GBT 3323.2-2019 第2部分：使用数字化探测器的X和伽玛射线技术

针对对比度不足（如由于管电压增高造成），通过提高SNR进行补偿（如通过增加管电流或曝光

针对探测器固有不清晰度 通过增加常规丝型 直（或阶梯孔型像质值），补偿双丝型像）

针对探测器局部不清晰度偏大（坏像素修正引起的不清晰度增加）绿化标准规范范本，通过提高SNR进行补偿（具 况可通过工艺试验确定）

补偿规则基于小尺寸缺陷（△w<

CNRN cSNR Dw SR

式中： 常数； s 有效衰减系数。

如果缺少适当的防护措施，X射线或伽玛射线会对人体健康造成重大危害。X射线设备或放射源 的使用应符合放射防护法规的要求。开展射线检测工作时，应严格执行相关法律法规规定的安全防护 措施。

6.2表面处理与检测时机

工件表面通常不需进行处理 梦或去际 覆层。 除非另有规定，数字射线检测应在制造完工后进行，如磨削或热处理后

6.3数字图像上焊缝定位

当数字图像上无法清晰显示焊缝边界时，应在焊缝两侧放置高密度材料的定位标记。

被检工件的每一个透照区段，均应放置由字母、数字、符号组成的识别标记，例如：产品编号、焊缝编 号、返修标记、透照日期等，表征检测图像所属工件、部位等信息。标记的影像应位于有效评定区之外， 并确保每一区段标记明确无误

工件表面宜作出永久性标记，以确保每幅数字图像准确定位（例如：零点、方向、标识、尺寸等）。 若材料性质或使用条件不允许在工件表面上作永久性标记时，可通过透照示意图或拍照等方式 记录

当透照区域要采用两幅以上的数字图 应具有一定的搭接区域，以确保整个受检 区域均被透照。应将高密度搭接标记置于指 表面，并使之能显示在每幅数字图像上。

金属材料焊缝数字射线检测的最低像质值要求见附录A中表A.1～表A.14。其他材料数字射线 险测的像质值要求应按GB/T23901.4规定，由合同各方商定。 使用Ir192或Se75检测时，当像质值不能满足表A.1表A.12要求时，经合同各方商定，可按以下 要求执行： 双壁双影透照技术，A级和B级（w=2t）： 使用Ir192，10mm

金属材料焊缝数字射线检测的最低像质值要求见附录A中表A.1表A.14。其他材料数字射线 检测的像质值要求应按GB/T23901.4规定，由合同各方商定。 使用Ir192或Se75检测时，当像质值不能满足表A.1～表A.12要求时，经合同各方商定，可按以下 要求执行： 双壁双影透照技术，A级和B级（w=2t）： 使用Ir192，10mm

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使用Ir192，24mm

6.8像质计的类型与使用

采用GB/T23901.1（丝型像质计）、GB/T23901.2（阶梯孔型像质计）或GB/T23901.5（双丝型像质 计）测定数字射线检测图像质量

6.8.2双丝型像质计使

为确定数字探测器系统的基本空间分辨率，验证系统硬件是否符合表A.13和表A.14要求，需要 个参照图像。该图像按附录B制作，双丝型像质计应直接放置在数字探测器表面上。 对工件进行数字射线检测时，不强制要求使用双丝型像质计进行数字图像质量测定；当需使用丝型 象质计和双丝型像质计同时对数字图像质量进行测定时，可由合同各方协商确认；双丝型像质计应放置 在工件射线源侧表面上，图像空间分辨率的测定按附录B执行，所测定的图像空间分辨率值对应透照 享度应满足表A.13或表A.14的规定，单壁单影透照时的透照厚度对应于工件的公称厚度，双壁双影 透照（图11或图12)检测时，双丝型像质计放置于管射线源侧表面上，以管外径为透照厚度，按表A.13 成表A.14确定所测定的图像空间分辨率是否满足要求；用于双壁双影透照检测的数学探测器的基本 空间分辨率测定值，应不低于以管壁厚两倍作为透照厚度所对应的表A.13或表A.14规定值。 当采用几何放大透照布置时（见7.7），如果放大倍数大于1.2，则工件焊缝检测的全部图像都应放置 双丝型像质计测定图像空间分辨率， 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），若双丝型像质计与数字 图像的行或列成45°，则得到的像质值应减少1。

