GB T 26835-2011 无损检测仪器 工业用X射线CT装置通用技术条件.pdf

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1、ICS 19. 100 N 78 磕睡中华人民和国国家标准GB/T 26835-2011 无损检测仪器工业用X射线CT装置通用技术条件N on-destructive testing instruments 一General specification for industrial X-ray computed tomography( CT) equipment 2011-07-29发布 数码防伪 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2011-12-01实施发布GB/T 26835-2011 自次前言.1 I 范围-2 规范性引用文件3 术语和定义4 基本结构25 要

2、求-5.1 试件范围-5.2 检测时间.5.3 切片厚度5.4 重建矩阵25.5 缺陷检测能力26 性能参数26.1 焦点26.2 射线剂量率26.3 空间分辨力26.4 密度分辨率6.5 定位光标准确度7 试验方法37.1 空间分辨力测试37.2 密度分辨率测试.7.3 定位光标准确度测定58 检验规则8. 1 出厂产品检验58.2 型式检验59 标志、包装、运输和贮存69.1 标志.6 9.2 包装-9.3 运输和贮存附录A(规范性附录)圆孔型测试卡法测试空间分辨力8附录B(资料性附录)圆盘法测试的算法流程四参考文献. . . . . . . . 15 目。吕本标准按照GB/T1. 1 2

3、009给出的规则起草。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国试验机标准化技术委员会(SAC/TC122)归口。本标准负责起草单位:辽宁仪表研究所、中国工程物理研究院电子学研究所。GB/T 26835-2011 本标准参加起草单位:丹东市元损检测设备有限公司、丹东华日理学电气有限公司、间川瑞迪射线数字影像技术有限公司、丹东市万全元损检测仪器厂、丹东市探伤仪器厂。本标准主要起草人:武太峰、于志军、陈浩、董殿刚、邵德峰、向前、张宏、樊永峰。I GB/T 26835-2011 无损检测仪器工业用X射线CT装置通用技术条件1 范围本标准规定了工业用X射线CT装置(以下简称CT装置)的术语和定义、基

4、本结构、要求、性能参数、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等。本标准适用于采用X射线管的低能X射线源和采用电子直线加速器的高能X射线源的固定式和移动式工业用X射线CT装置。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 191 包装储运图示标志(GB/T191-2008 , ISO 780:1997 , MOD) GB/T 12604.2-2005元损检测术语射线照相检测(ISO5576: 1997 ,IDT) GB/T 13384 机电产品包装通用技

5、术条件GB 18871 电离辐射防护与辐射源安全基本标准JB/T 9329 仪器仪表运输、运输贮存基本环境条件及试验方法3 术语和定义GB/T 12601.2 -2005界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 辐射源radiaion source 能够发射电离辐射的装置(例如X射线管或伽马射线源)。3.2 探测器detecion sysem 有关被测试对象的信息传感器，是处理转换用于测试对象周围进入电子传感元件含有放射信息电子信号。3. 3 电辐射发生器elecrical radiation generaors 产生焦点尺寸为几毫米到几微米的X射线的电器。3.4 X射线CT装置X-ray

6、 Compued Tomography (CT) equipment 采用X射线作为能量发射源，利用电子计算机进行断层扫描的工业探伤装置。3.5 控制区controlled area 在辐射工作场所划分的一种区域，在这种区域内要求或可能要求采取专门的防护手段和安全措施，以便:a)在正常工作条件下控制正常照射或防止污染扩散;b)阻止潜在照射或限制其程序。1 GB/T 26835-2011 4 基本结构基本结构包括有辐射源、探测器、机械扫描装置、电系统与接口、计算机及外国设备、射线防护措施等。5 要求5.1 试件范围制造者应给出试件直径、高度、质量的范围。5.2 检测时间扫描时间和重建时间应在产品

7、文件中标明。5.3 切片厚度切片厚度应在产品文件中标明，如最小0.127mm。5.4 重建矩阵应在产品文件中标明重建矩阵:512X512;1024X1 021;2 048X2 0,18;1 096X4 0960 5.5 缺陆检测能力缺陷检测能力应在产品文件吟吟且明。6 性能参数6. 1 焦点X射线束有效焦点尺寸应小于4.0mmX4. 0 mm。6.2 射线剂量率射线在正前方1m处X射线剂量率:如9MeV电子直线加速器应达30Gy/min;6 McV电子直线加速器应达14Gy/min。6.3 空间分辨力空间最小分辨力应优于2.0!p/mm。6.4 密度分辨率密度最小分辨率应小于0.8%。6.5

