标准编号:	GB/T 35388-2017
中文名称:	无损检测 X射线数字成像检测 检测方法
英文名称:	Non-destructive testing—X-ray digital radiography—Practice
中标分类:	J04    基础标准与通用方法
行业分类:	GB    国家标准
ICS分类:	19.100 19.100    无损检测 19.100
发布机构:	中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会
发布日期:	2017-12-29
实施日期:	2018-4-1
标准状态:	现行
翻译语言:	英文
文件格式:	PDF
中文字符数:	25000 字
翻译价格(元):	1750.00 元
交付时间:	付款后 1 个工作日

Foreword



Codeofchina.com is in charge of this English translation. In case of any doubt about the English translation, the Chinese original shall be considered authoritative.



This standard is developed in accordance with the rules given in GB/T 1.1-2009.



This standard was proposed by and is under the jurisdiction of the National Technical Committee on Non-destructive Testing of Standardization Administration of China (SAC/TC 56).







Non-destructive testing -

X-ray digital radiography - Practice



1 Scope



This standard specifies the requirements, technical grades, testing methods, image quality, image evaluation, image management, post-testing processing, record and report of X-ray digital radioscopic testing using the digital detector array.



This standard is applicable to X-ray digital radioscopic testing of metal materials, nonmetal materials, composite materials, and other products. It may be used as a reference to digital radioscopic testing technologies composed of other radiation sources.



2 Normative references



The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.



GB/T 12604.11 Non-destructive testing - Terminology - Terms for X-ray digital radioscopic testing

GB/T 23901.1 Non-destructive testing - Image quality of radiographs - Part 1: Image quality indicators (wire type) - Determination of image quality value

GB/T 23901.2 Non-destructive testing - Image quality of radiographs - Part 2: Image quality indicators (step/hole type) - Determination of image quality value

GB/T 23901.5 Non-destructive testing - Image quality of radiographs - Part 5: Image quality indicators (duplex wire type) - Determination of image unsharpness value

GB/T 30821 Non-destructive testing - Practice for digital imaging and communication

GB/T 35389 Non-destructive testing - X-ray digital radiography - Guide

GB/T 35394 Non-destructive testing - X-ray digital radiography - System properties



3 Terms and definitions



For the purposes of this document, the terms and definitions given in GB/T 12604.11 apply.

 

4 Symbols



See Table 1 for symbols used in the standard.



Table 1 Symbols and descriptions

Symbol Description

b Distance from the object surface to the imaging plane of the detector

d Focal spot dimension

F Distance from the focal spot to the detector imaging plane, mm

f Distance from the focal spot to the surface of the tested object, mm

GVmin Minimum allowable gray amplitude

K Ratio of max. and min. penetrated thickness

SNRN Normalized signal to noise ratio

SRb Basic spatial resolution of the detector

〖SR〗_b^i Basic spatial resolution of the image (abbreviated as image resolution)

Uim Image unsharpness

Foreword i
1 Scope
2 Normative references
3 Terms and definitions
4 Symbols
5 Testing requirements
6 Technical grade
7 Testing methods
8 Image quality
9 Image evaluation
10 Image management
11 Post-testing processing
12 Records and reports
Annex A (Normative) Image resolution requirements
Annex B (Normative) Image sensitivity requirements

ICS 19.100
J 04


中华人民共和国国家标准
GB/T 35388-2017


无损检测 X射线数字成像检测 检测方法

Non-destructive testing - X-ray digital radiography - Practice

(English Translation)





















Issue date: 2017-12-29 Implementation date: 2018-04-01
Issued by 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会

目次



前言

Codeofchina.com is in charge of this English translation. In case of any doubt about the English translation, the Chinese original shall be considered authoritative.

本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本标准由全国无损检测标准化技术委员会（SAC/TC 56）提出并归口。



无损检测 X射线数字成像检测 检测方法

1 范围

本标准规定了应用数字探测器阵列的X射线数字成像检测的要求、技术等级、检测方法、图像质量、图像评定、图像管理、检测后处理、记录和报告。

本标准适用于金属材料、非金属材料、复合材料等制品的X射线数字成像检测。其他射线源构成的数字成像检测技术，可参照使用。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 12604.11 无损检测 术语 X 射线数字成像检测
GB/T 23901.1 无损检测 射线照相底片像质 第1部分：线型像质计 像质指数的测定
GB/T 23901.2 无损检测 射线照相底片像质 第2部分：阶梯孔型像质计 像质指数的测定
GB/T 23901.5 无损检测 射线照相底片像质 第5部分：双线型像质计 图像不清晰度的测定
GB/T 30821 无损检测 数字图像处理与通信
GB/T 35389 无损检测 X 射线数字成像检测 导则
GB/T 35394 无损检测 X 射线数字成像检测 系统特性