6.8.3丝型或阶梯孔型像质计使用

采用GB/T23901.1（丝型像质计）或GB/T23901.2（阶梯孔型像质计）验证和评定数字图像的对比 灵敏度，并满足表A.1～表A.12的规定。 像质计放置时，应优先放置在被检工件射线源侧表面，且在焊缝被透照区中心邻近母材处，紧贴工 件表面，并置于母材厚度均匀区，在数字图像上该区具有均匀的灰度值（平均值）。 根据所使用的像质计类型，应注意以下两种情况： a）使用丝型像质计时，应垂直于并横跨焊缝放置，细丝朝外，其位置应确保至少有10mm丝长显 示在灰度值或SNR均匀的数字图像中。按7.1.6和7.1.7的透照布置曝光时，丝型像质计可 平行于管环焊缝放置，丝影像不宜投影在焊缝图像上。 b）使用阶梯孔型像质计时，像质计的放置应将所要求的孔号紧靠焊缝。 采用7.1.6和7.1.7透照布置时，像质计可放置于射线源侧或数字探测器侧。只有当像质计无法放 置于射线源侧时，才可放置于数字探测器侧，但应至少通过一次对比试验来确定影像质量，方法是在射 线源侧和数字探测器侧各放置一个像质计，采用相同的透照条件，观察所得图像以确定像质值。当检测 时使用的数字探测器前端安装了滤波器，则像质计应放置在滤波器前面。双壁透照且像质计放在数字 探测器侧时，不必作对比试验。此时像质值按表A.9～表A.12确定。 像质计置于数字探测器侧时，应紧贴像质计放置铅字“F”，并在检测报告中注明

字射线检测，且获得的图像对比度灵敏度没有差异，则不必对每幅数字图像进行对比度灵敏度确定。具 体的图像对比度灵敏度确定要求宜由合同各方商定。 外径大于或等于200mm的管对接环焊缝，采用射线源中心法进行周向透照时，宜在圆周方向上等 间隔放置至少三个像质计。

按本部分实施射线检测的人员，应按GB/T9445或合同各方商定后进行资格鉴定与认证，取得射 线检测相关工业门类的资格等级证书，并由雇主或其代理对其进行岗位专业培训和授权。同时，检测人 员应能证明经历过附加的工业数字射线检测技术培训与资格鉴定，

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7.1.3单壁外透照法

射线源位于被检工件外侧，数字探测器位于内侧，见图2～图4。

图1纵缝单壁透照法的透照布置

图2环焊缝单壁外透照法的透照布置

3插入式管座焊缝单壁外透照法的透照布置

位于被检工件内侧中心处，数字探测器位于外侧

图4安放式管座焊缝单壁外透照法的透照布

图5环焊缝周向曝光的透照布置

6插入式管座焊缝单壁中心透照法的透照布置

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射线源位于被检工件内侧偏心处，数字探测器位于外侧，见图8～图10

图8环焊缝单壁偏心透照法的透照布置

9插入式管座焊缝单壁偏心透照法的透照布置

7.1.6双壁双影椭圆透照法

射线源和数字探测器位于被检工件外侧，焊缝投影呈椭圆显示，见图11。

注：射线源至探测器的距离可由和6"计算获得

注：射线源至探测器的距离可由f和6计算获得

2.1.7双壁双影垂直透照法

数字探测器位于被检工件外侧，射线垂直入射，见

10安放式管座焊缝单壁偏心透照法的透照布置

管对接环焊缝双壁双影椭圆透照法的透照布

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7.1.8双壁单影透照法

位于被检工件外侧，数字探测器位于另一侧，见图

图13环焊缝双壁单影透照法的透照布置（像质计位于探测器侧）

图14环焊缝双壁单影透照法的透照布置

图15纵缝双壁单影透照法的透照布置

16插入式管座焊缝双壁单影透照法的透照布置

图17角焊缝透照布置

图18角焊缝透照布置

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7.1.9不等厚工件透照法

材料厚度差异较大，采用多探测器透照，见图19。

7.2管电压和射线源的选择

7.2.1管电压1000kV及以下的X射线机

图19CR多探测器技术透照布置

为获得良好的检测灵敏度，宜选择尽可能低的管电压，以使数字图像得到尽可能高的SNR。图2C 给出文射线透照不同材料和不同厚度时，推荐使用的最高管电压。这些最大值是胶片射线检测的最佳 实践值。 经过精确校准的数字阵列探测器，在采用高于图20规定的限值管电压进行数字射线检测时，可以 提供满足要求的图像质量。 当采用IP板进行B级检测时，由于受到成像板结构噪声高（粗粒度）的影响，使用的X射线管电压 限值宜在图20基础上降低20%。采用高清晰度IP板检测时，在确认感光层（细粒度）结构噪声小、数 字图像SNR显著增加情况下，使用图20规定的管电压或明显更高的管电压透照检测。 补偿规则I： 通过增加SNR提高图像对比度灵敏度[降低透照管电压和提高曝光量（如毫安分)]； 在透照管电压不变的情况下，通过增加SNR提高对比度灵敏度[提高曝光量（如毫安分）]； 曝光量（如毫安分）不变情况下，提高管电压，对比度下降，SNR提高。如果更高的管电压可 使SNR、提高值远大于对比度降低值.则对比度灵敏度提高

