Цифровая радиография

Одним из наиболее востребованных способов исследования в системе неразрушающего контроля сварных швов, материалов, изделий, заготовок является цифровая радиография. В ходе исследования объекта этим методом его изображение с высокой степенью разрешения, полученное с использованием радиационного излучения, преобразуется в цифровой вариант, который при помощи специализированного программного обеспечения переводится в двухмерный информационный массив, подлежащий анализу и изучению. В основу этого способа положен эффект возникновения рентгеновского изображения высокого разрешения на экране, покрытом люминофорным составом – эффект фотостимулируемой люминесценции.

Основные принципы цифровой радиографии

Основным принципом, на котором основаны все положения системы цифровой радиографии является способность специальных веществ – люминофоров образовывать изображение высокого разрешения на экране - кристаллическом покрытии пластины. В период экспонирования на поверхности пластины копится энергия радиационного излучения и соответственно формируется невидимое, в отличие от пленки, изображение, которое можно запоминать и сохранять на протяжении длительного периода.

По завершении съемки, пластина помещается в сканер, считывающий с экрана невидимое изображение при помощи инфракрасного лазера. В свою очередь излучение стимулирует свечение люминофора, возникающего в результате высвобождения накопленной энергии. Интенсивность свечения прямо пропорционально количеству квантов излучения, воспринятых люминофорным слоем пластины в ходе контроля объекта.

Фотоэлектронный умножитель преобразует видимый свет в электрические сигналы, формируя за счет использования аналого - цифрового преобразователя цифровое изображение, образующее на пластине матрицу с показателями яркости всех точек на экране, подлежащих исследованию.

Существует три основных способа цифровой радиографии, позволяющих получать, запоминать и регистрировать цифровые изображения высокого разрешения:

• способ оптического переноса рентгеновского изображения с пластины с люминофорным покрытием на ПЗС-матрицу (т.н. непрямая цифровая радиография);
• способ использования стимулируемых люминофоров с инфракрасным сканированием рентгеновского изображения;
• способ применения для получения изображения детекторов на полупроводниках (т.н. прямая цифровая радиография).

Способы радиографии обеспечивают высокое разрешение цифровых изображений на пластине, позволяя обнаружить мельчайшие дефекты в сварных швах, заготовках, изделиях.

Преимущества и недостатки методов беспленочной цифровой радиографии

Востребованность на производстве методов исследования системы цифровой радиографии объясняется преимуществами этой компьютерной технологии неразрушающего контроля с использованием запоминающих пластин перед снимками на рентгеновской пленке:

• минимизацией влияния человеческого фактора на результат исследования;
• увеличением возможностей анализа результатов исследования – сменой масштабов области выделения на изображении, использованием при обработке изображения цифровых фильтров и др.;
• простотой запоминать, хранить и анализировать информацию с цифровых носителей. Гарантированно высокой степенью сохранности полученного изображения;
• возможностью получить результат контроля как в виде цифровых, так и в виде аналоговых изображений на пластине с высокой степенью разрешения практически в режиме реального времени;
• снижением стоимости процесса получения изображения за счет отказа от проявки рентгеновской пленки;
• простой системой переадресации полученных изображений одному или нескольким адресатам с сохранением исходного качества снимков;
• уменьшением дозы радиации, получаемой при экспонировании пленки;
• повышенной чувствительностью к радиоактивному излучению с соответствующим уменьшением длительности экспозиции;
• возможностью работы с пластинами на свету;
• возможностью получить на пластине радиографические изображения, где существуют несколько перепадов толщин за одну экспозицию;
• возможностью неоднократного использования пластин.

Однако, кроме преимуществ, методам цифровой радиографии свойственны и ощутимые недостатки, в частности зависимость чувствительности от энергии радиационного излучения: увеличение энергии ионизирующего излучения влечет за собой уменьшение времени экспозиции и снижение чувствительности контроля. Тем не менее значительные преимущества делают приоритетным использование компьютерных систем цифровой радиографии для многих лабораторий неразрушающего контроля.

Цифровой комплекс радиографии

Для системы неразрушающего контроля сварных швов, конструктивных узлов, материалов, изделий и заготовок используются компьютерные цифровые комплексы радиографии в составе:

• рентгенографическая установка;
• детектор;
• компьютер, предназначенный для обработки результатов проведенного контроля.

В зависимости от задач, поставленных перед комплексом, заказчик имеет возможность:

• получить готовый компьютерный комплекс с конкретными возможностями;
• собрать комплекс из отдельных компонентов, выбирая наиболее подходящие для решения конкретных задач модели оцифровщика и компьютера, ответственного за обработку изображений, а также программное обеспечение.

В обоих случаях может понадобиться помощь профессионалов в области неразрушающего контроля. В Приволжском Федеральном округе одним из наиболее квалифицированных консультантов является компания «Литас» из Казани – один из лидеров отечественного рынка оборудования для неразрушающего контроля. В компании выпускают, продают, обслуживают и ремонтируют приборы, использующие источники ионизирующего излучения, в т.ч. оборудование для цифровой радиографии.

