实验一曝光曲线的制作

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1、实验一实验一 曝光曲线的制作曝光曲线的制作 山东省特种设备检验研究院山东省特种设备检验研究院 淄博分院淄博分院 刘铁民刘铁民 20092009年年0808月月一、实验目的与任务一、实验目的与任务1 1掌握常用曝光曲线的制作方法；掌握常用曝光曲线的制作方法；2 2制作某一型号制作某一型号X X射线机的曝光曲线。射线机的曝光曲线。二、实验设备与器材二、实验设备与器材1 1X X射线机射线机 一台一台2 2阶梯试块阶梯试块 一套一套3 3密度计密度计 一台一台4 4铅箔增感屏和胶片等铅箔增感屏和胶片等 若干若干5 5普通坐标纸和对数坐标纸各普通坐标纸和对数坐标纸各 一张一张三、实验原理三、实验原理

2、选用任意一台选用任意一台X X射线机，采用相同的增感屏、射线机，采用相同的增感屏、胶片、显影液、定影液及显影、定影时间胶片、显影液、定影液及显影、定影时间和显影温度的情况下，对同一材料的不同和显影温度的情况下，对同一材料的不同厚度工件的透照时，所用的曝光条件（焦厚度工件的透照时，所用的曝光条件（焦距、管电压、管电流和曝光时间），是不距、管电压、管电流和曝光时间），是不一样的，如果我们固定其中的一些因素，一样的，如果我们固定其中的一些因素，使透照厚度仅随其中某一种因素的变化而使透照厚度仅随其中某一种因素的变化而改变，那么我们就可以获得一条相关曲线，改变，那么我们就可以获得一条相关曲线，这条曲线就

3、是曝光曲线。这条曲线就是曝光曲线。三、实验原理三、实验原理 曝光曲线是检测的工具。一台曝光曲线是检测的工具。一台X X射线机射线机在不同的工艺和环境条件下其曝光曲线在不同的工艺和环境条件下其曝光曲线是不同的。因此，已经制成的曝光曲线是不同的。因此，已经制成的曝光曲线只适用于与当时特定条件相同的状态，只适用于与当时特定条件相同的状态，否则应制作新的曝光曲线。否则应制作新的曝光曲线。常用曝光曲线有两种：常用曝光曲线有两种：1管电压管电压厚度曝光曲线：厚度曝光曲线：2曝光量曝光量 厚度曝光曲线：厚度曝光曲线：三、实验原理三、实验原理 1管电压管电压厚度曝光曲线：厚度曝光曲线：在在X X射线机、胶片、

4、增感屏、焦距、暗室射线机、胶片、增感屏、焦距、暗室处理条件保持不变的情况下，固定曝光量处理条件保持不变的情况下，固定曝光量（mAmAminmin）对阶梯试块进行透照。为了）对阶梯试块进行透照。为了使不同厚度部分的黑度值一样，就必须随使不同厚度部分的黑度值一样，就必须随着厚度的变化而改变曝光强度（管电压着厚度的变化而改变曝光强度（管电压KVPKVP），这就是我们在实际生产运用中最），这就是我们在实际生产运用中最常用的基本曲线。常用的基本曲线。三、实验原理三、实验原理 根据数学分析可以知道，管电压与透照厚根据数学分析可以知道，管电压与透照厚度之间不存在简单的线性关系，因而得到度之间不存在简单的线性

5、关系，因而得到的不是直线而是一条曲线，但从实验中可的不是直线而是一条曲线，但从实验中可以看出这条曲线的曲率不大，在某些区域以看出这条曲线的曲率不大，在某些区域内可以近似的看作直线，在实验中用阶梯内可以近似的看作直线，在实验中用阶梯试块实现不同厚度试块实现不同厚度d d的透照，在同一焦距和的透照，在同一焦距和曝光量条件下，用不同的管电压进行多张曝光量条件下，用不同的管电压进行多张胶片曝光，经暗室处理可得一组底片。胶片曝光，经暗室处理可得一组底片。三、实验原理三、实验原理 通过这组底片可获得多条黑度与厚度的曲通过这组底片可获得多条黑度与厚度的曲线（每张底片即是一条黑度线（每张底片即是一条黑度厚度的

