ISO176362：2013标准主要规定内容介绍.pdf

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第38卷第1期2014年2月无损探伤NDTVo138NO1February2014lSO176362：

2013标准主要规定内容介绍郑世才（北京142信箱23分箱，北京100854）摘要：

介绍了国际标准化组织标准ISO176362：

2013（第1版）的主要规定内容。

包括基本结构；技术级别与补偿规则；一般要求（4g质计类型和位置、最低图像质量值、人员资格）；推荐技术主要要求（透照布置、射线能量、探测器系统和金属屏、源到工件表面最小距离、几何放大倍数规定、一次透照区、数字图像显示与存储）；附录。

关键词：

射线检测；数字射线检测；焊接接头；射线检测标准中图分类号：

TG11528文献标志码：

C文章编号：

16714423（2014）012808ISO176362：

2013（焊接件无损检测一射线检测一第2部分：

X射线与7射线数字探测器检测技术）是国际标准化组织于2013年1月15日发布的关于焊接接头数字射线检测技术的标准（第1版）。

标准规定了金属材料焊接接头的X射线与7射线的数字射线检测技术，适用于采用IP板的CR技术与采用数字探测器阵列（DDA）的DR技术。

适用的焊接接头包括平板接头和管接头。

其中管接头包括各种圆形体接头，如各种管、管线阀门、锅炉圆筒、压力容器等。

显然，掌握和理解该标准的技术规定，对于数字射线检测技术的应用具有重要意义。

为此，编写了介绍和理解该标准的系列文稿。

主要包括：

标准的主要规定内容；技术级别等价性讨论；透照参数规定的分析理解；补偿规则分析与应用等。

希望有助于掌握、理解和应用该标准，也希望有助于掌握、理解和应用数字射线检测技术。

1标准规定的基本内容与结构标准规定内容由八章和五个附录组成。

即：

1范围、2引用标准、3术语与定义、4符号与术语、5技术级别、6一般要求、7推荐的数字检测技术、8报告、五个附录。

表1概括了标准的主要规定项目，可以粗略地看到标准的基本内容与结构。

表1ISO176362：

2013标准的基本规定内容主要规定组成部分主要规定内容1术语共规定了24个术语定义，前面15个是数字射线检测技术的术语，后面9个是一般的射线检测技（第3章）术术语（在胶片射线检验技术中就使用的术语）。

2技术级别（第5章）规定内容包括：

（1）技术分级；

（2）补偿规则。

（1）电离辐射防护；

（2）表面准备和制造阶段；（3）3一般要求焊缝在图像中的位置；（4）图像识别标志；（5）定（第6章）位标志；（6）数字图像搭接；（7）像质计类型和位置；（8）最低图像质量值；（9）人员资格。

（1）透照布置；

（2）管电压和射线源选取；（3）探测4推荐技术器系统和金属屏；（4）射线束方向；（5）散射线减少；（6）射线源与工件距离（7）几何放大技术；（8）（第7章）一次透照最大区；（9）处理；（10）显示器观察条件和数字图像储存。

5检验报告（第8章）附录A（环形接头透照次数图）；附录B（最低图像质量值）；附录c（基本空间分辨力确定）；附录6附录D（CR技术的最小灰度值确定）；附录E（灰度值与一般说明）。

前面四个附录都属于标准强制性附录，最后的附录E是资料性附录。

2术语

（1）术语规定内容标准共规定了24个术语定义，前面15个是涉及数字射线检测技术的术语，后面9个是一般的射线检测技术术语（在胶片射线检验技术中就使用的第1期郑世才：

ISO176362：

2013标准主要规定内容介绍29术语）。

在涉及数字射线检测技术的术语中，涉及重要概念的术语主要是灰度值（）、基本空间分辨力（SR）、信噪比（SNR）、对比度噪声比（cNR）。

与其他数字射线检测标准不同的是，其将基本空间分辨力区分为探测器基本空间分辨力、图像基本空间分辨力。

（2）规格化（normalized）概念说明一个需要说明的概念是”规格化（normalized）”（或称为归一化、标准化）。

与此相关的是规格化信噪声比、规格化对比度噪声比。

出现的”规格化”的意义和作用是什么?

