Приложение ДВ (обязательное). Перевод основных положений международного стандарта ASTM Е1255-09 "Практические указания к проведению радиоскопии"

Приложение ДВ
(обязательное)

Перевод основных положений международного стандарта ASTM Е1255-09 "Практические указания к проведению радиоскопии"

ДВ.1 Общие положения

Настоящий стандарт содержит практические указания к проведению динамической радиоскопии и радиоскопии, при которой образец для контроля находится в неподвижном состоянии.

Система радиоскопии состоит из источника излучения, люминесцентного экрана, просматриваемого с помощью аналоговой камеры, закрытой радиационным защитным корпусом, и видеодисплея. Система радиоскопии может также состоять из источника излучения, роботизированного манипулятора исследуемой части, радиационного защитного корпуса, электронной системы обнаружения изображений с фотокамерой, устройства ввода и регистрации кадров изображений, процессора цифровых изображений, устройства воспроизведения изображений на экране и системы архивирования цифровых изображений. Все компоненты системы контролируются главным компьютером, который включает программное обеспечение, необходимое для управления компонентами системы и для принятия/отклонения решений.

ДВ.2 Требования к проведению радиоскопии

ДВ.2.1 Должен быть составлен план сканирования образца для контроля при динамической радиоскопии, содержащий следующие данные:

- перечень положений образца для контроля;

- диапазоны перемещения;

- скорость перемещения образца для контроля.

ДВ.2.2 Должны быть согласованы между заказчиком и исполнителем следующие параметры:

- параметры радиоскопии, связанные с источником излучения, которые могут повлиять на результаты испытания для выбранной конфигурации системы. Например, мощность источника излучения, интенсивность, размер фокусного пятна, фильтр в пучке рентгеновского излучения, коллиматоры, расстояние между источником и образцом для контроля, расстояние между образцом для контроля и плоскостью изображения, расстояние между источником излучения и плоскостью изображения;

- параметры обработки изображений, а именно снижение уровня шума, усиление контрастности и пространственная фильтрация;

- параметры вывода на экран изображений образца для контроля: яркость, контрастность, фокусировка и линейность;

- допустимые типы дефектов образцов для контроля;

- требования к архивированию изображений.

ДВ.3 Оборудование

ДВ.3.1 В качестве источника излучения используют радиоизотопные или рентгеновские источники излучения. Чаще всего используют рентгеновское излучение, так как спектр энергии рентгеновского излучения содержит комбинацию волн большей длины, увеличивающих контрастность изображения, и более коротких, проникающих волн. Радиоизотопный источник имеет преимущества в виде малых физических размеров, портативности, простоты и унификации выходной мощности.

Излучение, испускаемое рентгеновскими установками через фокусное пятно небольшого размера, характеризуется большей интенсивностью излучения по сравнению с источниками радиоизотопного излучения. Размеры фокусного пятна рентгеновского излучения составляют от нескольких миллиметров до нескольких микрометров. Уменьшение размера фокусного пятна снижает геометрическую нерезкость. Источники рентгеновского излучения могут иметь несколько фокусных пятен разного размера. Меньшие по размеру фокусные пятна позволяют получать изображения с высоким разрешением при использовании рентгеновского излучения низкой интенсивности, а более крупные позволяют использовать излучение высокой интенсивности и получать изображения с низким разрешением.

Фокусные пятна размером 1,0 мм и более используются при низких значениях геометрического увеличения близкого к 1. Фокусные пятна размером от 0,4 до 1,0 мм используются при геометрическом увеличении до 2. Фокусные пятна размером от 0,1 до 0,4 мм используются при геометрическом увеличении до 6. Более мощное увеличение предполагает использование микрофокусных пятен размером менее 0,1 мм для уменьшения геометрической нерезкости. Микрофокусные рентгеновские трубки способны создавать фокусные пятна размером менее 1 мкм и используются при геометрическом увеличении свыше 100.

ДВ.3.2 Система манипуляции для динамической радиоскопии должна удерживать образец для контроля и перемещать его во время проведения контроля.

ДВ.3.3 Система обнаружения

ДВ.3.3.1 Система обнаружения преобразует входной сигнал источника излучения в соответствующий выходной электронный сигнал при сохранении максимального объема информации об образце для контроля. Детектором может быть двумерный зональный индикатор.

ДВ.3.3.2 Простая система обнаружения состоит из люминесцентного экрана, просматриваемого с помощью аналоговой камеры. К ее преимуществам относится выбор разрешающей способности и низкая себестоимость компонентов. К недостаткам можно отнести обилие помех при формировании изображений из-за неэффективного процесса захвата светового пучка с люминесцентного экрана и искажения.