3 术语和定义

GB/T 12604.11界定的术语和定义适用于本文件。

4 符号

本标准使用的符号如表1所示。

表1 符号与说明
符号 说明
b 物体表面到探测器成像面的距离
d 焦点尺寸
F 焦点到探测器成像面的距离，单位为mm
f 焦点到被检物体表面的距离，单位为mm
GVmin 最小许可灰度幅值
K 透照厚度比
SNRN 归一化信噪比
SRb 探测器基本空间分辨率
〖SR〗_b^i 图像基本空间分辨率，简称为图像分辨率
Uim 图像不清晰度

5 检测要求

5.1 检测人员

5.1.1 检测人员应经过培训并掌握本专业知识和技能。

5.1.2 检测人员应具有计算机相关知识和操作技能。

5.2 射线防护

应符合国家法规的相关规定。

5.3 设备

5.3.1 检测设备的配置应符合GB/T 35389规定的原则

5.3.2 应依照GB/T35394 规定的方法测定设备特性。

5.3.3 设备特性查验周期不超过12个月，当出现下列情况之一时，应进行设备性能核查：

a) 设备和安装有改变时，如更换或维修X射线源、探测器等；

b) 检测过程中设备或图像质量有明显鼻常时；

c) 设备停止使用超过30d后重新使用时。

5.4 检测时机

5.4.1 当工件表面状态不影响图像评定和机械系统的夹持固定时，不需要对被检工件进行表面处理；表面状态影响图像评定时，应进行处理；不能进行处理时，应做详细记录。

5.4.2 在产品设计、制造和装配的技术条件以及合同订单中，应明确X射线数字成像检测的时机。如果未作规定，应在生产或装配过程中最利于缺陷检出的阶段进行检测。

5.4.3 被检工件的表面温度不得影响设备部件的正常工作和使用。

5.5 标记与标识

5.5.1 为了准确定位每幅检测图像的检测位置和(或)缺陷位置，宜在被检工件上放置高密度材料制作 的标记。如：定位标记、分段标记、识别标记、测量标记等。

5.5.2 使用条件不允许或不方便放置标记时，可以采用准确的图示或其他方法记录检测位置。

5.5.3 标记物的影像在数字图像中应位于评定区域之外，不得影响对检测图像的识别和评定。

5.6 像质计

5.6.1 像质计类型

5.6.1.1 本标准使用的像质计包括：线型像质计、阶梯孔型像质计和双线型像质计。

5.6.1.2 像质计应符合GB/T 23901.1、GB/T23901.2 和 GB/T 23901.5的规定。

5.6.1.3 在一些特殊的场合(非金属材料检测、铝镁铸件检测、微焦点成像检测等),当规定的像质计无 法满足检测要求时，允许使用非标准的像质计、带有自然或人工缺陷的校正试样等来代替。但应在技术 文件或合同中做明确规定并在检测报告中注明。

5.6.2 双线型像质计

5.6.2.1 使用双线型像质计测量探测器基本空间分辨率，依照GB/T35394 的相关规定执行。

5.6.2.2 使用双线型像质计测量图像分辨率时，双线型像质计放置在工件靠近射线源侧表面的均匀厚 度区域内。当工件表面靠近射线源侧无法或不便放置双线型像质计时，可放置在靠近探测器侧的工件 表面上的均匀厚度区域内，但检测报告中需要注明。

5.6.2.3 双线型像质计与探测器阵列的行或列呈2°~5°的夹角，像质计影像靠近检测区域中心位置但 不得影响评定区的图像识别。

5.6.2.4 工件检测区域内的厚度不均匀(如：铸件、小径管等)或工件表面上不便于放置双线型像质计 时，不宜在工件上放置双线型像质计测量图像分辨率。可在相同的透照条件下通过测量与其具有相同 材质和等效厚度的试块来代替工件进行图像分辨率验证，但应在检测报告中注明。