探测器的特性，决定于本身的结构特性，也依赖于射线的线质（射线谱分布）。

表征探测器特性的一个基本指标是探测器的基本空间分辨力，也即其像素尺寸。

按照量子噪声服从泊松分布规律考虑，探测器的信号与噪声特性与探测器基本空问分辨力（像素尺寸）密切相关，因此不能简单地比较不同探测器的信号与噪声特性。

为此，在比较不同探测器的信噪比和对比度噪声比时，需要转换到同一尺度下进行。

与其他数字射线检测技术标准一样，本标准也采用转换为同样基本空间分辨力下（同样探测器像素尺寸下）比较，从此引入了”规格化”概念。

引入规格化概念所基于的是，采用一个直径1OOm圆的像素尺寸作为基本空间分辨力的标准尺度。

由于分立探测器像素通常为正方形，将该圆面积转换为正方形。

按关系式：

一a代入R一50，则得到a886。

这样，从一般概念转换为规格化概念时的计算式为：

规格化信噪比：

SNR=SNRb规格化对比度噪声比：

CNR一CNRb即，规格化实际是将探测器像素尺寸都转换为886tLm尺寸，在此基础上比较不同探测器的性能。

（3）图像基本空间分辨力概念说明标准中，将基本空间分辨力区分为：

探测器基本空间分辨力、图像基本空间分辨力。

探测器基本空间分辨力定义为，放大倍数为1、双丝IQI（像质计）直接放在探测器上、在数字图像上所测定的探测器不清晰度值的12，对应为有效像素尺寸，显示可揭示的最小几何细节。

图像基本空间分辨力定义为，双丝IQI直接放在工件（被检验物体）上、在数字图像上所测定的探测器不清晰度值的12，对应为有效像素尺寸，显示数字图像可揭示的最小几何细节。

按照关于基本空间分辨力的一般概念，这里所定义的探测器基本空间分辨力是表征探测器系统基本特性的指标，而这里所定义的图像基本空间分辨力对应的是检测图像空间分辨力。

在关于数字射线检测技术标准中，基本空间分辨力是作为系统性能作出定义。

对DDA系统，定义是测定不清晰度值的12（几何不清晰度可忽略），作为有效像素尺寸，表示系统可揭示的最小几何细节。

对CR系统，定义是对IP板、扫描器、扫描软件、扫描参数构成的系统测定不清晰度值的12（几何不清晰度可忽略），作为CR系统的有效像素尺寸，表示系统可揭示的最小几何细节。

探测器系统基本空间分辨力表示的是，系统在规定的特定条件下（具有典型意义），可实现的最高空间分辨力，用于表征系统性能。

检测图像空间分辨力，是系统对检测对象在检测条件下、获得的检测图像所实现的空间分辨力。

标准附录B中在表B13、B14中出现的图像基本空间分辨力，实际上已经由表B13、B14中的”最小双丝IQI值和最大不清晰度”限定，并不具有必须限定的、独立的检测图像质量指标意义。

在其他数字射线检测技术标准中也均未建立图像基本空间分辨力概念。

3技术级别与补偿规则31技术级别规定关于技术级别，标准的主要规定内容与胶片射线照相检验技术相同（ISO176361），也可概括为三方面。

（1）检验技术基本级别标准将技术划分为二个级别：

A级：

基本技术；B级：

改进技术。

并指出，规定的A级、B级与胶片射线照相技术规定的A级、B级具有同等的缺陷可识别性。

可识别性使用ISO192321、ISO192322、IS0192325规定的像质计保证。

（2）比B级技术更好的技术标准也说明，存在比B级技术更好的技术。

使用比B级技术更好的技术时，应由合同文件规定全部适宜的检测参数。

（3）技术认可规定标准规定，如果由于技术原因，某些方面不能达30无损探伤第37卷到B级技术的规定（例如：

源类型、源到工件表面距离），合同可以规定选用A级技术的规定，损失的灵敏度应采取措施补偿：

CR技术：

增加最小灰度值和信噪比；DR技术：

增加信噪比。

但其不适用于采用了减少源到工件表面距离的透照方式情况。

32补偿规则规定在标准的第52条中对补偿规则作出了规定。

主要规定内容可概括为三方面。

（1）目的对采用数字探测器的射线检测技术，为达到充分的对比度灵敏度，可以使用三项补偿规则，通过增大信噪比实现。

（2）三项补偿规则规则1（CP工）：

对对比度减少（也即因增大管电压）通过增加SNR补偿（也即增加管电流或曝光时间）。

规则2（CPII）：

对不满足的探测器不清晰度（也即SR值高于规定的值），通过增加SNR补偿（即，对每一损失的双丝对值增加单丝像质计或阶梯孔像质计值）。

规则3（CP）：

对DDA由于坏像素修正的局部插值增加的不清晰度通过增加SNR补偿。

（3）补偿规则的理论基础标准在第525条给出，上述补偿原理的理论基础，是基于小尺寸缺陷的近似公式：

CNRNrffSNRWSR式中w小缺陷尺寸，其远小于透照工件厚度；CNR一规格化对比度噪声比，即按基本空间分辨力规格化（为886pm的）对比度噪声比；SR基本空间分辨力；sNR一数字图像的信噪比；r一透照材料的有效衰减系数；C一常数。