图201000kV及以下X射线机透照不同材料和厚度所允许使用的最高管电压

伽玛射线和1MeV以上的X射线推荐的透照厚度范围见表2。 经合同各方商定，采用Ir192时，最小透照厚度可降至10mm；采用Se75时，最小透照厚度可降至 5mm 对较薄的钢工件，Se75、Ir192、Co60等伽玛射线数字图像的检测灵敏度不如X射线，但由于伽玛射 源有操作方便、易于接近被检部位等优点，当使用X射线机有困难时，可在表2给出的透照厚度范围 内使用伽玛射线源。 在某些特定的应用场合，只要能够获得足够高的图像质量，也允许将透照厚度范围放宽。 使用存储荧光成像板系统进行伽玛射线数字射线检测时，输送射线源的往返时间应不超过总曝光 时间的10%。使用数字阵列探测器系统进行伽玛射线检测时，图像采集时间应在伽玛射线源到达指定 部位后开始，并在伽玛射线源收回前结束

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表2伽玛射线源和1MeV以上X射线对钢铜和镍基合金材料所适用的透照厚度范围

对铝和钛，透照厚度：A级时，35≤w≤120。

7.3数字探测器系统和金属增感屏

7.3.1数字图像最小归一化信噪比

对于所使用的数字探测器系统和曝光条件，如果两种类型像质计灵敏度（丝型像质计或阶梯孔型像 质计的对比度灵敏度和双丝型像质计的不清晰度）不能同时达到表A.1表A.14规定值，应通过增加 常规丝型像质值（或阶梯孔型像质值），补偿不清晰度引起的对比度损失。 补偿规则Ⅱ分为三级： 一级补偿：提高丝型像质值一级补偿双丝型像质值降低一级。例如，要求值为D12和W16（对 5mm的透照厚度，B级一表A.3和表A.14)都不满足，则认为D11和W17提供了等价的检测灵敏度。 二级补偿：补偿限制在最多提高丝型像质值二级补偿双丝型像质值降低二级。 三级补偿：一般情况下，补偿应限制在最多二级补偿。对特定检测，在保证检测灵敏度情况下，经合 同各方同意，可提高丝型像质值三级补偿双丝型像质值降低三级。 采用补偿规则时，应考虑不清晰度对缺陷检测的可能影响。在技术上补偿是通过增加曝光量提高 检测图像信噪比。 对于数字阵列探测器DDA，在给定距离SDD和透照管电压情况下，数字射线检测图像的对比度灵 敢度取决于所用积分时间和管电流（毫安），因此，可通过增加曝光时间和管电流提高丝型像质计或阶梯 孔像质计的识别能力。这一规定同时适用于CR检测，但由于IP板感光颗粒的结构噪声影响，限制了 数字射线检测图像可达到的最大SNR~值。DDA的校准程序也限制了数字射线检测图像可达到的最 大SNR值。 数字探测器的基本空间分辨率是由设计和硬件参数决定的 当采用几何放大成像检测技术时，采用放置在工件上的双丝型像质计测定数字检测图像的空间分 辨率（见7.7)。

7.3.3IP板用金属增感屏与防护板

当使用金属增感前屏的，对极采取其空包装表或按压措施，使极感光面与前屏繁贴。错箔增 感屏与IP板之间的间隙可能导致图像不清晰度增大。对于IP板，铅箔增感屏的增感作用明显小于对 胶片的增感作用， 多数IP板对低能量背散射线和背散射线防护铅板发出的X射线荧光非常敏感，这将导致影像边 界不清晰度增加和对比度噪声比降低，因此，推荐采用铜或钢防护板放在IP板后防护背散射线，或者在 背防护铅板与IP板间插入钢或铜防护板，改善图像质量。在设计制造IP板暗盒时可以考虑将铜或钢 防护板直接放人到暗盒内。 注：在高能量射线检测时，由于IP板对铅防护的敏感特性，导致增感作用大幅度下降，根据所使用的射线能量和IP 板种类，增感效果相当于在一定X射线能量不放置金属增感屏情况下的20%100%。 当不使用铅箔增感屏时，铅箔增感屏对IP板所产生的较小增感作用损失可通过增加曝光量补偿 如果检测使用铅箔增感前屏，在IP板扫描前应去除铅箔增感前屏，否则会导致IP板产生划痕，宜将铅 箔增感前屏放置在暗袋或暗盒外侧滤除散射线。对于透照厚度小于12mm的钢制工件，不推荐使用铅 智增感屏。 推荐按表3和表4选择使用金属增感屏的材料和厚度。根据所需达到的图像质量，经合同各方商 定后也可使用其他厚度的金属增感屏。推荐在IP板前面放置金属增感屏，使用数字阵列探测器DDA 时，金属增感屏可以减少散射线的影响。

