИС-100И.
На рис. 2 показан процесс контроля сварного
соединения стальных пластин толщиной 1,5 мм
микрофокусным аппаратом РЕИС-100И. Плоско-
панельный детектор S10811-11 закреплен на шта-
тиве за контролируемым образцом.
При просвечивании образцов аппаратом РАП
150/300 его рентгеновская трубка работала в ре-
жиме малого фокуса и фокусное расстояние уста-
навливалось равным 600...700 мм. При работе с
аппаратом РЕИС-100И, учитывая его малую мощ-
ность и малый размер фокусного пятна, фокусное
расстояние устанавливалось равным 100 мм. Во
всех режимах просвечивания анодное напряжение
рентгеновских трубок не превышало 70 кВ. При
контроле стальных образцов использовался про-
волочный эталон 11 (ГОСТ 7512–82), а при кон-
троле алюминиевых образцов – проволочный эта-
лон 22 (ГОСТ 7512–82).
На рис. 3 приведены изображения, полученные
при просвечивании сварного соединения сталь-
ных пластин толщиной 1,5 мм в режиме 2 (см.
таблицу). Изображение контролируемого образ-
ца представлено в негативе и позитиве. Маркиро-
вочный знак расположен на седьмой проволочке
эталона. Как видно из рисунка, чувствительность
по проволочному эталону составляет 0,063 мм.
Таким образом, технология Х-rау mini на основе
твердотельных миниатюрных детекторов S10811-11
обеспечивает чувствительность, которая не усту-
пает используемой в настоящее время радиогра-
фии с промежуточными носителями информации
(пленки, запоминающие пластины).
На рис. 4–6 проиллюстрированы возможности
Х-rау mini технологии на примере контроля сото-
вой конструкции закрылка крыла самолета, пока-
занной на рис. 4.
Вначале проводится панорамное просвечи-
вание сотовой конструкции. На рис. 5 приведе-
но цифровое изображение сотовой конструкции,
полученное с помощью рентгенотелевизион-
ной системы РТВ-03 с размером рабочего поля
160×120 мм на основе рентгеновского экрана
Gd2O2S(Tb) и высокочувствительной ПЗС-камеры.
Далее проводится локализация дефектных участ-
ков, которые предполагается детально исследо-
Режимы контроля
Режим Материал Толщина,
мм Тип РА Uа,
кВ
Iа,
мА
Фокусное
расстояние, мм
Время
экспозиции, с
Чувствительность по про-
волочному эталону, мм
1 Сталь 1,5 РАП 150/300 60 4 600 20 0,063
2 Сталь 1,5 РЕИС-100И 65 0,04 100 20 0,063
3 Алюминий 2 РАП 150/300 50 3,7 700 10 0,1
Примечание: Uа и Iа – анодное напряжение и анодный ток рентгеновских трубок соответственно
Рис. 2. Контроль сварного соединения стальных пластин тол-
щиной 1,5 мм микрофокусным аппаратом РЕИС-100И и пло-
скопанельным детектором S10811-11
27ISSN 0235-3474. Техн. диагностика и неразруш. контроль, 2017, №1
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
вать с высокой пространственной разрешающей
способностью с помощью твердотельного пло-
скопанельного детектора S10811-11. На рис. 5 де-
фектный участок, размеры которого выбираются
равными размерам детектора S10811-11, показан
белым прямоугольником.
Далее проводится просвечивание выделенного
дефектного участка сотовой конструкции с при-
менением плоскопанельного детектора S10811-11.
Полученные в результате такого просвечивания
цифровые изображения дефектного участка при-
ведены на рис. 6. Семикратное увеличение вы-
деленного дефектного участка позволяет деталь-
но исследовать и расшифровать дефект сотовой
конструкции.
На рис. 7–9 приведены результаты контроля с
помощью технологии Х-rау mini трехслойного об-
разца из нержавеющей стали с двойной точечной
сваркой (рис. 7).