4一般要求标准的一般要求在电离辐射防护、表面准备、焊缝在图像中的位置、图像识别标志、定位标志、数字图像搭接作出了一般性规定（基本与胶片射线照相检验技术相同），下面叙述的是其关于像质计类型和位置、最低图像质量值、人员资格方面主要规定内容。

41像质计类型和位置

（1）像质计类型标准规定，采用ISO192321（线型像质计）、ISO192322（阶梯孔型像质计）、ISO192325（双丝型像质计）控制数字射线检测图像质量。

（2）系统硬件的空间分辨力为证实数字探测器系统的基本空间分辨力，证实系统硬件是否符合标准表B13和B14规定的要求，需要按附录C规定制作一个参照图像，双丝型像质计应直接放置在数字探测器上。

在双壁双影检验情况，数字探测器的基本空间分辨力，应按2倍公称壁厚作为透照厚度确定。

（3）图像空间分辨力双丝型像质计放置在工件上获得图像，测量图像的基本空间分辨力（附录C），其应不超出标准表B13和B14规定的最大值。

（4）确定检测图像应达到基本空间分辨力的透照厚度单图像检验情况：

单壁厚度取为透照厚度。

双壁双影检验情况：

双丝型像质计放置在源侧时，管外径取为透照厚度。

（5）放大透照情况当采用几何放大透照布置时，如果放大倍数大于12，则全部图像都应采用双丝型像质计测定。

（6）像质计放置要求双丝型像质计放置时，其金属丝应与数字图像的行或列成小角度（2。

5。

），若成45。

则得到的值应减少1。

线型像质计或阶梯孔型像质计放置时，应优先放置在工件源侧表面，位置在焊接接头被检验区中心的焊缝外母材处。

线型像质计放置时，丝应垂直于焊缝，并应保证在靠近焊缝的母材上有不小于10mm长丝显示均匀的灰度值或规格化信噪比。

阶梯孔型像质计放置时，应识别的孑L应靠近焊缝。

对小管，线型像质计放置时丝应垂直于管轴（平行于焊缝），并应使线型像质计的图像不投影到焊缝图像。

像质计可放置在工件源侧，也可放置在探测器侧。

像质计放置在探测器侧时，至少应进行一次灵敏度对比试验。

如果在探测器前使用了滤波板，则像质计应放置在滤波板前。

对直径200mm以上环缝周向曝光时，最少可在圆周上等间距放置3个像质计。

双壁透照时，当像质计放置在探测器侧时，不需要进行灵敏度对比第1期郑世才：

ISO176362：

2013标准主要规定内容介绍31试验。

当像质计放置在探测器侧时，应在像质计附近放置字母”F”。

可见，规定内容在常规像质计方面与ISO176361规定相同。

42最低图像质量值关于图像质量值要求，标准规定可分为二个方面：

基本要求和降低规定。

（1）基本要求在标准附录B中给出14个表，具体规定了各种透照方式的常规像质计值和双丝像质计值要求。

关于常规像质计的规定，按技术级别的厚度分段及像质计值的要求，都与胶片射线照相技术规定相同。

对双丝像质计部分，按技术级别、厚度分段规定了双丝像质计值的要求和最大（图像）基本空间分辨力要求。

其中厚度分段与常规像质计存在不同。

（2）部分7射线源的降低要求规定对部分7射线源、部分厚度作出了图像质量可降低要求的规定，具体规定可概括成表2。

表2部分7射线源、部分厚度可降低要求的规定射像质计透照厚度范围，Film值降双壁双影透照方式单壁透照及双壁单影透照方式线源低值A级B级A级B级IR低11OW251OW2524W301OW40192低21Ow24Se75低15W125W125W245507O70003（Pb）350kV5O701OO003（Pb）1000kV507070003（Pb）57O12O001（Pb）Yb一1695701OO001（Pb）Ir1925O701OOO一03（Pb）Se一75507O7O0104（Pb）0308（Fe，Cu）+CO一60，10070100062（Pb）X射线：

0308（Fe，Cu）+1MV5MV1007O70062（Pb）X射线：

100701OO064（FeCU，Pb）5MV1007O7O064（Fe，Cu，Pb）表5铝、钛数字射线检测的最小规格化信噪比和屏射线源透照厚最小信噪比（SNRN）金属前屏类型和厚度度，mmA级B级ram（仅对CR技术）