6、曲厚度的曲线），当我们选取某一黑度值时，不同管线），当我们选取某一黑度值时，不同管电压对应的不同厚度即有一对应点，将选电压对应的不同厚度即有一对应点，将选取的各点标注于普通坐标纸上便可得一条取的各点标注于普通坐标纸上便可得一条曝光曲线，这一曝光曲线，就是管电压曝光曲线，这一曝光曲线，就是管电压厚度曝光曲线。厚度曝光曲线。三、实验原理三、实验原理三、实验原理三、实验原理 2 2曝光量曝光量厚度曝光曲线：厚度曝光曲线：同制作管电压同制作管电压厚度曝光曲线一样，在厚度曝光曲线一样，在各种条件不变的情况下，固定管电压各种条件不变的情况下，固定管电压（KVPKVP）改变曝光量（）改变曝光量（mAmAmi

7、nmin），对阶梯），对阶梯试块进行分次曝光。试块进行分次曝光。三、实验原理三、实验原理 在管电压不变的情况下，在管电压不变的情况下，d d与与loglogItIt呈呈直线关系。在实验中用阶梯试块实现直线关系。在实验中用阶梯试块实现不同厚度不同厚度d d的透照，在同一管电压下用的透照，在同一管电压下用不同的曝光量进行多张胶片曝光，经不同的曝光量进行多张胶片曝光，经暗室处理可得一组底片。暗室处理可得一组底片。三、实验原理三、实验原理 通过这组底片可获得多条黑度通过这组底片可获得多条黑度厚度的厚度的关系曲线（每张底片即是一条黑度关系曲线（每张底片即是一条黑度厚厚度的曲线）。我们选取某一黑度值时不同

8、度的曲线）。我们选取某一黑度值时不同的曝光量对应不同的厚度即有一对应点。的曝光量对应不同的厚度即有一对应点。将各实验点标注于对数坐标纸上便可得一将各实验点标注于对数坐标纸上便可得一条曝光曲线，这一曝光曲线就是曝光量条曝光曲线，这一曝光曲线就是曝光量厚度曝光曲线。厚度曝光曲线。三、实验原理三、实验原理 曝光量曝光量厚度曝光曲线在对数坐标纸上厚度曝光曲线在对数坐标纸上是一条直线，这是因为：是一条直线，这是因为： I I = = IotIotdd （1-11-1） 通过推论可得：通过推论可得： loglog （1-21-2）三、实验原理三、实验原理 四、实验方法与步骤四、实验方法与步骤1 1阶梯试块

9、的准备阶梯试块的准备加工阶梯试块，其材质与被检工件相同或加工阶梯试块，其材质与被检工件相同或相似。形状、尺寸如图相似。形状、尺寸如图1-11-1所示。阶梯厚所示。阶梯厚度梯按极差为度梯按极差为2mm2mm的等差数列变化，从的等差数列变化，从2mm2mm20mm20mm，另外再制备厚度为，另外再制备厚度为10mm10mm和和20mm20mm的的平板试块各一块，如加在阶梯试块下面，平板试块各一块，如加在阶梯试块下面，可扩大制作曲线的厚度范围。可扩大制作曲线的厚度范围。四、实验方法与步骤四、实验方法与步骤四、实验方法与步骤四、实验方法与步骤2 2制作管电压制作管电压厚度曝光曲线（钢铁厚度曝光曲线（钢

10、铁材料）材料）管电压管电压材料厚度曝光曲线是常用的一材料厚度曝光曲线是常用的一种曲线，实验时要求：种曲线，实验时要求：（1 1）按阶梯试块大小切好四张胶片）按阶梯试块大小切好四张胶片（30030080mm80mm），胶片用），胶片用0.030.03毫米的铅箔毫米的铅箔增感，放入暗袋中；增感，放入暗袋中；四、实验方法与步骤四、实验方法与步骤（2 2）按表）按表1-11-1所给定的条件逐张分别进所给定的条件逐张分别进行曝光，曝光时应固定焦距，曝光量及行曝光，曝光时应固定焦距，曝光量及暗室处理条件，放置识别标记等；暗室处理条件，放置识别标记等；（3 3）将曝光后的胶片进行暗室处理；）将曝光后的胶片进

11、行暗室处理；（4 4）暗室处理后的底片用黑度计测量）暗室处理后的底片用黑度计测量每一厚度对应的黑度值，并填入表每一厚度对应的黑度值，并填入表1-11-1中；中；四、实验方法与步骤四、实验方法与步骤（5 5）根据表）根据表1-11-1的数据，在普通坐标纸上的数据，在普通坐标纸上作出不同管电压时，材料厚度作出不同管电压时，材料厚度黑度的黑度的关系曲线，纵坐标为黑度关系曲线，纵坐标为黑度D D，横坐标为材，横坐标为材料厚度料厚度d d (mm)(mm)；（6 6）选黑度）选黑度D D =2.5=2.5时，作横坐标的平行时，作横坐标的平行线，与每根线，与每根D D d d曲线相交，并读取交曲线相交，并

