ISO 12721-2000 Non-destructive testing - Thermal neutron radiographic testing - Determination of beam L D ratio《无损检测 热中子射线照相试验 中子束L D比率的测定》.pdf

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1、Numro de rfrence ISO 12721:2000(F) ISO 2000 NORME INTERNATIONALE ISO 12721 Premire dition 2000-04-15 Essais non destructifs Essais de neutronographie thermique Dtermination du rapport L/D du faisceau Non-destructive testing Thermal neutron radiographic testing Determination of beam L/D ratioISO 1272

2、1:2000(F) PDF Exonration de responsabilit Le prsent fichier PDF peut contenir des polices de caractres intgres. Conformment aux conditions de licence dAdobe, ce fichier peut tre imprim ou visualis, mais ne doit pas tre modifi moins que lordinateur employ cet effet ne bnficie dune licence autorisant

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7、Tel. + 41 22 749 01 11 Fax. + 41 22 734 10 79 E-mail copyrightiso.ch Web www.iso.ch I mpri menSuis se ii ISO 2000 Tous droits rservsISO 12721:2000(F) ISO 2000 Tous droits rservs iii Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de no

8、rmalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernement

9、ales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les Normes internationales sont rdiges conformment aux rgles donnes dans les Directives ISO/CEI, Partie

10、3. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. Lattention est appele sur le fait que certains des lments de la prsente

11、 Norme internationale peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. La Norme internationale ISO 12721 a t labore par le comit technique ISO/TC

12、 135, Essais non destructifs, sous-comit SC 5, Moyens utilisant les rayonnements. Lannexe A de la prsente Norme internationale est donne uniquement titre dinformation.NORME INTERNATIONALE ISO 12721:2000(F) ISO 2000 Tous droits rservs 1 Essais non destructifs Essais de neutronographie thermique Dterm

13、ination du rapport L/D du faisceau 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale spcifie une mthode empirique permettant de mesurer le rapport efficace de collimation (L/D efficace) des faisceaux de neutrons thermiques utiliss en neutronographie, pour des valeurs comprises entre 20 et 1000.

14、 Cette technique est base sur lanalyse dune image obtenue par neutronographie thermique et ne dpend pas des mesurages et des calculs fonds sur les dimensions physiques du collimateur. Le dispositif dcrit dans la prsente Norme internationale a t labor et soumis essai en utilisant, dans des cassettes

15、vide, des convertisseurs feuilles de gadolinium avec un film haute rsolution, mulsionn dun seul ct. 2 Termes et dfinitions Pour les besoins de la prsente Norme internationale, les termes et dfinitions suivants sappliquent. 2.1 rapport L/D efficace rapport de la distance effective sparant la fentre d

16、entre et le plan de limage (L) au diamtre effectif de cette fentre (D); cest une mesure de la capacit de rsolution dun systme de neutronographie NOTE La valeur mesure peut diffrer du rapport obtenu en utilisant les dimensions physiques. 2.2 ombre partie de limage de lombre o le faisceau primaire a t

17、 entirement intercept par lobjet (comme lors dune clipse totale) Voir Figure 1. 2.3 pnombre partie de limage de lombre o seule une portion du faisceau primaire a t intercepte par lobjet (elle dfinit le flou de lombre) Voir Figure 1. 2.4 faisceau primaire faisceau de neutrons provenant de la source e

18、t demeurant essentiellement homogne jusqu ce quil interagisse avec lobjet/systme de dtection 3P r i n c i p e La dtermination du rapport L/D efficace du faisceau de neutrons par la technique zro ombre, est ralise en radiographiant le dispositif zro ombre avec le faisceau de neutrons mesurer, puis en

19、 analysant la radiographieISO 12721:2000(F) 2 ISO 2000 Tous droits rservs obtenue selon lune de trois mthodes. Chacune des trois mthodes est fonde sur la dtermination du point auquel la largeur de lombre est rduite zro. Lgende 1 Faisceau de rayonnement 2 Objet 3O m b r e 4 Pnombre 5 Source Figure 1

20、Schma de la configuration zro ombre 4 Signification et utilisation La qualit dune image obtenue par neutronographie dpend de nombreux facteurs dont le rapport L/D. Le rapport L/D efficace ncessaire pour procder lessai neutronographique spcifique dpend de lpaisseur de lprouvette et des caractristique

