射线实时成像检验技术在复合材料桨叶检测中的实践运用

时成像检验技术时，可以对所得到的图像有选择性地选择一定的过滤器（如Sharp）对图像进行处理，根据处理后图像所得的效果来观察所需要的零件各结构单元间的配合状态（见图4）。而采用射线照相检验技术检测零件的同一部位（见图5），其检测效果不如采用射线实时成像检验技术检测时所得的图像的效果好（见图4（b））。通过对图（b）、图5的比较，可以看出，采用射线实时成像检验技术检测零件的效果比采用射线照相检验技术检测时的效果好。另外，当需要检测所确定的相邻两者间的配合状态时，可以通过调整相应的工装的位置有选择性地对零件进行透照。

如需确定零件各结构单元的配合状态，可以调整工装角度、移动工装、移动零件，通过屏幕显示的实时图像确定所需要的图像。如检测结构单元4、5间的配合状态，通过工装调整等得到图3所示图像；同样检测结构单元2、3间的配合状态时得到图6所示图像。而当采用射线照相检验技术时，如需检测结构单元2、3 间的配合状态时，很难把握射线源与结构单元2、3间间隙的垂直度，这样往往得到的图像不如意（见图5），即使重新透照也很难保证能得到满意的检测图像。而当检测结构单元5上下两结构件之间配合状态时，由于该透照部位采用平行透照方法，零件在此透照方向的透照厚度相对较厚，而透照电压又有其限定值，这样透照时所得到图像对比度不明显，见图7。为了达到零件的检测要求，通过调整图像的灰度值、显示范围等，并结合图像的显示形式选择和保存图像（见图7、图8）来实现。

图5 采用射线照相检验技术检测零件

通过上述比较可知，采用射线实时成像检验技术检测复合材料桨叶所得到图像更清晰，检测效果更好。

4 辐射防护更安全

辐射，即通常所称的射线。对于工业射线检测技术，在辐射防护方面面对的主要问题是外照射防护。辐射作用于生物体时由于电离作用，将造成生物体的细胞、组织、品管等的损伤，引起病理反应，产生辐射生物效应。

图7 图像的负片显示形式

由于复合材料桨叶尺寸较大，通常机房内不能对桨叶检测，只能进行野外作业。这样，对复合材料桨叶检测采用射线照相检验技术时，就只能采取外照射防护方法，尽量避免不必要的射线对人体造成辐射损伤。对外照射防护主要从照射时间、照射距离、屏蔽3方面控制操作人员所受到的照射剂量。

（1）时间。减少受到照射的时间可以减少接受的照射剂量。在照射率一定时，由于：

剂量＝剂量率× 时间，（1）因此，针对照射率的大小可以确定容许的受到照射时间。

（2）距离。将辐射源视为点源，则辐射场中某点的照射剂量与该点和源的距离的平方成反比，即：D1/D2=F12/F22，（2）其中，F1为源与辐照场中点1 的距离；F2为源与辐照场中点2的距离；D1为辐照场中点1的照射剂量；D2为辐照场中点2的照射剂量；这样，距离增大将迅速降低受到的照射剂量。

图8 图像的正片显示形式

（3）屏蔽。按照射线的衰减规律，如果在工作人员与源之间设立适当的屏蔽物体，则射线穿过屏蔽物后其强度将大大降低，也必然减少产生的照射剂量。

通过采取上述方法尽量降低辐射对人体可能造成的危害。而采用射线实时成像检验技术检测复合材料桨叶时，由于该设备采用“钢- 铅- 钢”结构屏蔽射线，并经有关资质部门检测，该设备的辐射泄漏符合GB18871-2002标准，操作人员可以安全地进行检测作业。这样，操作人员不但可以放心地操作设备，射线机发射射线时还可以近距离地通过铅玻璃随时观察被检测物体，随时调整被检测物的位置、被检方向等。

结束语

随着复合材料射线检测的不断深入，射线实时成像检验技术将会发挥越来越重要的作用，为复合材料桨叶的发展和进一步研究奠定坚实的基础。

参 考 文 献
[1] 郑世才.射线检测,北京：机械工业出版社，2004.
[2] 中国航天科技集团公司第一研究院第七零三研究院.FL9360纤维增强复合材料无损检测方法，第2部分.X射线照相检验.(end)