ICS19.100 J04 中华人民共和国国家标准 GB/T29070—2012 无 损检测 工业计算机层析成像 (CT)检测 通用要求 Non-destructivetesting—Industrialcomputedtomography (CT)testing—Generalrequirements 2012-12-31发布 2013-10-01实施 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发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由全国无损检测标准化技术委员会(SAC/TC56)提出并归口。 本标准起草单位:重庆大学ICT研究中心、中国兵器科学研究院宁波分院、齐齐哈尔轨道交通装备 有限责任公司、铁道科学研究院金属及化学研究所、天瑞集团铸造有限公司、重庆市机械工程学会无损 检测分会、重庆真测科技股份有限公司。 本标准主要起草人:卢艳平、倪培君、谭辉、段晓礁、徐向群、高金生、黄永巍、李卫兵、鞠青龙、王珏。 ⅠGB/T29070—2012 无损检测 工业计算机层析成像 (CT)检测 通用要求 1 范围 本标准规定了X射线和伽马射线工业计算机层析成像(CT)无损检测的人员、环境、设备、检测过 程控制、记录、报告和档案等通用要求。 本标准适用于金属、非金属和复合材料构件及零部组件(大多数材料例如焊接件、铸件、电子组件、 装药结构、火工产品等)的工业CT检测。其他应用领域或其他类型射线的工业CT检测可参照使用。 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。 GBZ98 放射工作人员健康标准 GBZ117 工业X射线探伤放射卫生防护标准 GBZ175 γ射线工业CT放射卫生防护标准 GB/T9445 无损检测 人员资格鉴定与认证 GB/T12604.2 无损检测 术语 射线照相检测 GB/T12604.11 无损检测 术语 工业计算机层析成像(CT)检测 GB18871 电离辐射防护与辐射源安全基本标准 GB/T29069 无损检测 工业计算机层析成像(CT)系统性能测试方法 3 术语和定义 GB/T12604.2、GB/T12604.11和GBZ175界定的术语和定义适用于本文件。 4 一般要求 4.1 检测人员要求 4.1.1 检测人员应具备计算机软、硬件的基本知识,熟悉计算机的操作和日常维护。 4.1.2 从事工业CT检测的人员应按GB/T9445或其他相应标准要求接受培训和考核,并取得相应 的资格证书,持有不同级别资格的人员只能从事与其资格相应的技术工作。 4.1.3 检测人员的健康状况应符合GBZ98的有关规定,检测人员的吸收剂量限值应满足GB18871 的有关规定。 4.1.4 检测人员在实施检测工作时应佩带个人剂量计,个人剂量计应定期送当地有关部门进行检测。 4.2 环境条件要求 4.2.1 工业CT检测场所通常应具有检测室和控制室,检测室为辐射区,控制室为非辐射区。 1GB/T29070—2012 4.2.2 检测室应干净、整洁,具有良好的通风及照明设施或条件,通风换气置换量每小时不少于两次。 4.2.3 检测室辐射防护条件应符合GB18871和GBZ117(或GBZ175)的有关规定。 4.2.4 检测室应安装监视装置,并将监视终端安装在控制室,以便从控制室观察检测室的情况。 4.2.5 检测室应有专门的接地设施,接地电阻应小于1Ω或满足设备使用条件要求。 4.2.6 控制室应干净、整洁,噪声低,光线柔和。 4.2.7 检测室和控制室应配备安全连锁装置和声光报警装置。 4.2.8 检测室和控制室的面积、电源、温度和湿度应符合设备使用条件要求。 4.2.9 检测室和控制室的其他要求由设备供需双方合同确定。 5 设备要求 5.1 系统组成 5.1.1 概述 工业CT系统通常由射线源系统、探测系统、数据采集传输系统、机械系统、控制系统、图像处理系 统和辐射安全防护系统等组成。 5.1.2 射线源系统 5.1.2.1 工业CT系统宜采用伽马射线或X射线作为射线源。常用的伽马射线源有60Co和137Cs, 常用的X射线源有X射线机和电子直线加速器。 5.1.2.2 射线源的主要性能包括射线能量、射线强度、焦点尺寸、剂量率稳定性等。射线能量决定了射 线的穿透能力,即决定了适于检测的物体的材料及尺寸范围;射线强度直接影响系统的密度分辨能力和 扫描效率,强度越高,则越有利于提高密度分辨能力、提高扫描效率;射线焦点尺寸影响系统的空间分辨 能力,焦点尺寸越小,则越有利于提高空间分辨能力,但射线强度会降低;剂量率稳定性影响图像质量, 输出不稳定将引起伪影。 