12、读取交点处的管电压和厚度值并填入表点处的管电压和厚度值并填入表1-21-2；（7 7）根据表）根据表1-21-2的数据，在普通坐标纸上的数据，在普通坐标纸上绘制管电压绘制管电压材料厚度的曝光曲线，纵材料厚度的曝光曲线，纵坐标为坐标为KVPKVP，横坐标为，横坐标为d d (mm)(mm)。五、数据处理五、数据处理1 1从表从表1-41-4得到一组离散数据，由于得到一组离散数据，由于d d与与LogLog之间存在线性关系，这是因为：之间存在线性关系，这是因为： （1-1） （1-2）五、数据处理五、数据处理因此，这些点可以连成一条直线，但是在因此，这些点可以连成一条直线，但是在实验过程中由于各种

13、因素的影响而产生误实验过程中由于各种因素的影响而产生误差，这些点都可能偏离直线，利用实验所差，这些点都可能偏离直线，利用实验所取得的数据求出直线方程，就是数据处理取得的数据求出直线方程，就是数据处理的主要任务，求解直线方程的方法很多，的主要任务，求解直线方程的方法很多，在此我们采用一元回归方程：在此我们采用一元回归方程： y = y = bx+abx+a （1-31-3）通过一元回归方程，求出（通过一元回归方程，求出（1-31-3）式中系）式中系数数a a和和b b。回归直线方程也就得到了。回归直线方程也就得到了。五、数据处理五、数据处理设有一组实验数据，自变量为设有一组实验数据，自变量为x

14、x，应变量，应变量为为y y，在求回归方程时，首先按表，在求回归方程时，首先按表1-51-5，将，将xixi和和yiyi值填入，并计算出值填入，并计算出xiyixiyi，xixi2 2以及以及它们的和，然后按下式计算系数它们的和，然后按下式计算系数b b和和d d。 （1-41-4） （1-51-5）五、数据处理五、数据处理根据求得的根据求得的b b和和a a值即可得一条直线，这条值即可得一条直线，这条直线称为直线称为y y对对x x的回归直线，（的回归直线，（1-31-3）式）式y y对对x x的回归方程，的回归方程，b b 为回归系数，为回归系数，a a为一常为一常数。这个回归方程所代表的

15、直线，是平面数。这个回归方程所代表的直线，是平面XOYXOY上一切直线中与已知观测值最靠近的一上一切直线中与已知观测值最靠近的一条直线。条直线。曝光量曝光量厚度曝光曲线的厚度曝光曲线的LogLogitit与与d d之间之间已从数学表达式（已从数学表达式（1-21-2）知道具有线性关系，）知道具有线性关系，因此可用一元回归法求此直线方程。因此可用一元回归法求此直线方程。六、实验讨论与分析六、实验讨论与分析 1简述两种曝光曲线的作用；简述两种曝光曲线的作用；2列出实验数据，画好曝光曲线，并作列出实验数据，画好曝光曲线，并作简要分析。简要分析。 六、实验讨论与分析六、实验讨论与分析 表1-1-3机

16、型透照规范焦距： mm ，曝光量： mAt管电压（KVP）底片黑度测量值dDdDdDdD六、实验讨论与分析六、实验讨论与分析 2.5时厚度d (mm)管电压（KVP） 表1-2 （D =2.5时） 六、实验讨论与分析六、实验讨论与分析 厚度厚度d d (mm)(mm)mAmAt tLogLogitit表1-4四、实验方法与步骤四、实验方法与步骤注：注：1机型和透照规范实验前由现场提机型和透照规范实验前由现场提供；供；2实验结束后将本页剪下附于实验报告实验结束后将本页剪下附于实验报告内。内。实验二实验二 焊缝的射线探伤检测焊缝的射线探伤检测 一、实验目的：一、实验目的：掌握利用X射线机对金属结构