21、s physiques de llment concern en particulier. Lutilisation de cette mthode permet au radiographe et lutilisateur de dterminer et de vrifier priodiquement le rapport de collimation effective. 5 Appareillage 5.1 Dispositif zro ombre (voir Figures 2 et 3), se composant de barres dabsorption de neutrons

22、 disposes diverses distances du plan de limage. En pratique, le dispositif est constitu de barres en cadmium situes dans des rainures en V usines avec prcision dans la surface dun profil en U. Ce profil est en aluminium et est dispos selon un angle de 45 0,25 par rapport la plaque latrale de support

23、. proximit de lextrmit du plan de limage, les rainures en V sont gnralement usines avec un entraxe de 2,8 mm. Aprs 21 rainures en V (en comptant lextrmit), les rainures sont usines avec un entraxe de 7,1 mm jusqu lextrmit de la source. Les barres de diamtre d (gnralement des barres en cadmium de 0,6

24、4 mm de diamtre) sont disposes dans les rainures en V, puis fixes laide de ruban adhsif transparent aux neutrons. Le profil en aluminium est soutenu par des plaques latrales lui permettant de maintenir langle de 45 0,25 par rapport au plan de limage. Pour la dtermination de rapports L/D suprieurs 15

25、0, des dcalages supplmentaires peuvent tre utiliss pour largir lchelle comme illustr la Figure 4 (unit B). Si des barres de 0,64 mm de diamtre ne sont pas disponibles, il est possible dutiliser des barres de diamtre similaire mais soigneusement mesur, condition que les ajustements ncessaires soient

26、effectus pour le facteur 0,64 mm dans les formules donnes dans larticle 7. Il convient que les dimensions effectives soient utilises dans tous les calculs.ISO 12721:2000(F) ISO 2000 Tous droits rservs 3 Dimensions en millimtres Lgende 1 Barre 2 Aluminium 6061 T 6 3 Barres en Nylon 4 Barres en cadmiu

27、m 5 Ligne de base NOTE 1 Les barres en position A sont situes 10 mm de part et dautre de la ligne mdiane (22 de chaque ct). NOTE 2 Les barres en position B sont situes 20 mm de part et dautre de la ligne mdiane (9 de chaque ct). NOTE 3 Les barres en position C sont situes 25 mm de part et dautre de

28、la ligne mdiane (1 de chaque ct). NOTE 4 Toutes les dimensions sont donnes partir de la ligne de base pour rduire les erreurs cumulatives. NOTE 5 La disposition des barres illustre concerne un dispositif de systme simple. Pour un dispositif additionnel et afin de former un systme double, il convient

29、 dlargir les 11 espaces correspondant aux 77,8 mm 19 espaces pour obtenir 134,3 mm et liminer lespacement serr (20 espaces pour 56,5 mm). NOTE 6 Les barres sont maintenues en position avec une couche de ruban adhsif transparent. a Frais sur toute la face. b 11 espaces gaux (voir notes 4 et 5). c 20

30、espaces gaux (voir notes 4 et 5). Figure 2 Sous-ensemble de support du profil avec espacement des barresISO 12721:2000(F) 4 ISO 2000 Tous droits rservs a) Dispositif dimagerie dun systme simple (une plaque latrale retire) b) Dispositif dimagerie dun systme double (une plaque latrale retire) c) Neutr

31、ographie dun dispositif dimagerie dun systme double Figure 3 Illustrations de dispositifs zro ombre Dimensions en millimtres Lgende 1 Unit A: Systme simple pour les rapports L/D infrieurs 150 2 Unit B: Systme double pour les rapports L/D de 150 300 Figure 4 Assemblage de lappareillage L/DISO 12721:2

32、000(F) ISO 2000 Tous droits rservs 5 6 Mode opratoire 6.1 Placer le dispositif zro ombre contre la cassette, les barres les moins espaces tant places le plus prs de la cassette. 6.2 Aligner le plan de la cassette pour quil soit perpendiculaire laxe du faisceau de neutrons. 6.3 Exposer le film mulsio

33、nn dun seul ct et le dispositif zro ombre pendant la priode ncessaire pour obtenir une densit nominale de fond du film de 2,5 0,4. 6.4 Traiter le film expos conformment aux recommandations du fabricant. 6.5 Analyser limage rsultante conformment une ou plusieurs des trois mthodes dcrites dans larticl

34、e 7. 7 Analyse des donnes 7.1 Analyse visuelle Une dtermination visuelle du rapport L/D efficace peut tre ralise directement partir du clich neutronographique. En observant limage de chaque barre, il est possible de reconnatre la ligne dombre comme la ligne blanche courant le long du centre de limag