Радиографические комплексы от компании «Литас»

Компания «Литас» из Казани предлагает помощь в выборе готовых комплектов оборудования для компьютерной цифровой радиографии:

• изготовленных и укомплектованных на предприятии компании «Арион» из Нижнего Новгорода, основанного в 2006 году и входящего в состав группы компании «РЕНТЕСТ». ООО «Арион» обладает собственной производственной базой, мощным конструкторским бюро и метрологическим отделом, что позволяет компании выполнять весь цикл работ от разработки до изготовления оборудования для неразрушающего контроля методами радиографии, в т.ч. торговой марки «Экоскан»;
• изготовленных на предприятиях немецкой компании «DÜRR NDT», базирующейся в земле Баден-Вюртемберг и с 2006 года выпускающей цифровое оборудование для неразрушающего контроля. В России продукцию предприятия, в т.ч. цифровые комплекты «КАРАТ» для радиографии, представляет его официальный дилер – ООО «Ньюком-НДТ» из Санкт-Петербурга, образованное в 2010 году;
• «Цифракон», разработанным и изготовленным московской инновационной компанией ООО «Центр Цифра».

В прайс-листе компании «Литас» следующее компьютерное оборудование для цифровой радиографии:

• беспроводной программно-аппаратный комплект оборудования «Экоскан» реализует метод прямой цифровой радиографии при неразрушающем контроле промышленной продукции. За счет применения пластин отпадает необходимость в рентгеновской пленке и соответственно помещении, оборудовании, а также химикатов, необходимых для ее обработки. Комплект способен работать без дополнительных источников тока в полевых и лабораторных условиях, при контроле удаленных и труднодоступных объектов. В состав комплекта входят:

  • портативный плоскопанельный рентгеновский детектор;
  • управляющая станция оператора-дефектоскописта с установленным программным комплексом «Стражник»;
  • промышленный планшетный компьютер.

  В комплекте предусмотрена система автономного питания за счет использования двух комплектов сменных аккумуляторов. В модельный ряд оборудования входят комплекты оборудования: «Экоскан» 10, «Экоскан» 20, «Экоскан» 25, «Экоскан» 35, «Экоскан» 40 и «Экоскан» 1030. Модели «Экоскан» 10 и «Экоскан» 1030 способны работать в интервале температур от -40°С до +50°С, а нижний предел рабочей температуры других комплектов составляет -20°С. У всех моделей:

  • класс пылевлагозащиты – IP67 (полная защита от пыли и влагостойкость при кратковременном погружении в воду на глубину не более 1 м);
  • разрядность аналого-цифрового преобразователя – 16 бит (у «Экоскан» 1030 – 14 бит);
  • вес комплексов варьируется от 2,2 кг у «Экоскан» 1030 до 5,4 кг у Экоскан» 35 и «Экоскан» 40;
  • размеры изменяются от 160 × 400 × 25 мм у «Экоскан» 10 до 400 × 470 × 17 мм у «Экоскан» 35 и «Экоскан» 40.

• модельный ряд цифровых комплектов для радиографии: «КАРАТ 35ВР», «КАРАТ 35СР» и «КАРАТ 43ВР» предназначенных для решения разнообразных задач в сфере неразрушающего контроля. У комплекта «КАРАТ 35ВР» размеры лазерного пятна составляют 12,5; 25 и 50 мкм, а у модели «КАРАТ 35СР» размер пятна один - 50 мкм.

  Комплект «КАРАТ 43ВР» весит 56 кг, его размеры 1130 x 410 x 460 мм, а уровень шума, который он производит составляет 39 дБ. Питание комплекта предусмотрено от сети напряжением 100 – 240 В, а мощность составляет 250 Вт. В конструкции «КАРАТ 43ВР» предусмотрена возможность плавного регулирования размера лазерного пятна на контролируемой поверхности от 12,5 до 200 мкм. Уровень шума при работе составляет 49 дБ у «КАРАТ 35ВР» и 39дБ – у «КАРАТ 35СР».

  Комплекты «КАРАТ 35ВР» и «КАРАТ 35СР» сохраняют работоспособность в интервале температур окружающего воздуха от +10°С до +35°С, они значительно меньше размерами – их габариты 400 × 370 × 470 мм и легче – по 17,5 кг. Комплект «КАРАТ 43ВР» получает изображение с разрешением 40 мкм, а «КАРАТ 35ВР» и «КАРАТ 35СР» - 30 мкм. Они потребляют по 140 Вт, получая при этом питание от сети напряжением от 1 до 240 В, хотя в них заложена возможность работы от аккумуляторных батарей.

• мобильный цифровой комплект для радиографии «Цифрокон» способен в полевых условиях и в лаборатории решать широкий круг задач в области неразрушающего контроля. Прибор работает от аккумуляторной батареи, емкости которой хватает на 8 часов работы при температуре воздуха от -20°С до +50°С. Вес комплекта составляет 4,2 кг, а класс пылевлагозащиты принят IP67.

Компания «Литас» окажет помощь покупателю из любого региона России выбрать набор цифрового оборудования для радиографии, способного максимально эффективно решить поставленные перед ним задачи.