（2）图像质量的处理规定一补偿规则标准规定，当图像质量值的双丝像质计测定值未达到规定要求时，可由线型像质计（或阶梯孔型像质计）达到更高值补偿。

例如，可认为：

图像质量D11w17达到了要求的D12w16图像质量。

但这种补偿允许的最大范围是双丝像质计减少了2（线型像质计增加2）。

对特定检验情况，如果达到了要求的缺陷检验灵敏度、合同各方同意，则这种补偿可扩展到双丝像质计减少了3（线型像质计增加3）范围。

（3）IP板用的金属屏与防护板标准主要作出了三方面说明。

对IP板，铅增感屏的增感作用明显小于对胶片的增感。

IP板对低能射线和铅板产生的x射线荧光非常敏感，这将产生边界不清晰和降低对比度噪声比。

因此推荐在IP板后使用钢或铜防护板。

或者在背防护铅板与1P板间插入钢或铜防护，改善图像质量。

标准的表3（3c中表4）和表4（文中表5）是推荐值。

对IP板推荐前屏，对DDA前屏还具有吸收散射线作用。

54源到工件表面最小距离标准作出了较多的规定，整理后可归纳为下列方面。

（1）基本要求A级：

fd756B级：

fdl56。

，3在本条（标准第76条）后面的叙述中，对上规定附加的条件是探测器的基本空间分辨力应远小于按下式的计算值3yA级：

sRb一上3B级：

sRb一oU或像质计值通过补偿增加信噪比达到标准表B1B12规定要求。

加如卜v第1期郑世才：

ISO176362：

2013标准主要规定内容介绍33

（2）曲面透照的规定曲面透照，即透照弯曲焊缝但探测器处于平直放置情况，如图2图4所示的透照情况。

标准规定按下式确定：

A级：

fd754tB级：

fd15SSfr，、h、医Dllf；l图2源在外单壁曲面透照+JJfJlffSS图3源在内单壁曲面透照SS-|，I|l（b）图4源在外双壁曲面透照注：

在ISOWD176362：

2009版中，文字说明是，t是工件源侧表面与探测器间的最大距离，b是工件本身的厚度。

（3）补偿探测器固有不清晰度影响的规定标准规定，由于总的不清晰度为：

一对探测器固有不清晰度大于胶片固有不清晰度情况，为补偿探测器固有不清晰度的影响，得到类似于ISO176361规定的总的不清晰度，可按两种方法处理。

一是不采用放大透照布置，按工件厚度选用基本空间分辨力小的探测器：

3A级：

sRb3B级：

sRbd（射线源尺寸或焦点尺寸），则双丝像质计应放置在工件的探测器侧，否则双丝像质计应放置在工件的源侧。

推荐二侧都放置双丝像质计。

图像不清晰度可从放大倍数按下式估计：

M一一1（G）+（2SRb）34无损探伤第37卷UG一（一1）d由于放大倍数一般对工件源侧和探测器侧不同，因此，应按工件透照中心计算，并且源侧和探测器侧的放大倍数差应不超过25。

56一次透照区关于一次透照区控制，标准主要规定要求是三方面。

（1）一般规定对于给出的19个透照方式，除了其中三个（图5图7）可一次完成全部长度焊缝透照方式外，对其他透照方式规定按技术要求确定。

（2）均匀厚度焊缝第一，类似于胶片射线照相技术的规定，按技术级别规定透照厚度比：

A级：

透照厚度比12B级：

透照厚度比11第二，同时附加了信噪比改变的要求，规定厚度变化引起的规格化信噪比值，不能低于标准按技术级别、材料、厚度、射线能量规定的规格化信噪比值。

（3）环形接头透照次数对环形接头的透照次数，在附录A给出了与胶片射线照相检验技术相同的确定透照次数图。

即，按透照方式、透照条件、透照厚度比、工件壁厚与外径确定透照次数的图。

该图与胶片射线照相技术相同。

57其他技术要求

（1）图像扫描与读出探测器和扫描器应按制造厂推荐条件使用，避免操作、使用产生的问题。

（2）DDA探测器的校准使用DDA探测器时，应按制造厂推荐的程序校准探测器。

减少背景噪声。

校准应定期和在曝光条件改变时进行。

（3）DDA探测器坏像素的插入坏像素是DDA探测器中性能超出性能规范的单元。

使用DDA探测器时应按制造厂的规则确定坏像素分布图。

坏像素插入是可接受的，并且这是使用DDA成像重要的过程。

坏像素应定期评定。

58数字图像显示与存储标准第710条关于这方面的规定主要是下面三方面内容。

（1）基本要求数字图像应在暗室观察，显示器设置应适宜被检验数字图像。

对关键图像分析，应采用图像处理。

（2）数字图像的显示条件最低要求最低亮度：

250cdm；最少显示灰度级：

256；最小可显示的亮度比：

1：

250最少显示像素：

1000000，像素尺寸d03mm。

（3）数字图像存储要求以足够的分辨力存储由探测器系统给出的原始图像。

存储前仅允许与探测器校准相关的图像处理。

6附录61附录A（强制性）推荐的环形焊接接头可接受的透照次数附录A给出了环缝最少透照次数确定图。

具体规定与胶片射线照相技术规定相同（IS（）176361）。

62附录B（强制性）最低图像质量值附录B给出了数字图像质量要求。

常规像质计要求部分（表B1表B12）与胶片射线照相技术规