35、e de la barre. Plus les barres sont espaces et loignes du film, plus la largeur de cette ligne dombre diminue. un certain point, les lignes dombre disparaissent. Au-del de ce point, une ligne moins paisse apparat et sa largeur augmente avec la distance des barres. Lutilisation dune loupe de grossiss

36、ement 5 10 facilitera la dtermination du point auquel la ligne dombre disparat puis augmente en largeur avec une intensit rduite. Sur la base de cette observation visuelle, dterminer la distance b entre la premire barre sans ombre et la cassette. Le rapport L/D est exprim comme suit: L/D = b/d (1) o

37、 b ( v o i rF i g u r e5 )e tl ed i a m t r ed eb a r r ed sont exprims dans la mme unit. Cette mthode danalyse sapplique jusqu un rapport L/D gal 100. Au-del de cette valeur, une mthode danalyse micro- densitomtrique doit tre utilise. Lgende 1 P land uf i lm 2 Ombre zro 3 Barre 1 4 Barre 2 Figure 5

38、 Modle mathmatique schmatiqueISO 12721:2000(F) 6 ISO 2000 Tous droits rservs 7.2 Analyse microdensitomtrique La deuxime mthode danalyse est fonde sur un balayage microdensitomtrique ralis sur les images des barres en cadmium, en commenant par la barre en position 0 la plus proche du film. Un balayag

39、e type est illustr la figure 4. Une ouverture de densitomtre de 20m 300 m et une expansion horizontale nulle sont recommandes pour cette mthode. La valeur de b est obtenue par lintersection dune ligne droite commenant lextrmit (faible densit de film) du balayage de la barre en position 0 et de la co

40、urbe passant par les extrmits des formes dondes restantes, comme illustr la Figure 6. Cette mthode donne les meilleurs rsultats pour les rapports L/D jusqu une valeur de 300. Les rapports L/D plus levs ne peuvent pas tre dtermins par cette mthode en raison de limpossibilit dobtenir une onde stable p

41、artir de valeurs leves de b. Lgende 1 Ligne droite 2 Courbe 3 Densit de fond du film Figure 6 Balayage du microdensitomtre 1:1ISO 12721:2000(F) ISO 2000 Tous droits rservs 7 7.3 Autre analyse microdensitomtrique 7.3.1 Gnralits Cette mthode utilise galement les tracs obtenus par balayage microdensito

42、mtrique pour dterminer le rapport L/D et peut sappliquer la fois aux rapports L/D faibles et levs. Pour cette mthode, les rglages recommands pour le microdensitomtre sont: une ouverture de 20m 300 m et un enregistreur graphique de lexpansion de 50 (ou plus). Ces rglages produiront des formes dondes

43、individuelles telles quillustres la Figure 7. Au moins deux formes dondes doivent tre scannes, lune proximit du plan du film et lautre prs du point o lombre disparat. Des prcautions doivent tre prises pour viter daller au-del du point o limage de lombre disparat. Les rglages du microdensitomtre doiv

44、ent rester identiques pour tous les balayages. Pour les rapports L/D suprieurs 100, il convient de ne pas utiliser limage de la barre 0 centimtre car le flou d la combinaison film/cran convertisseur annule le flou d au rapport L/D. Pour les rapports L/D infrieurs (infrieurs 100), lquation simplifie

45、utilisant 2 et U 0 pour limage de la barre 0 peut tre utilise et conduire de bons rsultats. 7.3.2 Calcul de b Afin de dterminer la valeur de b, il est ncessaire de mesurer la largeur de limage de lombre pour les deux barres slectionnes. Cette dimension est mesure le long dune ligne horizontale (para

46、llle au fond) passant par la moyenne des balayages faible densit des formes dondes individuelles. La dimension souhaite correspond la distance entre les intersections de cette ligne horizontale avec des lignes passant par les deux cts de la forme donde. Il nest pas ncessaire de convertir le mesurage

47、 dans la valeur non agrandie. En utilisant cette dimension, dterminer la valeur de b comme suit (voir Figure 5): b UX UU X 11 12 0 (2) o U 1 est la largeur de lombre dune barre situe prs du plan de limage; U 2 est la largeur de limage de lombre dune barre place proximit du point o lombre disparat; X 0 est la distance entre le film et la barre choisie pour U 1 ; X 1 est la distance entre les deux barr