ДВ.3.3.3 Более сложная система обнаружения включает в себя усилители изображения для увеличения эффективности захвата с люминесцентного экрана. Усилитель изображения позволяет увеличить частоту кадров. К недостаткам усилителя изображения относят размытое изображение и ограниченное пространственное разрешение от 100 до 400 мкм.

ДВ.3.3.4 Камера в сочетании с усилителем представляет аналоговую или цифровую схему считывания. Аналоговые камеры генерируют видеосигнал и используются с ТВ-дисплеями. Цифровые камеры требуют наличия вычислительных устройств для вывода изображения.

ДВ.3.4 Система обработки информации

ДВ.3.4.1 Функция системы обработки информации заключается в получении выходного сигнала системы обнаружения и выдачи изображения для вывода его на дисплей и интерпретации оператором или автоматической оценки.

ДВ.3.4.2 Компоненты информационной системы включают в себя устройства ввода кадров, графические процессоры, и устройство, обрабатывающее сведения, полученные от системы обнаружения.

ДВ.3.5 Автоматическая система оценки

Радиоскопия может быть полностью автоматической, включая принятие/отклонение решений методом компьютерных вычислений. Необходимо определять чувствительность автоматической системы оценки к различным условиям проведения контроля. Критерии производительности автоматической системы оценки необходимо согласовывать с заинтересованными сторонами.

ДВ.3.6 Графический дисплей

Функция графического дисплея состоит в выводе данных радиоскопии об образце для контроля оператору. В системах визуальной оценки выводимое изображение используется в качестве основы для принятия или отбраковки образца для контроля в зависимости от анализа оператором радиоскопического изображения. Производительность, размеры и установка графического дисплея являются важными аспектами работы радиоскопической системы.

При выводе изображения с чересстрочной разверткой с аналоговой камеры вертикальная и горизонтальная разрешающая способность не совпадают. Поэтому необходимо учитывать эффект от растрового ориентирования по способности системы радиоскопии определять мелкие детали, независимо от направления.

ДВ.3.7 Система архивирования цифровых изображений

ДВ.3.7.1 Виды систем архивирования цифровых изображений описаны в ДВ.3.7.2 - ДВ.3.7.8. Для уменьшения объема системы архивирования цифровых изображений может быть использован метод сжатия изображений.

ДВ.3.7.2 Устройство вывода твердых копий изображения, используемое для создания изображения из видеосигнала.

ДВ.3.7.3 Лазерное устройство печати твердых копий, используемое для создания пленочного изображения.

ДВ.3.7.4 Аналоговый видеомагнитофон, используемый для записи видеосигнала на магнитную пленку. Характеризуется длительным временем записи при заданной частоте видеокадров и используется для захвата движения образца для контроля.

ДВ.3.7.5 Цифровая запись на магнитную пленку. Характеризуется ограниченной емкостью системы хранения при заданной частоте видеокадров без использования сжатия изображения.

ДВ.3.7.6 Цифровая запись на диск. Существуют два различных типа диска: диск с однократной записью и многократным считыванием, при котором записанные данные невозможно удалить или изменить после создания диска, и перезаписываемый диск, на котором данные можно удалять и изменять.

ДВ.3.7.7 Цифровая запись на магнитные жесткие диски обеспечивает запись в течение нескольких часов или дней.

ДВ.3.7.8 Хранение цифровых изображений в цифровой сети или в многодисковой системе при наличии системы резервного копирования.

ДВ.3.8 Данные результатов контроля должны записываться одновременно с изображением образца для контроля, должны находиться в письменной форме или в форме голосового описания и включать следующее:

- обозначение системы радиоскопии;

- дату контроля;

- идентификационные данные оператора, рабочей смены, а также другие соответствующие данные о контроле и заказчике;

- данные образца для контроля, т.е. номер образца для контроля, партии, серийный номер и т.д. (если есть);

- данные о направлении испытываемой части и расположении по координатным данным системы манипуляции или ссылку на параметры образца для контроля в пределах поля зрения;

- параметры и результат контроля.

ДВ.4 Производительность

ДВ.4.1 Производительность проверяют, используя образец, аналогичный образцу для контроля в фактических условиях эксплуатации. Для оценки производительности радиоскопическую систему проверяют на способность к получению изображения и распознаванию типичных и критических дефектов.