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表3钢、铜和镍基合金数字射线检测最小归一化信噪比（CR和DDA）和金属增感屏（适用CR

如果在母材热影响区附近的焊缝处测定SNRv·除焊缝加强高已去除至与母材齐平外，其测定值应乘以1.4 子作为SNR值。 可以完全或部分采用钢或铜屏替代铅屏，此时钢或铜屏的等效厚度应为铅屏的3倍。 同时使用多种材料金属屏时（如钢十铅屏），应将钢屏放置在IP板与铅屏之间 可以使用钼、钨屏替代钢、铜或钢、铜十铅屏，但需通过验证试验确认图像质量

数字射线检测最小归一化信噪比（CR和DDA）利

如果在母材热影响区附近的焊缝处测定SNRx，除焊缝加强高已去除至与母材齐平外，其测定值应乘以1.4因 子作为SNR值。 6 可以在IP板暗盒外使用一个0.1mm铅屏和一个0.1mm铅滤波板替代一个0.2mm铅屏

射线束应指向透照区中心，并与被检工件垂直，若采用其他透照角度有利于检测某些缺欠时，也 方向进行透照。数字射线检测的其他透照方法可由合同各方商定。例如，为了有效检测焊缝坡 熔合，中心射线束透照方向宜与焊缝坡口面平行

7.5.1金属滤光板和准直器

为减少散射线的影响，射线束透照时应尽可能对准被检区域。 采用Se75、Ir192、Co60射线源和高于1MeV的X射线源或存在边缘散射时，可在工件与IP板暗 盒或数字阵列探测器DDA之间放置一个铅质滤光板滤除散射线。根据透照厚度的不同，滤光板的厚 度在0.5mm~2mm之间选择。

7.5.2背散射的屏蔽

每一种新工件进行CR检测时，应在IP板暗盒后背贴上铅字“B”（高度大于或等于10mm，厚度大 于或等于1.5mm），以验证背散射的存在与否。若数字图像上出现该字符的较亮影像（负片方式显示数 字图像，标记影像灰度值较低），表明散射线屏蔽不符合要求；若此字符影像较暗（负片方式显示数字图 像，标记影像灰度值较高）或不可见，表明散射线屏蔽良好。 必要时，为防止散射线对探测器的影响，应在IP板暗盒后贴附至少1mm厚的铅板或至少1.5mm 厚锡板。同时将厚度约0.5mm的钢屏或铜屏放置在铅防护屏与IP板暗盒之间，减少X射线荧光对数 字图像的影响。当采用超过80keV的X射线检测时，在IP板暗盒后面不应放置铅防护屏。

7.6射线源一工件距离

射线源一工件最小距离fmin与源尺寸d和工件一数字探测器距离6有关。源尺寸应按 GB/T25758（所有部分）或EN12679测定。 当源尺寸有两个方向尺寸（如长、宽或长轴、短轴）时，应取较大值。 射线源一工件距离f的选择，除图2b）、图8b）、图13b)和图14b)所示透照布置外，应使f/d符 合式（4）和式（5）：

当b<1.2t，式（4)和式(5)及图21中的b可由公称厚度t取代。 射线源一工件最小距离fmm可按图21的诺模图确定。图21是根据式（4）和式（5）作出的。 针对图2b）、图8b）、图13b)和图14b)所示透照布置选择距离f时，应使f/d符合式（6)和式（7)： A级

f /d ≥7.5 g /t

使用A级技术检测平面型缺欠时，为使几何不清晰度减小为原来的1/2，射线源一工件最小距 21

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fmin应按B级技术的要求确定。 对裂纹敏感性大的材料有更为严格的技术要求时，应选用灵敏度比B级更优的技术进行透照。

交通标准图21确定射线源一工件最小距离fmim的诺模

采用几何放大技术检测时，未经正确校正数字探测器系统的固有不清晰度u；和几何不清晰度u 改图像总不清晰度u↑的增加，见式（8）

ur=Vu,"+uc

由于数字探测器较胶片具有更大的固有不清晰度，为补偿数字探测器固有不清晰度的影响，得到近 似于GB/T3323.1规定的总不清晰度，推荐按条件a)和b)两种方法处理： a）当工件与数字探测器直接接触（非几何放大透照布置），按工件一探测器距离6选择数字探测 器的基本空间分辨率SR，应符合式（9)和式（10）： A级：

由于数字探测器较胶片具有更大的固有不清晰度，为补偿数字探测器固有不清晰度的影响，得到近 以于GB/T3323.1规定的总不清晰度，推荐按条件a)和b)两种方法处理 a）当工件与数字探测器直接接触（非几何放大透照布置），按工件一探测器距离6选择数字探测 器的基本空间分辨率SR，应符合式（9)和式（10）：

法兰标准...............10