5.6.3 线型像质计和孔型像质计

5.6.3.1 所用像质计的材质应与工件相同或相似。

5.6.3.2 像质计应优先放置在射线源侧工件表面上的厚度均每区城，线型像质计的细丝或阶梯孔型像质计要求的孔号置于外侧，距离中心位置约四分之一处。

5.6.3.3 焊缝检测时，线型像质计应横跨焊缝并保持垂直；阶梯孔型像质计位于母材上，要求的孔号应靠近焊缝。

5.6.3.4 工件厚度不均匀时，不宜在工件上放置线型像质计或阶梯孔型像质计来测量灵敏度。宜使用同质材料的阶梯试块来进行灵敏度验证，阶梯厚度范围应包含工件的最小厚度和最大厚度。

5.6.3.5 单壁单影或双壁双影成像时，像质计放置在靠近射线源侧的工件表面。

5.6.3.6 双壁单影成像时(如管体、中空德件等双壁零件检测),像质计应放置在靠近探测器侧的工件表面。

5.6.3.7 像质计放置在靠近探测器侧时，应在适当位置放置铅字“F” 作为标记，并与像质计影像同时出现在图像上，且应在检测报告中注明。

5.6.3.8 原则上每幅图像中都应有像质计影像。但在透照参数和被检工件相似的情况下(如一条焊缝 的连续检测),可只在第一幅图像和最后一幅图像中放置有像质计，但任何一个重要的参数发生变化时， 需要重新放置检测。

5.6.3.9 相同工件的批量检测时，每个检测班组在开始检测的首个工件和最后一个工件上应放置像质 计。但连续检测时间满4 h 时，应重新放置像质计对图像质量进行校验。

5.7 散射线控制

散射线和无用射线会降低图像对比度，应采取以下一种或几种措施加以控制：

a) 在 X 射线管窗口前安装滤波板；

b) 在探测器或 X 射线管窗口前安装光栅；

c) 对非检测部位进行屏蔽。

6 技术等级

6.1 技术等级

6.1.1 本标准规定的 X 射线数字成像技术分为两个等级：

a) A 级：普通级，普通的成像技术；

b) B 级：优化级，优化的成像技术。

6.1.2 本标准规定的A 级 和B 级与胶片射线照相技术规定的A 级 和B 级具有等效的缺陷可识别性。

6.1.3 在无特殊要求时， 一般应选用A 级。 A 级不能满足图像质量要求时，应选用B 级。

6.1.4 需要使用比B 级更好的成像技术时，应由合同文件规定。

6.2 技术级别确认

如果由于技术原因，B 级技术规定的条件(如：源类型、源到工件表面距离等)不能完全满足时，经委 托和检验双方同意可以选用A 级技术的规定。由此而引起的灵敏度损失应通过提高最小许可灰度幅值 GVmin或提高归一化信噪比 SNRN予以弥补(推荐提高1.4倍以上)。

7 检测方法

7.1 准备工作

7.1.1 确认检测设备处于监控状态，性能核查的相关记录和报告有效。

7.1.2 按照射线机的使用手册要求进行训机。

7.1.3 采用图像分析处理软件对探测器进行坏点校正、本底校正和响应不一致性校正。

7.2 透照方式

7.2.1 选用原则

应根据工件的结构特点和技术条件选择适宜的透照方式，所选用的透照方式应有利于缺陷检测。优先选用单壁透照方式，在单壁透照不能实施时才允许采用双壁透照方式。

7.2.2 小径管对接环焊缝的透照

7.2.2.1 采用双壁双影透照布置，当同时满足下列条件时应采用倾斜透照方式进行椭圆成像：

a) Do(管外径)≤100 mm;

b) T(壁厚)≤8 mm;

c) g (焊缝宽度)≤Do/4。

7.2.2.2 如果T/ Do <0.12, 需要相隔90°透照2次，否则需要透照3次。

7.2.2.3 不满足上述条件或椭圆成像有困难时，宜采用垂直透照方式重叠成像，且需要透照3次。

7.3 透照方向

7.3.1 透照时，X 射线束中心应垂直指向检测区域中心，必要时可选择有利于发现缺陷的方向透照。

7.3.2 当受到工件形状或结构限制时，允许射线束中心与检测区域中心倾斜不超过30°的角度，但倾斜透照引起的检测图像变形应不影响对缺陷的有效识别。

7.4 一次透照范围

7.4.1 一次透照范围定义为探测器一次可透照的工件有效范围。根据检测图像质量和透照厚度比来 确定一次透照范围的大小。

7.4.2 在一次透照范围内，检测图像的归一化信噪比、图像分辨率和灵敏度应符合规定。

7.4.3 透照厚度比K 定义为透照范围内最大穿透厚度与最小穿透厚度之比。透照厚度比的计算见 式(1):

K = T' / T (1)

