空間分辨率

密度分辨率

偽像

01

隨著設(shè)備使用頻率加大，設(shè)備使用過程中會(huì)出現(xiàn)故障，也會(huì)老化，不注重設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)不僅可能造成設(shè)備老化加速、故障概率升高，甚至影響設(shè)備整體的性能，降低圖像質(zhì)量，最終影響檢測(cè)結(jié)果。定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)尤為重要，實(shí)驗(yàn)室可參照表1制定工業(yè)CT設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃。

工業(yè)CT設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)精度要求高，環(huán)境對(duì)關(guān)鍵參數(shù)有不可忽略的影響，因此，實(shí)驗(yàn)室需要對(duì)檢測(cè)環(huán)境進(jìn)行控制。實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)溫度應(yīng)控制在4~24 ℃，濕度控制在40%~60%，檢測(cè)室應(yīng)干凈、整潔，具有良好的通風(fēng)及照明設(shè)施或條件，建議通風(fēng)換氣每小時(shí)不少于兩次。

相對(duì)于常規(guī)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，工業(yè)CT檢測(cè)技術(shù)對(duì)人員的要求更為嚴(yán)格，實(shí)驗(yàn)室也應(yīng)更為注重采取質(zhì)量保證措施保證檢測(cè)人員能力，這是保證檢測(cè)結(jié)果直接和重要的影響因素。

檢測(cè)人員應(yīng)有基礎(chǔ)的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備與綜合判斷能力，應(yīng)為材料、無(wú)損檢測(cè)相關(guān)專業(yè)或有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員，應(yīng)具備計(jì)算機(jī)軟件的基本知識(shí)，熟悉使用計(jì)算機(jī)及圖像處理程序。操作人員應(yīng)持有工業(yè)CT資格證書，并保持持續(xù)的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，對(duì)新材料、新工藝、新產(chǎn)品有一定的認(rèn)知水平后，才能更好地為后期檢測(cè)參數(shù)的選擇、設(shè)定、數(shù)據(jù)處理奠定基礎(chǔ)，如對(duì)偽像的分析處理，需要人員有充足的經(jīng)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)制定人員日常監(jiān)督計(jì)劃，及時(shí)發(fā)現(xiàn)檢測(cè)過程中存在的不合規(guī)現(xiàn)象或錯(cuò)誤操作問題，從而采取相關(guān)的糾正及預(yù)防措施。

檢測(cè)過程對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響至關(guān)重要，工業(yè)CT檢測(cè)流程圖如圖1所示，檢測(cè)過程中每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)直接影響檢測(cè)結(jié)果，下面從較為重要的流程來(lái)分析質(zhì)量控制的措施。

圖1 工業(yè)CT檢測(cè)流程圖

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是檢測(cè)人員實(shí)施檢測(cè)的依據(jù)文件，不同檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)樣品、設(shè)備性能、檢測(cè)方法、判定規(guī)則等會(huì)有一定的差異，在檢測(cè)工作開展之前應(yīng)對(duì)檢測(cè)人員開展充足的標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)與學(xué)習(xí)，確保其熟悉檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。樣品的大小、尺寸、結(jié)構(gòu)等會(huì)直接影響檢測(cè)參數(shù)的選擇與設(shè)定，檢測(cè)人員應(yīng)了解被檢物的結(jié)構(gòu)、尺寸、狀態(tài)、材料、密度、待檢缺陷主要類型等，明確檢測(cè)需達(dá)到的空間或密度分辨率、尺寸或密度測(cè)量精度等要求。

檢測(cè)工藝規(guī)程是指導(dǎo)人員正確實(shí)施檢測(cè)的技術(shù)文件，工藝規(guī)程應(yīng)結(jié)合檢測(cè)樣品編制，必要時(shí)，可用標(biāo)準(zhǔn)試件對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，得到的圖像符合質(zhì)量要求后才能實(shí)施檢測(cè)。工藝規(guī)程應(yīng)確保被檢樣品的夾裝方式、焦距、物距、旋轉(zhuǎn)角度、焦點(diǎn)尺寸、射線源參數(shù)、切片位置、切片數(shù)量、切片厚度、掃描視場(chǎng)、采樣時(shí)間、圖像矩陣、掃描方式、重建參數(shù)、圖像顯示及分析方法等參數(shù)符合要求。

根據(jù)前面的分析，影響密度分辨率的主要因素是系統(tǒng)噪聲，而電壓、電流是影響系統(tǒng)噪聲的關(guān)鍵參數(shù)，控制電壓與電流是確保密度分辨率符合要求的重要方法。

實(shí)施檢測(cè)系統(tǒng)核查是確保每次檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)要求，每次開機(jī)時(shí)應(yīng)按系統(tǒng)使用說(shuō)明書或相關(guān)程序?qū)I(yè)CT設(shè)備進(jìn)行暗場(chǎng)和空氣校準(zhǔn)，如系統(tǒng)校準(zhǔn)不滿足要求應(yīng)進(jìn)行重新校準(zhǔn)。

任何的測(cè)量都會(huì)有誤差，工業(yè)CT檢測(cè)的部分參數(shù)（如尺寸）也會(huì)產(chǎn)生不確定度。目前，部分實(shí)驗(yàn)室對(duì)于檢測(cè)過程產(chǎn)生的測(cè)量不確定度還不夠重視，忽視測(cè)量不確定度的評(píng)定，可能造成對(duì)產(chǎn)品檢測(cè)結(jié)果的誤判，因此，工業(yè)CT檢測(cè)需要開展尺寸不確定度的評(píng)定，仔細(xì)分析影響不確定度的主要分量，才能使檢測(cè)結(jié)果的可信賴程度更高。影響工業(yè)CT尺寸測(cè)量不確定度的主要分量有測(cè)量模型引入的不確定度、被檢工件引入的不確定度、像素尺寸引起的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度、溫度差引入的不確定度以及系統(tǒng)誤差等，實(shí)驗(yàn)室可以按下式計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

式中：L為輸出尺寸；l為被檢工件的尺寸測(cè)量值；b為系統(tǒng)誤差；α為標(biāo)準(zhǔn)試塊的線膨脹系數(shù)；Δt為實(shí)際測(cè)量溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度（20 ℃）的溫度差；δr為像素尺寸對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響；δv為標(biāo)準(zhǔn)試塊尺寸及其擴(kuò)展不確定度；δt為動(dòng)態(tài)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

輸出尺寸L是關(guān)于輸入量l，b，lαΔt，δr，δv，δt的函數(shù)，且輸入量之間互不相關(guān)，根據(jù) GUM(丈量不確定度表示指南)法可得各靈敏系數(shù)，即：

所以，工業(yè)CT尺寸測(cè)量的最終的合成不確定度為：

3.

結(jié)語(yǔ)