Вначале, как и при контроле сотовой конструк-
ции (см. рис. 4), проводится панорамное просве-
чивание образца с помощью рентгенотелевизи-
онной системы РТВ-03 с размером рабочего поля
160×120 мм. Полученные цифровые изображе-
ния образца с точечной сваркой представлены на
рис. 8. Далее проводится выделение проблемных
(дефектных) участков, которые предполагается
детально исследовать с помощью твердотельно-
Рис. 3. цифровые изображения сварного соединения, соответствующие режиму 2 таблицы: а – негатив; б – позитив
Рис. 4. Сотовая конструкция закрылка крыла самолета: а – вид сверху; б – вид сбоку
Рис. 5. цифровое изображение фрагмента сотовой конструк-
ции закрылка крыла самолета с локализацией дефектного
участка для исследования с помощью детектора S10811-1
Рис. 6. цифровые изображения дефектного участка сотовой конструкции закрылка крыла самолета, полученные с применени-
ем твердотельного преобразователя типа S10811-11: а – позитив; б – негатив
28 ISSN 0235-3474. Техн. диагностика и неразруш. контроль, 2017, №1
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
го плоскопанельного детектора S10811-11. На ри-
сунке выделенный дефектный участок обведен
белым прямоугольником на негативном изобра-
жении и черным прямоугольником на позитивном
изображении.
После выделения дефектных участков прово-
дится их просвечивание с применением плоскопа-
нельного детектора S10811-11. На рис. 9 приведе-
ны полученные в результате такого просвечивания
цифровые изображения дефектного участка об-
разца с двойной точечной сваркой (см. рис. 8). Как
на негативном, так и на позитивном изображениях
четко видны дефекты, характерные для этого вида
сварки. Такие детальные изображения могут быть
получены только на основе технологии Х-rау mini.
Эти дефекты практически не выявляются на изо-
бражениях (см. рис. 8), полученных с помощью
рентгенотелевизионной системы РТВ-03.
выводы
Миниатюрные твердотельные плоскопанель-
ные детекторы открывают новые технологические
возможности для радиационного НК ответствен-
ных изделий, узлов и агрегатов.
X-ray mini технология реализуется на серий-
ном недорогом оборудовании и позволяет более
чем на порядок снизить стоимость контроля по
сравнению с компьютерной и цифровой радио-
графией на основе плоскопанельных детекторов
стандартных размеров.
Сканирование контролируемых объектов ми-
ниатюрными детекторами и сшивание изобра-
жений отдельных экспозиций с помощью специ-
ального программного обеспечения позволяет
контролировать протяженные объекты в разных
ракурсах. Для выполнения сканирования кон-
кретных объектов миниатюрными детектора-
ми должно быть разработано вспомогательное
оборудование.
Рис. 7. Изображение трехслойного образца с двойной точечной сваркой: а – вид сверху; б – вид с торца
Рис. 8. цифровые изображения образца с двойной точечной сваркой с локализацией участка для исследования с помощью
твердотельного преобразователя S10811-11: а – негатив; б – позитив
Рис. 9. цифровые изображения дефектного участка образца с двойной точечной сваркой, полученные с применением твердо-
тельного преобразователя типа S10811-11: а – позитив; б – негатив
29ISSN 0235-3474. Техн. диагностика и неразруш. контроль, 2017, №1
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
список литературы
1. Современные системы радиационного неразрушающего
контроля / В. А. Троицкий и др. // Техн. диагностика и
неразруш. контроль. – 2015. – № 1. – С. 23–35.
2. Троицкий В. А., Михайлов С. Р., Бухенский В. Н.
Флеш-радиография объектов АЭС на основе плоскопа-
нельных детекторов // Інформаційний бюлетень Україн-
ського товариства неруйнівного контролю та технічної
діагностики «НК-Інформ» – 2014. – № 3. – С. 6–14.
