工业X射线探伤机CT无损检测实时成像设备技术参数

从上世纪七八十年代开始，在欧美的无损检测领域，特别是航空航天部门工业CT设备开始展露头脚。随着中国社会的发展， 科技的进步，工业生产对精密度的要求越来越高，中国工业CT检测科研市场也开始发展起来。中国的工业生产工具设备也趋于精密化。所以说，工业X射线探伤机CT无损检测实时成像设备就是一种近几十年来才发展起来的新技术。

工业X射线探伤机CT无损检测实时成像设备是工业用计算机断层成像技术的简称，它能在对检测物体无损伤条件下，以二维断层图像或三维立体图像的形式，清晰、准确、直观地展示被检测物体内部的结构、组成、材质及缺损状况，所以工业CT也被全世界公认为当今最佳无损检测技术。从本质上来说工业CT就是核成像技术的数据采集系统，依据辐射在被检测物体中的减弱和吸收特性，通过计算机信息处理和图像重建技术，将图像形式显示出来。工业CT设备参数极其复杂，那么如何衡量工业CT的性能指标呢？ 一般认为我们可以从以下五个方面的参数来考察工业CT的设备

一、检测范围：主要说明该CT系统的检测对象。如能透射钢的最大厚度，检测工件的最大回转直径，检测工件的最大高度或长度，检测工件的最大重量等。

使用的射线源：射线能量大小、工作电压、工作电流及焦点尺寸。射线能量是穿透等效钢厚度的能力的主要影响因素。

二、扫描模式：常用的CT扫描模式有II代扫描、III代扫描。III代扫描具有更高的效率，但是容易由于校正方法不佳而导致环状伪影（所以减弱或消除环状伪影是体现CT系统制造商技术水平的主要内容之一）；II代扫描效率大约是III代扫描的1/10—1/5，但其对大回转直径工件检测有益。此外CT系统通常会具备数字射线检测成像（DR）功能。

三、扫描检测时间：指扫描一个典型断层数据（如图像矩阵1024×1024）所需要的时间。

四、图像重建时间：指重建图像所需的时间。由于现代计算机的运行速度较快，所以扫描结束后，几乎是立即就能把重建图像显示出来，一般不超过3s。

五、分辨能力：工业CT系统的核心性能指标包括：

①空间分辨率：从CT图像中能够辨别最小结构细节的能力。

②密度分辨率：从CT图像中能够分辨出最小密度差异的能力（通常跟特征区域大小结合在一起评定）。

空间分辨率与密度分辨率的关系。在辐射剂量一定的情况下，空间分辨率与密度分辨率是相互矛盾的两个指标。提高空间分辨率会降低密度分辨率，反之亦然。

对于普通的工业CT系统，其核心性能指标只有空间分辨率和密度分辨率；而对于一台高精度测量工业CT系统而言，除了上述两个核心性能指标外，还有另外两个核心性能指标：

①几何测量精度：在CT图像上测得某对象的几何尺寸与该对象真实尺寸之间的绝对误差。

②密度测量精度：在CT图像上测得某对象的密度值与该对象真实密度值之间的相对误差。

工业CT系统的主要性能参数包括:试件范围（直径、高度、重量、等效钢厚等）检测时间（扫描、重建时间）和图像质量（密度分辨率、空间分辨率、伪像等）。其中图像质量为工业CT系统的核心指标。

实践中通常用密度分辨率、空间分辨率、伪像等三个方面来表征工业CT的图像质量，不仅可操作性较好，而且对于不同CT系统的性能可以作更为客观、科学和定量的比较。这些经过了一定抽象得到的概念虽然不等于实际的检测能力或者具体的缺陷尺寸，但是它们之间有着紧密的联系，可以合理地反映系统的检测能力，是公认的判别系统性能的标准。

除了上面两个主要技术指标以外，特别需要注意的是CT伪像。伪像不是CT检测图像本身应有的部分，而是一种“干扰”。理论上伪像可以定义为CT图像中的数值与物体真实衰减系数之间的差异。这个定义包含了所有非理想图像，但它没有多少实际价值，因为按照这个定义，没有说明多大程度的“差异”可以称之为“伪像”。按此定义极端地说几乎整个CT图像都可以归结为“伪像”。也就是说，CT图像中大部分像素都是以某种外形或形式出现的“伪像”。然而有些误差或伪像只是使检测人员烦恼，有些则可能产生误判。在实际应用中，需要更加着重考虑的是那些影响检测人员判断的差异或伪像。