Способ контроля изделий методом вычислительной томографии Советский патент 1991 года по МПК G01N23/08 

Изобретение относится к области радиационного контроля изделий, а более конкретно - к способам контроля изделий методами вычислительной томографии.

Известен способ контроля изделий методом вычислительной томографии. заключающийся в том, что контролируемое изделие перемещают относительно узкого коллимированного пучка при одновремеином непрерывном или шаговом, вращении изделия, измеряют прошедшее через изделие излучение и получают набор сигналов, соответствующих заданной совокупности прохождения излучения через изделие, после чего по

00 (О

полученным сигналам с помощью ЭВМ восстанавливают изображение исследуемого среза изделия.

Недостатком известного способа является его низкая эксщ), обу

СОJсловленная необходимостью получения на ; детекторе статистически достоверного .; результата, врег4я получения которого зависит от интенсивности прошедшего через объект излучения, которая в случае использования узкого пучка недостаЛ

.точнол .велика.

Наиболее близким техническим решением является способ контроля изделий методом вычиетительиой томографии, заключающийся вгфосвечивании контролируемо-т ГО изделия плоским широким параллельным пучком проникающего излучения, вращении контролируемого изделия, регистра ции прошедшего через объект излучения формировании набора измерительньсс величин, соответствуюощх прохождению излучения через объект по траектории заданной ширины, и обработке сигналов набора с помощью ЭВМ для вОсстановления изображения среза контролируемого изделия, причем формирование набора измерительных величин осуществляется путем перемещения перед и/или аа объектом непрозрачной для излучения заслонки с шагом, соответствукацим ширине траектории, и вычитания из каждого предьздущего сигнала последующего сигнала или наоборот в зависимости от направления движения заслонки. Известшой способ позволяет сокра:тить время съемки набора измерительных сигналов на 30-40% по сравнению с узкрлучевым вариантом. Вместе с тем время съемки в известном способе не может быть выбрано минимально допустимым из-за изменения ширины попадающего на детектор пучка. В результате либо время должно быть установлено на уровне, соответствуххцем минимальной ширине падающего на детектбр пучка, что приводит к уве личению времени по сравнению с необходимым, либо работать с пере1 енными временами, что усложнило бы схему и могло бы явиться источником ошибок. Цель изобретения заключается в сокращении времени контроля. Поставленная цель достигается тем что формирование набора измерительных величин осуществляют ггутем измерения сигналов при перемещении в пучке перед и/шш за контролируемым изделием пластины из непрозрачного для излучения материала, толщина которой равна ширине указанных траекторий, и вычитания из сигнала, соответствующего от сутствию пластины в пучке, сигналив, соответствующих каждому из положений пластины в пучке. На чертеже представлена блок-схема томографа, реализующего указанный способ. Вычислительный томограф содержит протяженный источник 1 проникающего излучения, дающий плоский широкий пучок 2 излучения. Ширина пучка 2 должна быть не меньшей размеров контролируемого изделия 3. Перед и за изделием 3 строго на одном уровне установлены пластины 4. Пластины 4 могут быть выполнены в виде одной пластины с отверстием для прохождения контролируемого изделия 3. В принципе можно использовать толйко одну пластину за или перед изделием 3. Прошедшее через изделие 3 излучение регистрирует протяженный детектор 5 с усилителем 6. Усилитель 6 через двухпозиционный переключатель 7 подключен к входу постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 8 и к одному входу схемы вычитания 9, к другому входу которой подключен выход ПЗУ 8. Выход схемы вычитания 9 подключен к входу ЭВМ 10 с видеоконтрольным устройством II, Способ реализуют следующим образом. Сначала пластины 4 выводят из пучка 2 и измеряют излучение, прошедшее через все изделие 3. Сигнал детектора 5 усиливается усилителем 6 и через переключатель 7 поступает в ПЗУ 8, в котором запоминается. Затем переключатель 7 подключает усилитель 6 к схеме вычитания 9. При вводе хшастин 4 в пучок 2 излучения излучения экранируется этими пластинами от детектора 5. В этом случае измеряемый сигнал соответствует поглощению излучения всем изделием 3 за исключекием узкой полоски, закрываемой в изделии 3 пластинами 4. Вычитая этот сигнал из запомненного сигнала, соответствующего отсутствию пластин 4 в пучке, получим сигнал, соответствующий поглощению излучения в экранированном пластинами 4 слое изделия, что соответствует одной траектории прохождения излучения через изделие. Очевидно, что толщина пластин 4 должна быть равна требуемой для. восстановления изображения с необходимом разрешением ширине мнимых траекторий прохождения излучения через изделия. В каждом из положений пластин 4 производят полный оборот изделия 3. Перемещение пластин 4 осуществляют, например, в шаговом режиме с величиной шага, равной толщине пластины. По прохождении пластинами 4 половины размеров изделия процесс съемки измерительных величин заканчивается. Восстановление изображения среза изделия 3 осуествляет ЭВМ 10 на основе известного алгоритма. 510 Таким образом, в описанном способе в любой момент съемки ширина пучка, падающего на детектор, одинакова и возможно максимальна. В силу этого, во-первых, время каящой съемки быть выбрано одинаковым при одной и .той же точности, а во-вторых, время съем1си может быть установлено мини- мально возмож1алм для получения стати стически достоверного результата по всему диапазону сканирования, Ц р и м е р. При контроле изделий цилиндрической формы диаметром 100 мм необходимо сформировать набор из бх хЮ сигналов. В него войдут 120 проекций по 50 измереШ1й в каждой из них :при ширине одной траектории 2 мм Время одного измерения в режиме узкого пучка дця регистрации статистически:.. достоверного сигнала , -TV , - - . - ,.: 960,05 с. Проведя измерения в соответстВИИ со способом-аналогом, требуется затратить на них 5,0 мин. I При использовании способа-прото ;типа и изменений времени единичного измерения, в зависимости от выбираемой ширины пучка, требуется-1,53,0 мин. Предлагаемый способ позволяет выбрать время единичного измерения 0,002 с для каждого измерения. В этом случае требуется 0,5-1,0 мин дпя формирования набора сигналов. Таким образом, в случае использования предлагаемого способа достигается увеличение производительности измерений -йа 50-70% при той же статистической достоверности результатов, что и в прототипе..

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ МЕТОДОМ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТОМОГРАФИИ, заключающийся в просвечивании контролируемого изделия плоским широким па- раллельным пучком проникающего излучения, вращении контролируемого изделия, регистрации прошедшего через из делие излучения, формировании набора г стштт I пш-т. 1 oHSJM-:OYEKA измерительных величин, соответствующих прохождению излучения через изделие по траектор 1ям заданной ширины, и в обработке сигналов набора с помощью ЭВМ дпя восстановления изображения среза контролируемого изделия, о т личающийся тем, что, с целью сокращения времени контроля, формирование набора измерительных величин осуществляют путем измерения сигналов при перемещении в пучке перед и/или за контролируемым изделием пластины из непрозрачного для излучения материала, толщина которой равна ширине указанных траекторий и вычитания из сигнала, измеренного при отсутствии а пластины в пучке, сигналов, соответст(Л вующих каждому положению пластины.

Н

L.