GB/T 23909.1-2009 无损检测 射线透视检测 第1部分：成像性能的定量测量

ICS19.100

J04

道B

主t

中华人民

和国国家标准

~、

Gß/T23909.1-2009

无损检测射线透视检测

第1部分:成像性能的定量测量

Non-destructivetesting-Radioscopictesting-

Part1:Quantitativemeasurementofimagingproperties

2009-05-26发布2009-12-01实施

\

中华人民共和国国家质量监督检验检痊总局

发布

中国国家标准化管理委员会

\俨吵

GB/T23909.1-2009

..a.L.

目。昌

GB/T23909((元损检测射线透视检测》分为三个部分=

一一一第1部分:成像性能的定量测量;

一-第2部分z成像装置长期稳定性的校验;

-一第3部分:金属材料X和伽玛射线透视检测总则。

本部分为GB/T23909的第1部分。

本部分修改采用EN13068-1:1999((元损检测射线透视检测第1部分:成像性能的定量测量》

(英文版)。

本部分根据EN13068-1:1999重新起草。

考虑到我国国情，在采用EN13068-1:1999时，本部分做了一些修改。有关技术性差异如下:

-一一删除第2章，并将规范性引用文件EN29241-2和EN29241-3移至参考文献。

为便于使用，本部分还做了下列编辑性修改z

←一删除欧洲标准的前言;

一一用小数点""代替作为小数点的逗号"，";

一一-删除第2章后，其他章条号依次变更。

本部分的附录A为资料性附录。

本部分由全国无损检测标准化技术委员会CSAC/TC56)提出并归口。

本部分起草单位:山东山大奥太电气有限公司、上海英华检测科技有限公司、广东盈泉钢制品有限

公司、上海材料研究所、通用电气检测科技有限公司、上海艾因蒂克实业有限公司。

本部分主要起草人:孔凡琴、张光先、陈仁富、曾样照、李博、章怡明、张瑞。

I

GB/T23909.1-2009

无损检测射线透视检测

第1部分:成像性能的定量测量

1范围

GB/T23909的本部分规定的规程能够应用在提供电子信号显示单元或者图像自动分析系统的所

有射线透视系统上。通过对被认可的测量样本的响应来对该射线透视系统进行分析。测量工作宜在装

备完善的实验室里进行。

可以从测量结果中得到成像系统的成像性能。

本部分不包括动态下的成像性能。

2射线透视系统

射线透视系统包括射线源、处理系统、准直器、捷、光板和成像装置。

成像设备包括X或伽玛射线转换装置，把衰减的射线转换成数字或光学显示的输出信号S

(见图1)。图像处理器可以是成像设备的一部分。在目视评定的情况下，它包括显示单元。在全自动

图像评定系统中，显示单元不是系统的一部分。

6

2

1→一射线源;

2-一工件;

3-一射线转换装置;

4-一输出信号;

5-一一图像处理器5

6一一显示单元。

图1射线透视系统的典型布置

为了规定成像设备的成像性能，使用了信息论和射线透视检测的术语和参数。表1中的参数定义

了成像设备的图像质量。

表1图像质量参数

图像质量参数义明要点

定说

Ui=ScXt,固有不清晰度与源于强度

固有不清晰小物体细节的分辨

t,=t'O"-ESF-tlO到-ESF阶梯函数的边扩展函数

度U

限制

i

ESF的上升时间ι成正比

~10%

并且过量曝光

物体尺寸对比度传递

微分空间边扩展函数

mωzTIlj四ω×严地|

空间调制

LSF(x)dx-ESF.进行傅立叶变换后函数;

传递函数

中

图像清晰度的函数

MTF的幅值谱

dESF(x)

LSF(x)=LSF:线扩展函数描述

dx

1

GB/T23909.1-2009

表1(续〉

图像质量参数

义要

说

定明

.~

元屏蔽的平均~I值So与在射线源足够远情况

对比率CC=so/SPb前屏进行10%屏蔽后的下，射线透视系统内的

oo

对比度减少干扰效应

平均帽值SPb之比

ôWmin穿过的是小厚度变化

对比灵敏度

C，=一百:"'"X100%厚度变化对信号传输

W

与总厚度

ôW之比

miD

C.的限制，是厚度的函数

SNR(ôWmin)~2SNR(ôWmin)二三2

ôWo=W""",-Wmin

~度范围在图像内能够观察到

提供有用视频信号的J!;I

SNR=2时，W"""，=W

当

ôW

o度差异的拉大厚度范围

当S=Sm皿时，Wmin=W

与显示刻度Si.d与中心显

微分和积分

几何变形

叽i=(37-1)X100%示刻度Sε相关的直径

变换变形V•

i

d

比值

或大视频信号

'1值Smo.