17、焊缝进行无损检测的方法。实验二实验二 焊缝的射线探伤检测焊缝的射线探伤检测 二、实验器材：二、实验器材：1 1X X射线机射线机 一台一台2 2焊缝试板焊缝试板 一件一件3 3R16R16系列像质计系列像质计 一套一套4 4胶片、铅箔增感屏、暗袋和铅字胶片、铅箔增感屏、暗袋和铅字 若干若干5 5密度计密度计 一台一台6 6观片灯观片灯 一个一个7 7JB/T4730-2005JB/T4730-2005标准标准 一本一本实验二实验二 焊缝的射线探伤检测焊缝的射线探伤检测 三、实验原理：三、实验原理：1 1X X射线和射线具有穿透物质的特性，在射线和射线具有穿透物质的特性，在穿透物质过程中，会被物

18、质所吸收，使透穿透物质过程中，会被物质所吸收，使透过的射线强度减弱，我们称其为衰减作用，过的射线强度减弱，我们称其为衰减作用，这种物质对射线的衰减作用具有一定的衰这种物质对射线的衰减作用具有一定的衰减规律，其衰减规律可用下列公式表示：减规律，其衰减规律可用下列公式表示：实验二实验二 焊缝的射线探伤检测焊缝的射线探伤检测 式中：式中：I I 通过物体后的射线强度；通过物体后的射线强度； IoIo通过物体前的射线强度；通过物体前的射线强度； 物质的衰减系数；物质的衰减系数； d d 物体的厚度。物体的厚度。实验二实验二 焊缝的射线探伤检测焊缝的射线探伤检测 不同的物质对射线的吸收和衰减系数是不不同

19、的物质对射线的吸收和衰减系数是不一样的，测量其变化就可以探测物体内部一样的，测量其变化就可以探测物体内部有无缺陷，如图有无缺陷，如图 所示：所示： 实验二实验二 焊缝的射线探伤检测焊缝的射线探伤检测透照布置透照布置 1 1 基本透照布置基本透照布置射线照相的基本透照布置射线照相的基本透照布置如图所示，考虑透照布置如图所示，考虑透照布置的基本原则是使透照区的的基本原则是使透照区的透照厚度小，从而使射线透照厚度小，从而使射线照相能更有效地对缺陷进照相能更有效地对缺陷进行检验。在具体进行透照行检验。在具体进行透照布置时主要应考虑的方面布置时主要应考虑的方面有：有：图 射线照相的基本透照布置1射线源

20、2中心束3工件 4胶片 5像质计实验二实验二 焊缝的射线探伤检测焊缝的射线探伤检测 1 1）射线源、工件、胶片的相对位置；）射线源、工件、胶片的相对位置；2 2）射线中心束的方向；）射线中心束的方向；3 3）有效透照区（一次透照区）。）有效透照区（一次透照区）。此外，还包括防散射措施、像质计和标此外，还包括防散射措施、像质计和标记系的使用等方面的内容。记系的使用等方面的内容。实验二实验二 焊缝的射线探伤检测焊缝的射线探伤检测 设：为射线透过无缺陷部位强度，则：设：为射线透过无缺陷部位强度，则： I I1 1 = = IoeIoedd （2-22-2）设：为射线透过有缺陷部位强度，则：设：为射线

21、透过有缺陷部位强度，则： I I2 2 = = IoeIoe （d d x x） （2-32-3）如果缺陷部位含有杂质或夹有其它物质，则：如果缺陷部位含有杂质或夹有其它物质，则：胶片胶片 I I2 2 = = IoeIoe （d dx x）x x = = IoeIoedd（）x x （2-42-4） 实验二实验二 焊缝的射线探伤检测焊缝的射线探伤检测 透过有缺陷部位和无缺陷部位后的射线强透过有缺陷部位和无缺陷部位后的射线强度比为：度比为： I I2 2 / /I I1 1= =IoeIoe（d d x x）x/x/IoeIoedd = =IoeIoedd（ ）x/x/IoeIoedd = =e

22、 e（ ）x x (2-5) (2-5)实验二实验二 焊缝的射线探伤检测焊缝的射线探伤检测 由由2-52-5式可知，被透照物质吸收系数与缺陷式可知，被透照物质吸收系数与缺陷部位吸收系数差越大，则透过有缺陷部位部位吸收系数差越大，则透过有缺陷部位与无缺陷部位的射线强度差越大，从而反与无缺陷部位的射线强度差越大，从而反映在底片上的黑度差越大。这样就可以通映在底片上的黑度差越大。这样就可以通过过X X或射线透照，来判断缺陷的种类，数量或射线透照，来判断缺陷的种类，数量和大小。和大小。实验二实验二 焊缝的射线探伤检测焊缝的射线探伤检测 2 2X X或射线对某些物质可以产生光化学作或射线对某些物质可以产