8、定位光标准确度定位光标准确精度应小于士0.5mmo 2 G/T 26835-2011 7 试验方法7.1 空间分辨力测试7. 1. 1 概述用困孔型测试卡测试空间分辨力，见附录A。通过圆盘标准试件CT扫描图像得到圆盘边缘CT数据轮廓变化，获得边缘响应函数ERF;对ERF求导得到点扩展函数PSF;通过对PSF的傅立叶变换计算最终导出调制传递函数MTF;由调制传递函数MTF获得装置的空间分辨率。圆盘法测试的算法流程参见附录B中B.1B.3。7. 1. 2 边缘晌应函数ERF的生成对圆盘扫描获得圆盘CT图像;计算出圆盘CT图像的质心位置;以质心位置为圆心，在圆盘图像上选择一圈环区域，使圆盘的边缘图像

9、包含在该圆环区域中;计算出圆环区域内所有像数点到质心的距离。将困环区域内像数按一定的距离单位归组，距离单位的大小根据图像矩形尺寸加以选择。同一个距离单位范围内像数为一组。将圆环区域内每个组的像数点分别取平均像数值，得到组别与平均像数值的对应关系。建立距离和平均像数值之间关系表。从距圆心最近的一端数据开始，按照表l中推荐的拟合点数(奇数)，依次选取相应的点数组合。第二个组合中的第一个点应是第一个组合中的第二个点，以此类推可得到一组合系列。例如对于像素矩阵尺寸为512的情况，选取每个组合中包含21个点(即21个距离和平均像素值关系)，第11个点为中间点。对每个组合中点的平均像素值进行最小二乘法立方

10、拟合，用拟合计算得到的中间点像素值替代原中间点的像素值，以此重复操作，计算出全部拟合后的像素值，得到拟合像素值和距离的关系。删除开始端和结束端的多余部分，根据距离和拟合像素值的关系得到边缘响应函数ERF(或ERF曲线)。表1推荐适用的各项参数阁像矩阵尺寸因盘图像直径方块最大尺寸像京距离单位拟合点数256 235 12 0.100 11 512 170 24 0.050 21 1 024 940 48 0.025 41 7. 1. 3 点扩展函数PSF的生成对于ERF生成的结果重新进行与上面相似的分段拟合，对在此过程中每一次拟合得到的多项式求导，计算中间点在每个导数解析式对应的值，得出距离和导数

11、值关系的函数。解得此函数的最大值，用最大值对此函数进行归一化处理得到点扩展函数PSF(或PSF曲线)。7. 1. 4 调制传递函数MTF的生成计算点扩展函数PSF的傅立叶变换。图像矩阵的截止频率定义为O.5线对/像素，傅立叶变换后的最高频率应不低于图像截止频率的4倍。由采样定理得到对PSF的采样问隔不大于0.25像素。为3 GB/T 26835-2011 获得光滑的MTF曲线，频率域内采样间隔应小于O.01 lp/pixcl (亦即对于PSF的采样范围应大于100个像素。计算傅立叶变换的振幅。对振幅随频率的变化曲线在苓频率处进行归一化处理，得到MTF(或MTF曲线)。7. 1. 5 测试结果由

12、MTF曲线直接读出装置在不同调制度下的空间分辨率。7.2 密度分辨率测试7.2. 1 概述在圆盘CT图像中心区域特定范围选择-一系列方块模型e对于每种方块尺寸类型，计算各个方块中的像素平均值，通过计算这些平均值的标准偏差，得到这一方块尺于下像素值的平均标准误差。随着方块尺寸的增加，建立方块尺寸和平均标准误差之间的关系。将平均标准误差表示为占各自总的像素平均值的百分比，乘以3倍的系数得到CDF。由此计算出装置在一定尺寸范围下的密度分辨率指标，参见附录B中B.4和B.507.2.2 测定区范围测定区范围应包含足够的像素统计数值，但太太和太小都会使杯形伪像和1i在个像素对测定产生影响。测定区范围一般

