好書推薦《數字射線(DR+CR)檢測技術》

強天鵬最新專著《數字射線(DR+CR)檢測技術》已出版發行,歡迎大家訂購。

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序 言

 

無損檢測已經進入數字時代。就用于焊接結構無損檢測的數字射線技術而言,經過數十年的發展,技術與設備多番更替換代,最后確立了DR與CR兩種檢測方法的主體地位。迄今為止,數字射線技術有關理論體系已經基本完備,硬件系統的性能已經達到很高水平,同時價格逐步降低,應用技術與工藝也在不斷發展,無論是檢測可靠性或靈敏度方面,還是檢測成本和效率方面,都已達到或超過傳統膠片射線照相技術水平。

 

推廣數字射線技術的意義不僅于此,在當今注重節能環保的時代,互聯網和信息爆炸時代,大數據應用和智能化時代,基于模擬信號技術的膠片照相技術已經無法適應,其地位和重要性下降已成定局,數字射線技術取而代之,并大顯身手的場合已屢見不鮮。對職業無損檢測技術人員來說,抓緊學習和掌握先進的數字射線技術,不僅是勝任眼前工作的必備技藝,更是今后數年乃至數十年開拓事業和發展之資本。

與理論研究和儀器設備研究相比,國內的數字射線檢測應用研究顯得落后。以DR技術為例,現狀是:缺少正確的理論指導,工藝研究得不深不透,標準也不盡如人意,技術應用的多個環節存在錯誤,并且發生范圍是全行業甚至全國性的,不能不令人焦慮和惋惜!

以DR技術應用為例,一些謬誤可列舉如下:

在DR檢測的管電壓選擇上按照膠片射線檢測的規則“盡量選擇較低管電壓”,殊不知這樣做的后果是速度慢,效率低,圖像質量差;

使用大焦點X射線機對結構焊縫實施靜態檢測時采用“最佳放大”透照工藝,導致小缺陷的清晰度變差,對比度減小,裂紋檢出率降低,一次透照長度減小,出現搭接不良幾率增大;

把膠片技術的一次透照長度計算方法和公式用于DR焊縫檢測,由于DDA是剛性的不可彎曲,且DDA與工件要保持一定距離,所以計算公式根本不適用,導致搭接不良,缺陷漏檢;

用膠片技術的曝光曲線制作方法制作DR曝光曲線,忽視兩者之間曝光參數的差異,以及底片黑度和圖像灰度的差異,導致制作的曲線不正確,應用也存在錯誤;

很多重要的理論知識沒有掌握,例如信噪比理論、數字射線的小缺陷檢出理論等;很多概念沒有搞清,例如對比度噪聲比概念、CR和DR的最大可達信噪比概念等;很多參數定義含混,例如曝光量參數定義,探測器線性與動態范圍定義等;很多因果關系不知,例如曝光量與灰度關系,灰度與信噪比關系,像素尺寸與信噪比關系,管電壓與對比度噪聲比關系,X射線機輻射場和K值與DR的一次透照長度的關系,等等。

如何改變數字射線檢測應用落后的狀況?我們的看法是:需要一本理論正確,技術先進,能看懂,能解決實際問題的好技術參考書或教科書。

從紛繁復雜的文獻中提煉出能夠指導工程應用的正確理論,在試驗和實踐的基礎上確定工程檢測必須遵守的工藝規則以及技術參數優化的選擇依據,形成合理完善的檢測工藝體系,進而制訂出正確的、先進、科學的技術標準,是當前急需。在完善工藝體系與技術標準的同時,加強技術培訓,造就出一大批掌握正確理論知識和熟練操作技能的檢測人員,才能使中國的數字射線技術應用趕上,甚至超越國際先進水平。

遵循上述思路和理念開始本書的編寫,從最初立下決心,收集資料,組織開展系列試驗算起,到最后封筆,歷時10年。與其他數字射線技術書相比,本書有以下特點:

