X射線無損檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理
X射線的產(chǎn)生
用來產(chǎn)生X射線的裝置是X射線管。它由陰極、陽極和真空玻璃（或金屬陶瓷）外殼組成，其簡單結(jié)構(gòu)和工作原理如圖1所示。陰極通以電流加熱至白熾狀態(tài)時(shí)，其陽極周圍形成電子云，當(dāng)在陽極與陰極間施加高壓時(shí)，電子加速穿過真空空間，高速運(yùn)動的電子束集中轟擊陽極靶子的一個(gè)面積（幾平方毫米左右、稱實(shí)際焦點(diǎn)），電子被阻擋減速和吸收，其部分動能（約1%）轉(zhuǎn)換為X射線， 其余99%以上的能量變成熱能。
X射線的主要性質(zhì)
?。?）不可見，以光速直線傳播。
（2）具有可穿透可見光不能穿透的物質(zhì)如骨骼、金屬等的能力，并且在物質(zhì)中有衰減的特性。
?。?）可以使物質(zhì)電離，能使膠片感光，亦能使某些物質(zhì)產(chǎn)生熒光。
射線
當(dāng)射線穿透物質(zhì)時(shí)，由于物質(zhì)對射線有吸收和散射作用，從而引起射線能量的衰減。
射線在物質(zhì)中的衰減是按照射線強(qiáng)度的衰減是呈負(fù)指數(shù)規(guī)律變化的，以強(qiáng)度為I的一束平行射線束穿過厚度為δ的物質(zhì)為例，穿過物質(zhì)后的射線強(qiáng)度為：
I=Ie
式中I——射線透過厚度δ的物質(zhì)的射線強(qiáng)度；
I——射線的初始強(qiáng)度；
e——自然對數(shù)的底；
δ——透過物質(zhì)的厚度；
μ——衰減系數(shù)（㎝）。
信號轉(zhuǎn)換部分主要由X光光源、檢測樣品、傳送車、線陣相機(jī)組成，信號轉(zhuǎn)換部分的主要功能是完成從x射線到可見光的信息載體轉(zhuǎn)換以及可見光到可視圖像的光電轉(zhuǎn)換。樣品首先被放置到傳送車上，傳送車在承載樣品前進(jìn)的同時(shí)，傳送帶的旋轉(zhuǎn)滾輪帶動樣品前進(jìn)，通過X射線檢測區(qū)域時(shí)，線陣相機(jī)捕捉到穿透能量的變化，從而產(chǎn)生相應(yīng)增益信息，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)字采集卡傳輸?shù)诫娔X成像，成像如下圖4. 可以清晰的看到內(nèi)部的缺陷信息，作為產(chǎn)品質(zhì)量信息的中要依據(jù)。
圖像處理部分中主要包括監(jiān)視器<操作臺>，視頻采集卡，計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)顯示器等設(shè)備，圖像處理部分的功能主要包括采集、顯示、處理并存儲所采集到的測試圖像數(shù)據(jù)。由線陣X射線相機(jī)攝取到的測試圖像數(shù)據(jù)<模擬數(shù)據(jù)>首先被送入監(jiān)視器，并在監(jiān)視器上實(shí)時(shí)顯示，同時(shí)該測試圖像數(shù)據(jù)被輸入到視頻采集卡當(dāng)中，經(jīng)過視頻采集卡進(jìn)行采樣、量化和編碼之后將其數(shù)字化。數(shù)字化后的測試圖像同樣以幀的形式送入到計(jì)算機(jī)當(dāng)中，在計(jì)算機(jī)中通過下述基于模糊識別準(zhǔn)則的模糊缺陷檢測算法來檢測每一幀測試圖像中是否存在缺陷<本文將在后續(xù)詳細(xì)介紹該模糊缺陷檢測算法>，并在計(jì)算機(jī)顯示器上實(shí)時(shí)顯示檢測結(jié)果，同時(shí)將檢測結(jié)果存儲到計(jì)算機(jī)的存儲器當(dāng)中，以備后續(xù)的查找和驗(yàn)證。
缺陷位置的獲取與傳輸部分主要由AT89C2051單片機(jī)、旋轉(zhuǎn)編碼器、Max232芯片、ADAM一4520模塊和傳輸線等組成，缺陷位置的獲取與傳輸部分的主要功能是獲取并傳輸缺陷的位置信息、系統(tǒng)利用AT89C2051單片機(jī)并通過日本歐姆龍公司生產(chǎn)的旋轉(zhuǎn)編碼器將位移信號轉(zhuǎn)換為脈沖信號，通過脈沖信號的個(gè)數(shù)來一記錄傳送車的位移信號，再通過串行通信接口將位移信號傳送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，從而確定缺陷的位置信息。
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