23、生光化学作用，利用光化学作用，可以采用荧光显示用，利用光化学作用，可以采用荧光显示摄像或感光胶片摄像，将上述过程进行显摄像或感光胶片摄像，将上述过程进行显示和记录，即我们通常所说的示和记录，即我们通常所说的X X或射线适时或射线适时成像和成像和X X或射线照像技术。或射线照像技术。实验二实验二 焊缝的射线探伤检测焊缝的射线探伤检测 四、实验步骤：四、实验步骤：1根据焊缝试块厚度及形状，制定工艺卡，根据焊缝试块厚度及形状，制定工艺卡，选择适当的工艺规范。选择适当的工艺规范。2将胶片置于试块下面，在试块上放好中将胶片置于试块下面，在试块上放好中心标记、搭接标记、试件编号、检验日期、心标记、搭接标记

24、、试件编号、检验日期、检验者代号等标记，垂直于焊缝，距焊缝检验者代号等标记，垂直于焊缝，距焊缝边缘边缘5mm以上。在胶片三分之一处外侧放以上。在胶片三分之一处外侧放置与工件厚度相应的像质计，像质计的金置与工件厚度相应的像质计，像质计的金属丝与焊缝垂直相交跨越放置，细丝朝外。属丝与焊缝垂直相交跨越放置，细丝朝外。如图如图2-2。 实验二实验二 焊缝的射线探伤检测焊缝的射线探伤检测 搭接标记搭接标记 中心标记中心标记 搭接标记搭接标记 焊缝焊缝母材母材 像质计像质计 铅字铅字 铅字铅字 图图2-2 2-2 识别标记摆放示意图识别标记摆放示意图实验二实验二 焊缝的射线探伤检测焊缝的射线探伤检测 3按

25、照选择的工艺规范进行曝光。按照选择的工艺规范进行曝光。4暗室处理及水洗和干燥暗室处理及水洗和干燥 实验二实验二 焊缝的射线探伤检测焊缝的射线探伤检测 五、实验结果分析与讨论：五、实验结果分析与讨论：1如何提高射线探伤灵敏度。如何提高射线探伤灵敏度。实验二实验二小径管的透照工艺小径管的透照工艺一、实验目的：一、实验目的：外径外径Do100mmDo100mm的管子称为小径管，一般采的管子称为小径管，一般采用双壁双影法透照其对接环缝。用双壁双影法透照其对接环缝。使使被检焊缝在底片上的影像特征，分椭圆被检焊缝在底片上的影像特征，分椭圆成像和重叠成像两种方法。成像和重叠成像两种方法。小径管的透照工艺小径

26、管的透照工艺同时满足下列两条件，同时满足下列两条件，即即T T（壁厚）（壁厚）8mm8mm；g g（焊缝宽度）（焊缝宽度） DoDo4 4时，时，采用倾斜透照方式椭圆成像。采用倾斜透照方式椭圆成像。不满足上述条件，或椭圆成像有困难，或不满足上述条件，或椭圆成像有困难，或为适应特殊需要（如特意要检出焊缝根部为适应特殊需要（如特意要检出焊缝根部的面状缺陷）时，可采用垂直透照方式重的面状缺陷）时，可采用垂直透照方式重叠成像。叠成像。 实验二实验二 焊缝的射线探伤检测焊缝的射线探伤检测 二、实验器材：二、实验器材：1 1X X射线机射线机 一台一台2 2焊缝试焊缝试件件 一件一件3 3像质计像质计 一

27、套一套4 4胶片、铅箔增感屏、暗袋和铅字胶片、铅箔增感屏、暗袋和铅字 若干若干5 5密度计密度计 一台一台6 6观片灯观片灯 一个一个7 7JB/T4730-2005JB/T4730-2005标准标准 一本一本小径管的透照工艺小径管的透照工艺2 2透照布置透照布置对小直径管对接接头，其透照布置主要对小直径管对接接头，其透照布置主要是椭圆成像透照布置和垂直透照布置，是椭圆成像透照布置和垂直透照布置，透照布置的示意图。透照布置的示意图。椭圆成像透照布置是源在外双壁透照的椭圆成像透照布置是源在外双壁透照的方式，但这时候射线穿过焊缝后在胶片方式，但这时候射线穿过焊缝后在胶片上将形成整个环焊缝的影像，所