式中：

T'—— 射线束的最大穿透厚度， 一般是边缘射线束的穿透厚度；

T—— 射线束的最小穿透厚度， 一般是中心射线束的穿透厚度。

7.4.4 焊接接头透照厚度比的规定，见表2。

表 2 焊接接头的透照厚度比规定
透照部位 A级技术 B级技术
焊缝 K≤1.2 K≤1.1

7.4.5 铸件或其他材料制品的透照厚度比按合同协议的要求或相关规定确定。

7.5 透照布置

7.5.1 X 射线数字成像检测的透照布置是指：射线源至探测器的距离 F 、射线源至工件表面的距离 f 和工件表面至探测器的距离b 等，见图1。


说明：
1——探测器；
2——工件。
图 1 透照布置示意图

7.5.2 射线源到工件表面距离 f 依赖于焦点尺寸d 和工件与探测器距离b。 对 A 级 和B 级成像技术，相关参数分别满足式(2)和式(3)的规定；公式仅适用于探测器靠近工件时的检测场合。

f/d≥7.5b^(2/3) (2)
f/d≥15b^(2/3) (3)

7.5.3 A 级成像技术采用式(2)计算的前提条件是探测器的基本空间分辨率应远小于按式(4)的计算值。B 级成像技术采用式(3)计算的前提条件是探测器的基本空间分辨率应远小于按式(5)的计算值。

SR_b=∛b/15 (4)
SR_b=∛b/30 (5)

7.5.4 确定源到工件表面的最小距离fmin可以使用诺模图，见图2。


图 2 确定源到工件表面最小距离fmin的诺模图

7.5.5 在需要使用放大技术的场合，使用最佳放大倍数确定透照布置参数。按照最佳放大倍数进行透照布置时，检测图像的不清晰度值最小。对于特定的探测器和射线源，检测系统的最佳放大倍数 Mopt。与对应的不清晰度值Uim 分别按式(6)、式(7)计算。根据最佳放大倍数 Mopt计算出其他透照布置参数，见式(8)、式(9):

M_opt=1+((2〖"SR" 〗_b)/d)^2 (6)
U_im=1/M_opt √([d(M_opt-1) ]^2+(2〖"SR" 〗_b )^2 ) (7)
F=f×M_opt (8)
b=f×(M_opt-1) (9)

7.5.6 复杂结构工件检测时，宜将不同透照部位的放大倍数与中心放大倍数之差控制在一定范围以 内，不同区域的几何尺寸也需要单独标定。

7.6 曝光次数

7.6.1 曝光次数应按所确定的一次透照范围进行计算。

7.6.2 几何形状复杂和材料厚度差较大的工件(如：铸件等)检测时，应依据 GB/T 35394规定的方法确定材料的厚度宽容度。

7.6.3 工件检测区域的厚度变化小于材料厚度宽容度时，同一位置只检测一次。工件厚度范围大于等 于材料厚度宽容度时，同一位置应使用不同的射线能量和曝光量进行多次检测，直至覆盖了检测区域所有的材料厚度。

7.6.4 工件检测区域需要多次曝光时，应按 GB/T 35394 测定的曝光曲线选择射线能量和曝光量。

7.7 射线源参数

7.7.1 焦点尺寸

7.7.1.1 较小的焦点尺寸，允许通过几何放大来提高图像分辨率。但由于管电流较小，为避免图像信噪 比和灵敏度下降，需要更长的曝光时间。

7.7.1.2 在图像分辨率满足附录 A 中表 A.1 或表 A.2 规定的要求时，宜选用相对较大的焦点尺寸，使 用较大的管电流，提高检测灵敏度。

7.7.2 管电流

7.7.2.1 固定管电压时，提高管电流可以增加图像信噪比，提高检测灵敏度。

7.7.2.2 管电流的大小受焦点尺寸的限制。

7.7.3 管电压

7.7.3.1 为获得良好的缺陷检出率，X 射线管电压应尽可能低。推荐的最高 X 射线管电压与透照厚度 关系见图3,这些最高值在胶片射线照相检测中得到过很好的验证。


说 明 ：
1 ——铜或镍基合金；
2——钢；
3 ——钛及钛合金；
4 ——铝及铝合金；
w—— 厚度；
U—— 管电压。
图 3 不同材质和厚度的最高 X 射线能量选择

7.7.3.2 当增加管电流受限而引起曝光量不足时，可采用比图3规定值更高的管电压。经过评估，如果提高管电压引起的曝光量增加使得图像归一化信噪比(SNRN)的提高程度能有效补偿细节对比度的降 低程度时，则可以采用。

