[发明专利]一种用底片黑度值测算匀质材料厚度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种X射线无损探伤检测方法，特别是涉及一种用底片黑度值测算匀质材料厚度的方法，属于无损检测技术领域。

背景技术

利用工业X射线机对材料工件进行射线检测是一种通用的无损检测方法。X射线穿过物体后出现衰减，衰减的射线使射线胶片感光，胶片经显影和定影处理，成为黑白底片。当X射线穿过薄厚不均或存在气孔，裂纹，夹杂等缺陷的物体后，射线的衰减情况就发生了变化，经过厚的或比本体密度高的物质衰减就大，经过薄的或比本体密度低的物质衰减就小，于是在底片上显示出深浅不同的黑度变化。专业人员根据底片黑度变化等信息判断物体的内部情况。

从本质上讲，物体上的任何缺陷都可以归结为厚度的变化，因为气孔、夹杂和裂纹等缺陷都是非本体物质占据了应由本体物质填充的空间。具体地，气孔、裂纹是气体占据了本体材料空间；夹杂是高于或低于本体的物质占据了本体材料的空间。

厚度测量方法较多，如常规测厚、超声测厚、电涡流测厚等。但每种手段都受到一定条件的制约，例如常规测厚之于封闭型腔结构件；超声测厚之于不平行截面物体；电涡流测厚之于不导电材料。特别是对于未焊透或未熔合缺陷的深度测量以及截面连续变化的复杂精密铸件的厚度测量，X射线测厚成为一种补充手段。

目前，已有一些品牌的X射线测厚仪器设备在市场销售，如韩国产XRF2000镀膜测厚仪。它的射线发出装置是一种异型的X射线机，X射线接收装置是带有信号转换的集成化射线收集器，主要用于金属镀膜的测厚。

2012年以来的也有一些用X射线测厚的专利发明，如专利申请号CN201210239908.9一种带材厚度测量装置，它是将专用测厚仪的X射线接收装置（4）和X射线发射装置（5）置于被测厚带材的两端，X射线发射装置（5）发出射线，穿过带材形成衰减后，被X射线接收装置（4）所接收，再经过信号转换进入计算机，与计算机中预置数据比较、计算，完成带材实时厚度测量。

CN201220175666一种X射线测量金属材料厚度装置，其原理是X射线源发出X射线，X射线探测器接收穿过金属板材的X射线，通过测量变送器将测得信号结果送到A/D转换器中，传送到数字信号处理器中，最后由数字信号处理器分析数据将获得测量厚度经过计算机处理得出厚度。

由射线检测原理可知，很多缺陷本质上都是厚度的变化，因此射线测厚具有广泛的意义。

对一些具有不平行截面、不导电材料和工件或存在未焊透、未熔合等焊接缺陷产品的厚度或深度测量，常见测厚手段存在一定的不适应性。此时，X射线测厚可成为一种非常有益的补充。特别是当上述产品需要完成内部质量的X射线检测时，同时同地，同手段地实现厚度测量，具有十分明显的现实意义。

以韩国产镀膜测厚仪为代表的市场在售测厚仪，主要用于镀膜厚度测量，可实现在线实时测厚，适合微小厚度、大批量，连续化的测量作业，无法覆盖工程上常见的多种厚度，多种材质，多种形状产品的厚度检测要求。

2012年以来公开的X射线测厚专利技术，如一种带材厚度测量装置，其主要用于带钢厂中带材生产线上带钢厚度的实时测量，专用性极强。另一专利技术，一种X射线测量金属材料厚度装置，也是针对金属测厚的专用技术。两个专利的共同特点就是适用对象必须是平面结构的金属。如此，对于具有一定结构的产品，特别是非金属产品，以上两个专利技术的不适用性显而易见。总之无论是在售测厚或是公开的专利，如要实施，均需资金的投入，并且投入的资金数额较大，这从其仪器装置的组成就可分析明确，X射线发生装置是其必备组建，一台进口通用形状X射线机，目前价格就在30-100万之间，特制X射线机价格会更高。另外X射线的接收装置，信号转换装置，应用软件及计算机辅助装置也需不少费用。

发明内容

本发明的目的是为了提出一种用底片黑度值测算匀质材料厚度的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的一种用底片黑度值测算匀质材料厚度的方法，步骤为：

第一步，对被检测匀质材料的厚度进行预先估算；

预先估算被检测匀质材料的厚度是后续工作的基础，但预先估算不需要精确，精度在5mm范围即可，目的是为了标准阶梯试块的选取；标准阶梯试块的材料与被检测匀质材料的材料一样，标准阶梯试块的阶梯高度一致，一般以1mm步进；

被检测匀质材料的厚度要包含于标准阶梯试块的厚度范围之中；标准阶梯试块通常有10-20个台阶，因此在射线底片上的黑度也有10-20个；即每个台阶在射线底片上形成一个黑度；