28、得到的上将形成整个环焊缝的影像，所得到的影像应呈现为椭圆形状，故称为椭圆成影像应呈现为椭圆形状，故称为椭圆成像透照，也称为双壁双影透照布置。采像透照，也称为双壁双影透照布置。采用椭圆成像透照的条件是：用椭圆成像透照的条件是：D0D0100mm100mm；W W（焊缝宽度）（焊缝宽度）D0D0/4/4；T T8mm8mm。小径管的透照工艺小径管的透照工艺椭圆成像透照布置的基本要求是射线源布椭圆成像透照布置的基本要求是射线源布置在偏离焊缝中心面适当距离的位置；置在偏离焊缝中心面适当距离的位置；中心射线束一般指向环焊缝的中心。中心射线束一般指向环焊缝的中心。射线源偏移的距离应保证源侧焊缝和胶片射线源

29、偏移的距离应保证源侧焊缝和胶片侧焊缝的影像不互相重叠，并应具有适当侧焊缝的影像不互相重叠，并应具有适当的间距，以保证热影响区的射线照相影像的间距，以保证热影响区的射线照相影像不被干扰。不被干扰。两侧焊缝影像的间距（椭圆影像的短轴方两侧焊缝影像的间距（椭圆影像的短轴方向距离）常称为（椭圆影像）开口宽度，向距离）常称为（椭圆影像）开口宽度，一般规定其值为一般规定其值为1 1倍焊缝宽度。倍焊缝宽度。小径管的透照工艺小径管的透照工艺开口宽度不能过大，否则将影响对周向开口宽度不能过大，否则将影响对周向裂纹性缺陷的检验，如根部未焊透。裂纹性缺陷的检验，如根部未焊透。在不干扰热影响区影像的条件下应尽量在不干

30、扰热影响区影像的条件下应尽量取较小的值。取较小的值。依据开口宽度值可以计算射线源应偏移依据开口宽度值可以计算射线源应偏移的距离。的距离。 焦距的选择焦距的选择1 1选择焦距的一般规则选择焦距的一般规则 焦距是射线源与胶片之间的距离，通常焦距是射线源与胶片之间的距离，通常以以F 记号表示。焦距是射线照相另一个基记号表示。焦距是射线照相另一个基本透照参数，确定焦距时必须考虑的是：本透照参数，确定焦距时必须考虑的是： 1）所选取的焦距必须满足射线照相对）所选取的焦距必须满足射线照相对几何不清晰度的规定；几何不清晰度的规定； 2）所选取的焦距应给出射线强度比较）所选取的焦距应给出射线强度比较均匀的适当

31、大小的透照区。均匀的适当大小的透照区。焦距的选择焦距的选择 前者限定了焦距的最小值，后者指导如前者限定了焦距的最小值，后者指导如何确定实际使用的焦距值。何确定实际使用的焦距值。 在实际的射线照相检验中所使用的射线在实际的射线照相检验中所使用的射线源，总是具有一定的尺寸，因而必然要产源，总是具有一定的尺寸，因而必然要产生一定的几何不清晰度。在讨论影像质量生一定的几何不清晰度。在讨论影像质量时曾给出几何不清晰度的计算公式时曾给出几何不清晰度的计算公式 焦距的选择焦距的选择从此式可以得到计算焦距最小值的公式；从此式可以得到计算焦距最小值的公式；式中式中 Fmin 焦距最小值；焦距最小值； d 射线源

32、焦点尺寸；射线源焦点尺寸； T 物体的透照厚度；物体的透照厚度； Ug 几何不清晰度。几何不清晰度。焦距的选择焦距的选择焦距直接关系到射线照相的几何不清晰度，焦距直接关系到射线照相的几何不清晰度，并影响其他透照参数的确定，对射线照相并影响其他透照参数的确定，对射线照相得到的影像质量，也就是对射线照相灵敏得到的影像质量，也就是对射线照相灵敏度具有重要影响。从此式可以看到，在确度具有重要影响。从此式可以看到，在确定焦距时应同时考虑物体的透照厚度、射定焦距时应同时考虑物体的透照厚度、射线源的焦点尺寸、限定的几何不清晰度。线源的焦点尺寸、限定的几何不清晰度。近年来我国和国外的许多标准，对钢铁材近年来我