References
1. Modern systems of radiation non-destructive testing /
Troitskii V. A. et al.// Tekh. Diagnost. i Nerazrush. Kontrol. -
2015. – #1. – P. 23–35. [in Russian].
2. Troitsky V. A., Mikhaylov S. R., Bukhensky V. N. Flesh-
radiografiya obyektov AES na osnove ploskopanelnykh
detektorov // Informatsiinyi biuleten Ukrainskoho tovarystva
neruinivnoho kontroliu ta tekhnichnoi diahnostyky «NK-
Inform» – 2014. – № 3. – S. 6–14.
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 «Київський політехнічний ін-т ім. Ігоря Сікорсько-
го». 03056, м. Київ-56, пр-т Перемоги, 37. E-mail: fel@kpi.ua
Х-RAY MINI ТЕХНОлОГІя КОНТРОлЮ НА ОСНОВІ
ТВЕРДОТІльНИХ ПлОСКОПАНЕльНИХ ДЕТЕКТОРІВ
Запропоновано нову технологію радіаційного контролю із за-
стосуванням малогабаритних твердотільних плоскопанельних
детекторів, яка отримала назву Х-rау mini технологія. Наведено
результати радіаційного контролю за допомогою запропонованої
технології зварних з’єднань різних виробів, стану стільникових
панелей літальних апаратів та ін. Бібліогр. 2, табл. 1, рис. 9.
Ключові слова: радіаційний контроль, Х-rау mini технологія,
твердотільний плоскопанельний детектор, рентгенотелевізійна
система, цифрова радіографія
V. A. TROITSKY1, S. R. MIKhAILOV2,
R. O. PASTOVENSKY1
1E.O. Paton Electric Welding Institute of NASU.
11, Kazimir Malevich str., 03680, Kiev, Ukraine.
E-mail: office@paton.kiev.ua
2NTUU «Igor Sikorsky Kiev Politechnic Institute».
37, Pobedy Ave., 03056, Kiev, Ukraine. E-mail: fel@kpi.ua
X-RAY MINI TESTING TEChNOLOGY BASED ON SOLID
PLANE PARALLEL DETECTORS
A new technology of radiation control with application of small-
sized solid plane parallel detectors is proposed, which was called
X-ray mini technology. The paper gives the results of the proposed
technology application for radiation testing of welded joints of
different items, state of honeycomb panels of flying vehicles and
investigation of closed spaces. 2 References, 1 Tables, 9 Figures.
Keywords: radiation control, X-ray mini technology, solid plane
parallel detector, X-ray TV system, digital radiography
Поступила в редакцию
18.01.2017
Национальная академия наук Украины
Институт электросварки им. Е.О. Патона НАНУ
Международная Ассоциация «Сварка»
Международная конференция
РОБОТИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ
СВАРОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ
Киев, ИЭС им. Е.О. Патона НАН Украины
12–14 июня 2017
Председатели программного комитета
академики Л. М. Лобанов и И. В. Кривцун
Тематика конференции:
■ основные тенденции развития автоматизации
и робототехники в сварочном производстве;
■ средства обучения и программирования роботов;
■ технологии и оборудование для автоматизированной
и роботизированной сварки;
■ адаптивные роботы и механизированные комплексы;
■ датчики и преобразователи для контроля
и регулирования процессов сварки;
■ техническое зрение роботов;
■ аддитивные технологии;
■ охрана труда;
■ применение интернет-технологий;
■ использование методов искусственного интеллекта
Адрес оргкомитета:
ИЭС им. Е.О. Патона НАН Украины
ул. Казимира Малевича (Боженко), 11, г. Киев, 03680, Украина
тел./факс: (38044) 200-82-77, 200-81-45
E-mail: journal@paton.kiev.ua
www.pwi-scientists.com/rus/robotweld_2017
Подача заявок для участия и отправка докладов до 15.04.2017
Одобренные программным комитетом конференции доклады
будут изданы в специальном выпуске журнала «Автоматиче-
ская сварка» №6, 2017.
І
|