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工業(yè)CT檢測設(shè)備的精度

工業(yè)CT檢測設(shè)備的精度

工業(yè)CT檢測設(shè)備的精度






在工業(yè)CT領(lǐng)域做久了,經(jīng)常會遇到客戶問我們一個問題:工業(yè)CT檢測精度高不高?工業(yè)CT設(shè)備的檢測精度是多少?

用戶對精度的要求我們都理解,畢竟,站在用戶的角度來說,檢測結(jié)果精度越高越好,但是檢測精度和各種因素相關(guān),并不是某一個零件就能決定工業(yè)CT檢測的精度,從理論上來說,檢測精度反映被測物理量的實(shí)測值和真實(shí)值之間的誤差大小,誤差越大,精度越低,誤差越小,精度越高。

退一萬步講,如果測量過程是在理想環(huán)境條件下進(jìn)行,則測量的結(jié)果將十分正確。但這種理想的測量環(huán)境和條件在實(shí)際中是不存在的,也就是誤差無法避免的。誤差的大小與工業(yè)CT設(shè)備的精度、檢測過程中的隨機(jī)因素、測量方法等許多因素有關(guān),其中工業(yè)CT設(shè)備的精度對誤差的影響非常大。

那什么是精度呢?一般測量儀器的精度就是其最小刻度長度,比如,普通直尺最小刻度為1mm,即測量精度為1mm。在GJB 5312中像素定義為構(gòu)成工業(yè)CT圖像的基本單元。所以,對工業(yè)CT設(shè)備來說,檢測精度就是像素尺寸大小。

  1. 體素和像素


 

在工業(yè)CT中得到的圖像實(shí)際反映物體一個三維體層的情況。體素是指物體成像的斷層上的小體積元。工業(yè)CT圖像的重建就是將每個體素的衰減系數(shù)值反映在成像斷層上的分布矩陣。所以,這種體素矩陣行列數(shù)越大,工業(yè)CT圖像越細(xì)膩,分辨率越高,檢測精度則越高。
往細(xì)節(jié)方面深入,像素實(shí)際就是體素的二維顯示,在工業(yè)CT中,由單個像素為基本單元組成的矩陣實(shí)際就是我們通常所說的重建矩陣。像素通常有兩種表示方式,一種以矩陣形式表示如512×512或1024×1024,另一種以像素數(shù)量表示如100萬像素或200萬像素,在工業(yè)CT中以矩陣形式表示。關(guān)于體素和像素的概念關(guān)系,可以參考下圖:



談到這里,所以我們可以得到最重要的結(jié)論:像素尺寸與重建矩陣大小有關(guān),工件工業(yè)CT圖像放大倍數(shù)越大,則重建矩陣越大,像素尺寸越小,精度越高。

所以,在工業(yè)CT檢測的時候,為獲得高精度,通常將工件盡量靠近射線源,使得工業(yè)CT圖像充滿探測器平面,此時可獲得最大放大倍數(shù),即探測器尺寸/工件尺寸。

我們以案例說明:假設(shè)工件直徑為L,當(dāng)掃描放大倍數(shù)為1,即沒有放大,此時像素尺寸即是探元尺寸(或像素間隔)S,重建矩陣為(L/S)*(L/S);當(dāng)放大倍數(shù)為N,工件直徑還是L,重建矩陣相應(yīng)變大N倍即(NL/S)*(NL/S),則像素尺寸為L/( NL/S)=S/N,即探元尺寸的1/N.
所以,工件放大多少倍,像素尺寸縮小多少倍(當(dāng)然這是在設(shè)備允許條件下)。

? ? ?2.? 如何快速算出工件的工業(yè)CT檢測精度?

 

總結(jié)一些規(guī)律,在工業(yè)CT設(shè)備條件允許的情況下,通過探元尺寸、探測器尺寸、工件尺寸可獲得工件的工業(yè)CT檢測精度。

假設(shè)探元尺寸為100μm,探測器尺寸為300mm×300mm,工件直徑100mm;要使得放大倍數(shù)最大,則工件盡量靠近射線源使得工業(yè)CT圖像充滿探測器平面,所以放大倍數(shù)近似為300mm/100mm=3,于是檢測精度近似為100μm/3≈33μm。

以上檢測精度的評估是對于簡單工件而言,如果要對工件的局部區(qū)域進(jìn)行檢測,則需視工件情況選擇工件擺放方式,以及檢測方法,檢測精度則以現(xiàn)場測試結(jié)果為主。

東莞有一家專業(yè)的工業(yè)CT檢測公司——眾曉測試,擁有多臺德國進(jìn)口的Yxlon設(shè)備,此設(shè)備的穩(wěn)定和精確性是業(yè)內(nèi)頂尖的,同時,眾曉擁有多名在工業(yè)CT領(lǐng)域工作5年以上的工程師,通過他們的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)和檢測工藝,我們可以完成微米級或者納米級的檢測精度,以滿足不同客戶的需求。