33、国和国外的许多标准，对钢铁材料焊缝射线照相关于焦距选取，都直接规料焊缝射线照相关于焦距选取，都直接规定焦距最小值与射线源焦点尺寸和透照厚定焦距最小值与射线源焦点尺寸和透照厚度之间关系，主要的规定如下：度之间关系，主要的规定如下：焦距的选择焦距的选择 为保证射线照相的清晰度，标准对透照距为保证射线照相的清晰度，标准对透照距离的最小值有限制。在我国现行标准中，离的最小值有限制。在我国现行标准中，规定透照距离规定透照距离f(L1)与焦点尺寸与焦点尺寸df和透照厚和透照厚度度b(L2)应满足以下关系：应满足以下关系：象质等级象质等级 透照距离透照距离L L1 1 UgUg值值 2/3 1/32/3 1

34、/3 A A级级 L L1 17.5dfL7.5dfL2 2 ； Ug1/15LUg1/15L2 2 2/3 1/3 2/3 1/3 AB AB级级 L L1 110dfL10dfL2 2 ； Ug1/10LUg1/10L2 2 2/3 1/3 2/3 1/3 B B级级 L L1 115dfL15dfL2 2 ； Ug1/15LUg1/15L2 2 焦距的选择焦距的选择 由于焦距由于焦距F=F=f+bf+b( (或或L Ll l+L+L2 2) )，所以上述关系，所以上述关系式也就限制了式也就限制了F F的最小值。的最小值。 在实际工作中，焦距的最小值通常由诺在实际工作中，焦距的最小值通常由

35、诺模图查出。现行模图查出。现行JBT4730-2005JBT4730-2005标准的诺模标准的诺模图见附录图见附录I I。诺模图的使用方法如下：在。诺模图的使用方法如下：在d df f线和线和b(Lb(L2 2) )线上分别找到焦点尺寸和透照厚线上分别找到焦点尺寸和透照厚度对应的点，用直线连接这两个点，直线度对应的点，用直线连接这两个点，直线与与f(Lf(L1 1) )的交点即为透照距离的交点即为透照距离f(Lf(L1 1) )的最小的最小值，而焦距最小值即值，而焦距最小值即为为FminFmin=f+b(L=f+b(L1 1+L+L2 2) )。 焦距的选择焦距的选择可见，这些规定还是限定几何

36、不清晰度，可见，这些规定还是限定几何不清晰度，但是它对几何不清晰度的具体限定是随着但是它对几何不清晰度的具体限定是随着透照厚度连续改变的，而不是一固定值，透照厚度连续改变的，而不是一固定值，也不是按照透照厚度分段规定，这是明显也不是按照透照厚度分段规定，这是明显的改进。的改进。在实际的射线照相检验工作中，确定焦距在实际的射线照相检验工作中，确定焦距最小值常采用诺模图。诺模图是一种计算最小值常采用诺模图。诺模图是一种计算用的列线图，确定焦距最小值的三线诺模用的列线图，确定焦距最小值的三线诺模图是把计算焦距最小值的一些关系，利用图是把计算焦距最小值的一些关系，利用梯形上底与下底之和等于梯形上底与下

37、底之和等于2倍中线的几何关倍中线的几何关系，画出的三线计算图。系，画出的三线计算图。焦距的选择焦距的选择从下图确定焦距最小值的方法如下（诺模从下图确定焦距最小值的方法如下（诺模图）：图）：1）在）在d和和T线上分别找到所使用射线源的线上分别找到所使用射线源的焦点尺寸和透照厚度对应的点；焦点尺寸和透照厚度对应的点；2）用直线（直尺）连接这两个点；）用直线（直尺）连接这两个点；3）直线与）直线与f线相交的点对应的值，就是应线相交的点对应的值，就是应选用的射线源与透照物体源侧表面的最小选用的射线源与透照物体源侧表面的最小距离距离f值。值。这样，焦距最小值则为这样，焦距最小值则为 焦距的选择焦距的选择

38、 【例例】采用采用ABAB级技术照相，焦点尺寸级技术照相，焦点尺寸d df f=2mm=2mm，透照厚度，透照厚度b(Lb(L2 2)=)=5757mmmm，则由附录，则由附录I I图图I I2 2中可查得中可查得L Ll l= =300300mmmm，故，故FminFmin= =300300+ +5757= =357357mmmm。 实际透照时一般并不采用最小焦距值，实际透照时一般并不采用最小焦距值，所用的焦距比最小焦距要大得多。这是因所用的焦距比最小焦距要大得多。这是因为透照场的大小与焦距相关。焦距增大后，为透照场的大小与焦距相关。焦距增大后，匀强透照场范围增大，这样可以得到较大匀强透照场