13、应采用圆盘CT图像中心直径约为圆盘直径1/3的圆后区域，如因1所示。测.及图1测试区和方块区7. 2. 3 方块CT平均值的规定将测定区分成大小相等、且互相不重叠的多个方块，如图1所示。方块的大小以像素的数量为单位。方块大小的选取从一个像素尺寸到多个像素尺寸，从而形成一系列方块模型。方块的最大尺寸应符合表1的规定。在每种模型中方块的数量应不少于25。7.2.4 平均标准误差的计算对圆盘扫描获得CT图像。选择测定区和方块模型。对于每种方块模型，计算每个方块内像素平均值，按式(1)计算方块总的CT平均值:2=卢去z. ( 1 ) 4 GB/T 26835-2011 式中: 方块总的CT平均值;m

14、J块的数硅;z 每个方块的CT平均值(其中i1，2，3，m)。用计算方块像京平均值标准偏差的方法，获得平均标准偏差(对于一个像素的情况，平均标准误差等于标准偏差)。见式(2)。 zrl . ( 2 ) 式中: 平均标准误差。7.2.5 CDF(曲线)的生成按照方块尺寸从小到大的次序，建立方块尺寸和平均标准误差之间的关系表。按平均标准误差表示为占各自总的像素平均值的百分比，乘以3的系数，得到方块尺寸范围和密度分辨率的关系，即CDF(曲线)。将CDF曲线绘制在对数坐标系上，由此可以读出在不同尺寸范围下的密度分辨率。7.3 定位光标准确度测定7.3.1 采用均质材料制成圆柱形标准试件，表面应有清晰易

15、见的定位标记，内部嵌有与均质环境成高对比的特定形状的物体，此物体形状和位置与标准试件的定位标记具有严格空间几何关系。7.3.2 标准试件放置在检测床上，使标准试件圆柱轴线垂直于扫描平面并处于扫描区域中心位置并使标准试件的定位标记和定位光标重合。7.3.3 采用标准的扫描条件进行扫描。7.3.4 在CT图像中测定标准试件在扫描层中所处准确位置。7.3.5 利用表面的定位标记和测出定位光标对实际扫描层面位置的偏差。8 检验规则8.1 出厂产品检验8. 1. 1 凡山厂产品必须经企业质量检验部门按出厂检验项目逐个进行检验，合格后，签发产品合证后方可出厂。8. 1. 2 出厂产品检验项目按表2规定项目

16、进行。8.2 型式检验8.2. 1 型式检验每年不得少于1次，凡属下列情况之一者，应按本标准规定的项目进行型式检验。a) 试制的新产品(包括老产品转厂生产的定型鉴定); b) 正式生产后其结构设计、工艺或材料改变而引起产品的主要性能改变时;c) 对批量生产的产品进行定期抽查时;d) 出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时;e) 国家质量监督检验检疫机构提出进行型式检验要求时。5 GB/T 26835-2011 8.2.2 型式检验项目型式检验项目按表2规定项目进行。表2CT装置出厂检验及型式检验项目序号项H 对应条款检验方法出J-检验型式检验1 试件范围5. 1 常规方法.J 、/2 检测

17、时间5.2 常规方法J J 3 切片厚度5. 3 常规方法、/、/4 缺陷检测能力5. 5 常规方法、/、/5 空间分辨力6.3 7.1 J 6 密度分辨率6. 1 7.2 J 7 定位光标准确度6.5 7.3 J 注:表中为必检项目，为不检项目。9 标志、包装、运输和贮存9.1 标志每台CT装置应在主机明显适当的位置固定名牌(标志)，其内容包括下列各项:a) 规格，型号;b) 主要技术参数;c) 制造日期或编号;d) 制造企业名称、地址及商标。9.2 包装9.2.1 CT装置的包装应按GB/T13384中有关规定执行。9.2.2 包装箱内应按JB/T9329中规定的条件以保证包装质量。9.2

18、.3 包装箱外壁上文字和标志应清楚，而且不应因搬运摩擦不清，其内容包括下列各项:a) 产品名称;b) 收货单位和地址及电话;c) 发货单位和地址及电话;d) 包装箱应有易碎物品、向上、怕雨、禁止翻滚等标志并符合GB/T191规定的包装储运标志的图形和名称;e) 产品执行标准编号及名称(可在产品说明上标注)。9.2.4 包装箱内应附有下列随行文件:a) 产品装箱单;b) 产品合格证;c) 产品说明书。6 , GB/T 26835-2011 9. 3 运输和贮存9.3.1 CT装置的运输时应防止震动和碰撞，并遵守包装箱外哇上文字和GB/T18871标志的规定。9.3.2 CT装置贮存地点及周国环境