5.1.2.3 在相同焦点尺寸条件下,X射线源比伽马射线源的强度高几个数量级。X射线源断电时不产 生射线,有利于辐射安全防护。X射线源的能谱多色性会导致图像产生杯状伪影。 5.1.2.4 伽马射线源具有物理尺寸小、轻便、结构简单、输出稳定、单色性好、价格便宜等优点。缺点是 强度和峰值能量受到限制,此外安全管理难度大。 5.1.3 探测系统 5.1.3.1 探测系统用来接收透射过被测物体的光子信号,并将其转换成电信号。 5.1.3.2 根据不同的探测原理,探测器可分为气体电离探测器和闪烁探测器。气体电离探测器中,入 射射线电离气态或液态的稀有元素,这些电离电子通过电场加速后运动到阳极,在阳极产生与入射信号 成比例的电荷量。闪烁探测器利用特殊材料制成,这种材料暴露在射线中时能产生可见的荧光,荧光通 过光电转换器件转化为电信号。 5.1.3.3 根据不同的结构形式,探测器可分为单探头探测器、线阵探测器和面阵探测器。 5.1.3.4 探测器的主要性能参数包括晶体尺寸、通道数量、串扰等。晶体尺寸决定有效空间内探测器 的通道数量,在没有准直器的系统中,晶体尺寸也影响成像的空间分辨力;晶体尺寸越小,有效空间内的 探测通道越多,数据采集速度越快,但信噪比和抗串扰能力也越差。 2GB/T29070—2012 5.1.4 数据采集传输系统 5.1.4.1 数据采集传输系统用于获取和收集信号,它将探测器获得的信号转换、收集、处理和存贮,供 图像重建用。 5.1.4.2 数据采集传输系统的主要性能指标包括信噪比、稳定性、动态范围、采集速度及一致性等。 5.1.4.3 数据采集传输系统主要包括信号调理与转换单元、数据采集控制单元和数据传输控制单元。 信号调理与转换单元对探测器输出的微弱信号进行放大、滤波、A/D转换等处理,获得大动态范围、高 信噪比的数字信号;数据采集控制单元负责控制信号调理与转换单元进行数据采集,并进行数据的缓 存;数据传输控制单元将各通道数据信号收集处理后传送到上位机。 5.1.4.4 在一些高集成度的系统中,数据采集传输系统也通常和探测系统集成在一起。 5.1.5 机械系统 5.1.5.1 机械系统提供CT的基础结构,提供射线源系统、探测系统及被测物体的安装载体及空间位 置,并为CT系统提供所需扫描检测的多自由度高精度的运动功能。 5.1.5.2 根据机械结构的布局,常见的工业CT系统分为立式和卧式布局。 5.1.5.3 常用的机械系统提供的运动包括分层运动、分度运动、平移运动、径向运动、层厚调节运动、探 测插值运动等,根据检测对象和技术方案的差异,这些运动会有不同程度的增减。 5.1.5.4 平移旋转运动模式(也称二代扫描模式或RT模式)中,被测物截面在射线束平面内沿垂直于 中心射线方向相对平移,然后再旋转,直到至少旋转180°,就能得到足够的数据。该模式的优点是探测 通道响应不一致性对图像质量影响较小、适用的被测物尺寸范围较宽(如射束不能完全包含的被测物截 面);缺点是扫描时间太长、设备运行成本高。 5.1.5.5 只旋转运动模式(也称三代扫描模式或RO模式),被测物截面在射线束平面内旋转。三代扫 描比二代扫描有更低的运动复杂度,而且当被测物完全被包含在扇束范围内时具有相当高的检测效率。 缺点是容易由于探测通道响应不一致性而产生环状伪影,但可以通过校正来减弱或消除这种伪影。 5.1.6 控制系统 5.1.6.1 控制系统决定了CT系统的控制功能,它实现对扫描过程中机械运动的精确定位控制、系统 的逻辑控制、时序控制及检测工作流程的顺序控制和系统各部分协调,并负责系统的安全保护。 5.1.6.2 工业CT扫描运动最主要有两种类型:二代(或Ⅱ代)扫描模式和三代(或Ⅲ代)扫描模式。其 他类型的一些扫描模式也已被应用,如局部扫描、锥束扫描和螺旋扫描等。 5.1.6.3 控制系统应包括操作控制台、工业控制计算机或控制器、操作人机界面计算机及软件、控制机 柜及必要的精密测量系统等。在一些特殊情况下,操作人机界面计算机可与图像系统计算机合并为 一台。 5.1.6.4 控制软件应包括扫描参数设置、扫描控制、运动保护、系统校准等功能。部分CT系统的控制 系统还具有故障诊断等功能。 5.1.7 图像系统 5.1.7.1 工业CT系统需配置充足的计算机资源,当前主流计算机配置均能满足图像存储、运算处理 要求。计算速度能够通过特殊硬件来提高,通常采用一个单独的工作站用于图像重建与处理。 5.1.7.2 图像软件至少应具有图像重建、图像显示、图像处理、图像测量、图像分析、可视化等基本功 能,并可根据实际应用开发专业的后处理软件,例如缺陷自动识别软件、逆向CAD软件等。 3GB/T29070—2012 5.1.8 辐射安全防护系统 5.1.8.1