39、范围增大，这样可以得到较大的有效透照长度，同时影像清晰度也进一的有效透照长度，同时影像清晰度也进一步提高。步提高。 小径管的透照工艺小径管的透照工艺胶片暗袋平放，射源焦点偏离焊缝中心平胶片暗袋平放，射源焦点偏离焊缝中心平面一定距离（称为偏心距面一定距离（称为偏心距LoLo），以射线束），以射线束的中心部分或边缘部分透照被检焊缝的中心部分或边缘部分透照被检焊缝( (见图见图4 431)31)。图图4-3l 4-3l 小径小径管椭圆透照布置管椭圆透照布置小径管的透照工艺小径管的透照工艺偏心距应适当，可按椭圆开口宽度（偏心距应适当，可按椭圆开口宽度（q q）的大小算出。的大小算出。 L L0 0=(

40、b+q)L=(b+q)L1 1/L/L2 2 =F-(D =F-(D0 0+ +hh)/D)/D0 0+ +hh(b+q) (b+q) 式中：式中：h h焊缝余高；焊缝余高； b-b-焊缝宽度；焊缝宽度； q q椭圆开口宽度（椭圆影像椭圆开口宽度（椭圆影像 短轴方向间距短轴方向间距) )。小径管的透照工艺小径管的透照工艺应控制椭圆影像的开口宽度（上下焊缝投应控制椭圆影像的开口宽度（上下焊缝投影最大间距）在影最大间距）在1 1倍焊缝宽度左右。倍焊缝宽度左右。如偏心距太大，椭圆开口宽度过大，窄小如偏心距太大，椭圆开口宽度过大，窄小的根部缺陷（裂缝、未焊透等）有可能漏的根部缺陷（裂缝、未焊透等）有可

41、能漏检，或者因影像畸变过大，难于评判。检，或者因影像畸变过大，难于评判。偏心距太小，椭圆开口宽度过小，又会使偏心距太小，椭圆开口宽度过小，又会使源侧焊缝与片侧焊缝根部缺陷不易分开。源侧焊缝与片侧焊缝根部缺陷不易分开。小径管的透照工艺小径管的透照工艺有关小径管透照的计算举例：有关小径管透照的计算举例：【例例l l】采用平移法双壁双影透照管子采用平移法双壁双影透照管子对接环焊缝。已知管子外径对接环焊缝。已知管子外径壁厚尺寸壁厚尺寸76764mm4mm，焊缝余高，焊缝余高2mm2mm，焊缝宽度，焊缝宽度10mm10mm，X X射线机焦点尺寸为射线机焦点尺寸为2mm2mm，如要，如要求透照的最大几何不

42、清晰度求透照的最大几何不清晰度UgUg=0.2mm=0.2mm，椭圆成像的开口宽度等于焊缝宽度，则椭圆成像的开口宽度等于焊缝宽度，则焦距焦距F F及平移距离及平移距离L L0 0应分别取多少应分别取多少? ?小径管的透照工艺小径管的透照工艺解：已知解：已知: :d df f=2mm=2mm，外径，外径D D0 0=76mm=76mm，余高，余高h=2mmh=2mm，用于计算最大几何不清晰度，用于计算最大几何不清晰度UgUg的的 工件表面至胶片距离工件表面至胶片距离L L2 2=D=D0 0+2+2hh，用于计，用于计算平移距离算平移距离L L0 0所使用的工件表面至胶片距离所使用的工件表面至胶

43、片距离L L2 2=D=D0 0+h+h F=d F=df fL L2 2/Ug+L/Ug+L2 2 =2(76+4)/0.2 =2(76+4)/0.2(76+4)=880mm(76+4)=880mm L L0 0=F-L=F-L2 2/L/L2 2(p+q(p+q）=880-(76+2)/76+2=880-(76+2)/76+2(10+10)=205.64206mm(10+10)=205.64206mm答：满足答：满足UgUg值为值为0.2mm0.2mm的焦距的焦距F=880mmF=880mm，使椭，使椭圆开口宽度为圆开口宽度为10mm10mm的平移距离的平移距离L L0 0=206mm=206mm。谢谢大家！谢谢大家！