与空间噪声均方根

微分和积分

H=S"""'对比在局部空间和弦

dSRMS-凹的比值;

S即1ιS'I

图像均匀度

局部视妇信号[琦值S(X，

体空间传递的变化

H=旦旦y)

i

H.(阴路)

diy)与探问器给人屏上强

S""'"

度均匀的局部区域的

S""'"之比

在图像质量参数的描述中，使用了信噪比(SNR)术语。SNR是实际的局部范围信号ð.S和噪声信

号起伏的均方根值S民唱的比值(见图2)。

4

ð.S

SNR=气

iJru.:s

3

2

同

4

a

主

巳JF

C'I

。

-A

nu

234567

X_

信号

固2输出信号S的AS和SIl.MS

2

GB/T23909.1-2009

3图像质量参数的测量

3.1基本原则

3.1.1转换装置

对转换装置进行测量的原理是把测试计的射线衰减作为输入信号，用适当的测量装置(见图1)，测

量系统对线性原始输出信号的响应。所有的测量都应在成像装置上进行。

图3显示了所有测量的基本设置。射线滤光板应放在射线管的前面。应使用准直器减少射线散

射。所有的测试计应放在转换装置探测器输入屏的前方。它们产生的射线衰减作为输入信号。测量装

置应与最终的输出信号连接，以测量总系统的响应。

n3A哈

门川川川5

n-UH

川川川川门U

6

x

J

1(x，y)二字sω,

,

,

,

,

,

y

状汉、仅仅仅、公也

100%

90%

x-

10%

0%

x_x<t)-•-

输出信号2电子输出信号

输入信号z射线衰减

1一一射线源;

2一一射线滤光板;

3-一准直器;

4一一测试计;

5一一射线转换装置;

6-一带测试计的探测器输入屏。

图3测量装置

对视频信号，测量装置应至少满足下列要求:

3

GB/T23909.1-2009

一一幅值分辨力二三10bit;

-一一时间分辨力注10bit=1024采样点;

一一带宽注50MHz;

一一最小采样频率注100MHz;

一一信号平均功能。

由于图像质量参数依艘于射线能量和质量，测量应在射线透视系统允许的能量范围的低、中、高段

进行，该系统应有固定的X射线装置。为了保证清晰的射线质量，应使用表2所示的射线滤光板。应

调整管电流，使转换装置输入面上的剂量率为O.01mGy/min、0.1mGy/min、1.0mGy/min或

10mGy/min.

表2系统副量用的射线捷波

管电压;kV

射线滤光板的厚度与材料";mm

507士0.5Al

10022土0.5Al

1507土0.5Cu

20012土0.5Cu

30015土0.5Cu

40025土0.5Cu

>40035士0.5Cu

a滤光板材料的纯度宜高于99%。

在副主过程中，应按操作手册和制造商的使用说明书操作射线透视系统，应调整射线强度使得射线

滤光板后面的探测器屏中间位置上的输出信号S显示最大信号:高值S""""。应在探剖器输入屏前方中间

位置上用一个电离室测量射线强度，而且和其他剖量结果一起阻挡记录。

在副量之前，宜保证X射线探测器充分使用一段时间〈例如X射线图像增强器已经经受了1Gy射

线辐照)。

3.1.2显示单元和圈像处理器

推荐下面的规程来评估显示单元和图像处理器。

依照3.1.1对割草装置的要求，通过信号发生器产生一个条状图形。发生器应能产生与显示单元

和图像处理器极限带宽相等的竖条信号。

条状图形被显示在图像显示单元上。通过一个光学传感器截取一小部分(最大显示区域的10%)

进行评定。对结果进行数字化。合适的光学传感器是TV摄像机或线性线扫描照相机。放大比例应至

少是10。因此，要在TV监控器上显示1个像素，在慎缓冲器里至少要有10个像素。显示单元的像京

频率和照相机间的拍频效应能够通过信号积分补偿。

3.2副量过程

3.2.1转换装置

3.2.