19、不应含有腐蚀性气体，环境温度、空气相对湿度符合GB/T13381 的规定，库内保持空气流通，地面干净。7 GB/T 26835一-2011附录A(规范性附录)圆孔型测试卡法测试空间分辨力A.1 概述用圆孔型测试卡测试空间分辨力。圆孔型测试卡的制作也可以根据供需双方协商决定。A.2 圄孔型测试卡基本结构A. 2.1 圆孔型测试卡是在高密度的圆柱形基体(钢、铝或塑料等)上，加工一系列直径不同的圆形孔，孔成行状排列。其基本结构如图A.1所示。A. 2. 2 困孔型测试卡的直径可以根据具体情况设计，厚度H一般为20mm左右。单位为毫米i民体2 吁一图A.1国孔型测试卡结构图A.3 测试方法A. 3.1

20、 测试时，应使圆孔型测试卡对射线的衰减条件与实际检测试件接近，必要时要采用射线衰减补偿。A. 3. 2 选择的扫描工艺、重建参数及图像处理等条件要与实际检测试件的条件一致，切片位置应选在孔深的中部区域，根据困孔型测试卡的CT图像按式(A.l)计算空间分辨力。A.4 空间分辨力的计算按式(A.1)计算系统的空间分辨力R:R = (1 /2) X l/Dm;n .( A.1 ) 8 G/T 26835-2011 式中:R 空间分辨力，单位为线对每毫米(lp/mm); Dmin 在CT图像上能够分辨的最小孔径(指在10%的调制度下分辨的孔)，单位为毫米(mm)。A.5 测试结果空间分辨率为10%的调

21、制度下的测试结果。给出测试结果时，需要给出试件情况，工艺条件及检测时间等技术条件。9 GB/T 26835-2011 附录B(资料性附录)圆盘法测试的算法流程B.1 ERF算法流程边缘响应函数ERF算法流程见图B.L计算圆盘CT图像的质心初始化E盯数组0E盯Dist=sqrt (x-center. x)2+ (y-center.y)气，Dist=Dist -内半径，Dist=(int)( Dist X 20); 将Dist相等的像素归为一组是计算每组像-紊值的平均值ERF数.组;ERF数组长度len;用ERFilERFi+20进行最小二乘法三次拟合，求出多项式系数aO，a1, a2, a3;

22、aO+ a1X (i+ 10)+ a2X (i+ 10)2 + a3(i+ 10) ERFi 10 去掉ERF前后各10个数据，得到ERF数组图B.1ERF算法流程图10 B.2 PSF算法流程点扩展函数PSF算法流程见图B.20B.3 MTF算法流程初始化PSF数组0PSF;ERF数组长度怆用FRFIIIIRFli+20J进行最小二乘法三次拟合，求出多项式系数aO, a 1, a2, a3 ; al+2X( , lO)t3Xa3(i 10) PSFil 图B.2PSF算法流程图调制传递函数MTF算法流程见图B.30GB/T 26835-2011 11 GB/T 26835-2011 B.4

23、CDF算法流程CDF算法流程见图B.4012 将PSF数组补齐到最接近的2K个不足的项用苓填充初始化:。MTF数组;MTF的值。MTFX数组;MTF的X坐标。REAL数组，临时数组0.05.;存放采样间隔傅立叶变换(PSF)IREALiX(lj L1 )/2Kj MTFX i REALi/REALO MTFi 图B.3MTF算法流程图G/T 26835-2011 结束) 图B.4 CDF算法流程图B.5 方块函数算法流程方块函数算法流程见图B.5o13 GB/T 26835-20门14 Part i( int n)开始将圆形区域的外切矩形(rectl)的边长做微调，使其变为n的整数倍定义小方块

24、区域rect:左上角点(rect1.left+ x, rect 1. t opy)，边长为n n I，v是第(x，y)个小方块的平均值，1是所有小方块的平均值mn是小方块的数量返回平均标准偏差图B.5方块函数算法流程图GB/T 26835-20门参考文献1 ISO 15708-2: 2002 Non-dcstructive tcsting Radiation mcthods - Computied tomography Part 2: Examination practiccs =ON-的问NH固。华人民共和国家标准无损检测仪器工业用X射线CT装置通用技术条件GB/T 26835 国由t2011 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045) 网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销9峰开本880X12301/16 2011年12月第一版印张1.25 字数33千字2011年12月第一次印刷降书口:155066. 1. 43868定价21.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107GB/T 26835-2011 打印H期:2012年2月1R F002A