1、建立了數字射線技術的創新型理論學習體系。

在研究國內外文獻和教材的基礎上,構建了以對比度噪聲比、信噪比、小缺陷檢出靈敏度公式為核心的數字射線應用技術的理論學習體系,把各種影響因素分清理順,不僅有利于閱讀者系統地學習、理解、掌握復雜深奧的知識,而且有利于實踐者在工程實踐中舉一反三,高屋建瓴地應用。

2、在研究和試驗的基礎上給出了技術應用需要解決的一系列問題的答案

以理論研究分析和試驗為支撐,針對當前數字射線應用技術和工藝中的出現的錯誤做法,模糊概念,缺位項目,逐一解決,給出答案。在技術與工藝方面多有原創性成果,例如:

(1)對DR技術的管電壓選擇,提出:“在保證對比度噪聲比不降低的前提下,傾向使用較高管電壓”的新理念,給出了試驗數據佐證,并從理論上作出令人信服的解釋。

(2)結合理論分析和試驗,指出:“最佳放大倍數”概念不適用于結構焊縫的靜態檢測。采用幾何放大透照布置將導致小缺陷不清晰度增大,對比度降低,一次透照長度減小,搭接長度增大等一系列不利后果。

(3)提出了把滿足互易定律作為曝光量參數判據的觀點,把幀積分列為DR的曝光量參數之一。梳理了各曝光量參數的功能,厘清了曝光量參數與灰度、信噪比的關系。

(4)針對至今尚未解決DR焊縫檢測一次透照長度計算的現狀,提出一種 “倒推法”的新規則用來確定DR一次透照長度L3,并給出了各種透照布置的L3計算公式和方法。

(5)針對美國、歐洲文獻對DR曝光曲線的不確定看法,以及國內的CR和DR曝光曲線制作的混亂局面,通過理論分析結合試驗找到了制作曝光曲線的依據,以及DR和CR的曝光曲線制作方法。提出用“曝光量-灰度線性測量”代替“劑量-灰度線性測量”,簡化了試驗;推導出“曝光量/灰度轉換計算公式”,簡化了數據處理過程。

3、注重針對性、實用性、可讀性和易學性。

撰寫本書的目的是提高中國的數字射線技術應用水平,預設本書的讀者是以無損檢測為職業的工程技術人員,而工程技術人員最需要是能夠解決實際問題的知識,因此本書編寫時在內容的取舍上特別注重針對性和實用性,對實際工作有用的知識詳加介紹,而純理論研究的觀點內容的引用適可而止;另外在撰寫過程中還特別注意了文字可讀性和內容易學性,相信讀者在閱讀過程中能夠感受到這一點。

考慮到當前國內工業數字射線檢測理論研究資料比較缺乏的現狀,我們把一些與應用不直接關聯的偏理論的文獻資料編輯后用楷體字印刷,作為選學內容,這樣既不影響本書的針對性和實用性,也不會干擾從事工程應用的人員對必學內容的學習,又能滿足那些對理論有興趣,想深度鉆研的人的欲望,應該說達到雙贏的結果。

本書可供從事射線檢測工程技術人員學習和工作中參考使用,同時也非常適合用作無損檢測人員等級資格考核用作培訓教材,以及高校無損檢測研究生、本科或??齐A段教材,對從事數字射線理論研究的人員也頗具參考價值。

承擔本書編寫的人員為:強天鵬、孫忠誠、陳樂,強天鵬擔任主編并負責全書統稿。熊麗華、劉軼歡參與了編寫過程中部分內容的討論,熊麗華、陳樂、盛佩軍、黃慶華,李亞軍等人分別承擔了書中的大部分試驗。

雖然本教材編寫歷時很長,編者費盡心力,但還是感到不夠完美。對于教材中出現的錯誤,歡迎批評指出,我們將及時修改更正。

《數字射線(DR+CR)檢測技術》編寫組

2021年1月28日

 

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