7.7.3.3 当工件被检区存在较大的厚度变化时，可以用更高管电压。但应注意，过高的管电压可能引起检测灵敏度降低。

7.8 探测器参数

7.8.1 探测器参数主要是基本空间分辨率和归一化信噪比，相关定义和测定方法按 GB/T 35389 和 GB/T 35394。

7.8.2 探测器基本空间分辨率相当于探测器的有效像素尺寸，是决定检测系统特性的主要参数。

7.8.3 探测器归一化信噪比(SNRN)代表了探测器的检测特性，用来划分探测器系统的质量等级。本标准规定的探测器最小归一化信噪比要求见表3。探测器归一化信噪比达不到表3要求时，不能用于工件检测。

表 3 探测器最小归一化信噪比要求
A级 B级
100 140

7.8.4 探测器归一化信噪比的测定区域位于探测器左上、左下、右上、右下和中心5个区域；测定区大小规定为不小于50×50像素；测定结果取5个区域的测定平均值。

7.8.5 像素尺寸不同但归一化信噪比相同的探测器，具有相同的缺陷检出能力。

7.9 图像的归一化信噪比

7.9.1 在透照方式和透照几何布置确定后，将双线型像质计放置在被检工件上测定的基本空间分辨率 称为图像基本空间分辨率，标记为： SR_b^i也简称为图像分辨率。依据GB/T35394规定的方法测量工件 检测的图像分辨率。

7.9.2 使用图像分析处理软件测量靠近评定区域的图像信噪比SNR，并依照式(10)计算图像归一化信噪比SNRN：

SNR_N=SNR×88.6/(SR_b^i ) (10)

式中：

SNRN——检测图像归一化信噪比；

SNR—— 检测图像信噪比；

SR_b^i—— 图像基本空间分辨率。

7.9.3 应在评定区内的厚度均匀区域测定图像归一化信噪比。具体规定为：焊接接头检测时测定区域 不小于20×55像素，其他工件检测时测定区域不小于50×50像素。

7.9.4 本标准推荐的 A 级 和 B 级成像技术检测图像的归一化信噪比的最低要求见表4和表5。

表4 钢、铜和镍基合金检测图像的最小SNRN值
射线能量范围 透照厚度w/mm 成像技术等级
A级 B级
≤50 kV 100 150
>50 kV~50 kV 70 120
>150 kV~250 kV 70 100
>250 kV~350 kV ≤50 70 100
>50 70 70
>350 kV~1000 kV ≤50 70 100
>50 70 70
>1 MV~5 MV ≤100 70 100
>100 70 70
>5 MV ≤100 70 100
>100 70 70

表5 铝和钛检测图像的最小SNRN值
射线能量范围 成像技术等级
A级 B级
≤150 kV 70 120
>150 kV~250 kV 70 100
>250 kV~50kV 70 100

7.9.5 图像的归一化信噪比达到表4或表5的推荐值时方可进行图像评定。

7.9.6 测定焊接接头的图像归一化信噪比时，应在母材区靠近焊缝的位置测量，但测量值应不低于表4 和表5规定值的1.4倍。

7.9.7 对表面粗糙、带有曲率和厚度不均匀的物体，图像归一化信噪比的测量值存在较大误差。此时应使用最小许可灰度幅值(GVmin)的测定代替归一化信噪比的测定。当检测图像的灰度幅值达到或超 过了最小许可灰度幅值时，可视为达到了相同的图像质量。

7.9.8 最小许可灰度幅值(GVmin)按照GB/T 35394 规定的方法测定。

7.10 工艺评定和验证

7.10.1 对工件实施X射线数字成像检测前，应对检测工艺进行评定，以保证图像质量能够达到表A.1、表A.2规定的图像分辨率要求和附录B表B.1~表B.12 规定的检测灵敏度要求。

7.10.2 宜将工件布置在最佳几何放大倍数的位置进行工艺检测评定。如果图像分辨率不能达到表 A.1 或表 A.2 规定的要求，则检测系统不能用于工件检测。

7.10.3 当图像灵敏度达不到表 B.1~表 B.12 规定的要求时，则应增加图像信噪比。如：增加X射线曝光量、采用多幅叠加降噪等。当图像信噪比提高后，仍然无法达到要求时，则检测系统不能用于工件检测。

7.10.4 应记录工艺评定过程和参数。工艺评定合格后，所有影响图像质量的参数都应准确记录在检 测工艺文件中。

7.10.5 当出现5.3.3规定的情况时，应进行工艺验证。