ДВ.4.2 Параметр производительности системы радиоскопии - это качество изображения, которое определяется нерезкостью, контрастностью, шумом и линейностью. Параметры рентгеновского излучения должны быть такими же, что и при производстве (энергия, интенсивность, фильтр, накопитель на гибких дисках, накопитель на оптических дисках).

ДВ.4.3 Методы измерения производительности системы радиоскопии должны быть стандартизованы. Производительность системы радиоскопии измеряют с периодичностью, согласованной между заказчиком и исполнителем.

ДВ.4.4 Радиоскопия с использованием эталонов чувствительности проводится в соответствии ASTM Е 747, ASTM Е 1025 или ASTM Е 1742 ¹⁾. Эталоны чувствительности следует устанавливать на контролируемом участке образца для контроля со стороны, обращенной к источнику излучения. При использовании проволочных эталонов чувствительности следует учитывать, что система радиоскопии может иметь асимметричную чувствительность, в этом случае ось проволоки должна быть ориентирована вдоль оси системы с наименьшей чувствительностью. Эталонный образец размещается в том же положении, что и образец для контроля, а диапазон его перемещений должен соответствовать диапазону перемещений образца для контроля.

------------------------------

¹⁾_{Положения ASTM Е747 и ASTM Е1025, устанавливающие требования к эталонам чувствительности, приведены в 5.2.2, а основные положения ASTM Е 1742 приведены в приложении ДА.}

------------------------------

ДВ.4.5 Если радиоскопию проводят с использованием контрольного образца, то показатели контрольного образца должны быть заведомо известны и обговорены между заинтересованными сторонами. Контрольный образец может представлять собой образец с известными свойствами, характерными в диапазоне измеряемых свойств, или может изготавливаться для имитации образца для контроля с подходящим диапазоном характерных свойств. Контрольный образец может содержать заведомо известные дефекты. Контрольный образец должен соответствовать образцу для контроля и изготавливаться из тех же материалов с аналогичными размерами. При проверке характеристик, связанных с внутренним строением образца для контроля, допускается создание контрольных образцов в разрезе. Контрольный образец размещается в том же положении, что и образец для контроля, а диапазон его перемещений должен соответствовать диапазону перемещений образца для контроля. Параметры проведения радиоскопии (энергия излучения, интенсивность, размер фокусного пятна, увеличение, параметры обработки цифровых изображений, план сканирования манипуляций при динамической радиоскопии, скорость сканирования, а также другие системные параметры), используемые для контрольных образцов, должны быть идентичны параметрам, используемым для образца для контроля.

ДВ.4.6 При необходимости может использоваться ступенчатый оптический клин с эталоном чувствительности для определения производительности радиоскопии с точки зрения нерезкости и чувствительности. Ступенчатый оптический клин размещается в том же положении, что и образец для контроля, со стороны источника излучения. Регистрируется как минимум два изображения. Между двумя изображениями положение ступенчатого оптического клина должно изменяться на 90°, поскольку в радиоскопии может проявляться асимметричная чувствительность.

Ступенчатый оптический клин должен изготавливаться из того же материала, что и образец для контроля, не менее чем с тремя ступенями. Самая широкая и самая узкая ступени должны соответствовать самому широкому и самому узкому участку образца для контроля. Толщины других ступеней должны быть согласованы между заказчиком и исполнителем. На самую тонкую и самую толстую ступень оптического клина устанавливается минимум один эталон чувствительности. Выбор эталона чувствительности должен быть согласован между заказчиком и исполнителем. Если уровень качества радиоскопии не указан в технической документации на контроль, то он должен составлять 2-2Т.

Нерезкость системы проверяется с помощью двужильного проволочного эталона чувствительности, который устанавливается на вторую самую тонкую ступень оптического клина, наклоненного приблизительно на 5°. Ступенчатый оптический клин располагается горизонтально и вертикально по линиям системы обнаружения. Двужильный проволочный эталон чувствительности считывается в направлении нерезкости.

По договоренности между заказчиком и исполнителем вместо двужильного проволочного эталона чувствительности может использоваться контрольный шаблон откалиброванной пары линий. Контрольный шаблон откалиброванной пары линий устанавливается на самую тонкую ступень оптического клина.

ДВ.5 Обработка результатов

ДВ.5.1 Обработка результатов выполняется визуально оператором либо с помощью компьютера и соответствующего программного обеспечения, либо сочетанием обоих способов.

ДВ.5.2 Критерии приемки/отбраковки должны быть согласованы между заинтересованными сторонами.