看不見(jiàn)的X射線 看得見(jiàn)的工件隱私

1895年，倫琴發(fā)現(xiàn)X射線并于1901年被授予諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) 。作為20世紀(jì)zui偉大的發(fā)現(xiàn)之一，不僅為開(kāi)創(chuàng)醫(yī)療影像技術(shù)鋪平了道路，為此后CT技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

前不久，F(xiàn)rost & Sullivan咨詢公司將“2015年在線CT系統(tǒng)市場(chǎng)產(chǎn)品獎(jiǎng)”授予來(lái)自德國(guó)的卡爾蔡司。以光學(xué)技術(shù)的蔡司一直專(zhuān)注于，其在在線計(jì) 算機(jī)斷層掃描（CT）上的表現(xiàn)就是一個(gè)很好的例子。通過(guò)蔡司的CT系統(tǒng)，客戶能在數(shù)秒之內(nèi)對(duì)一個(gè)部件進(jìn)行整體掃描，并輕松獲取部件的全部三維數(shù)據(jù)。

CT系統(tǒng)在工業(yè)上的啟用，令所見(jiàn)即所知的愿望成真。全新視角觀察部件，確?？蓪?duì)其產(chǎn)品及生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化。在工業(yè)應(yīng)用中，傳統(tǒng)CT技術(shù)主要用于進(jìn) 行無(wú)損檢測(cè)（NDT），確定工件內(nèi)部是否存在缺陷。我們通常將具備可識(shí)別內(nèi)部缺陷的工件視為次品，無(wú)關(guān)乎其缺陷程度。出于這個(gè)原因，即使CT系統(tǒng)存在一些 實(shí)質(zhì)性的測(cè)量誤差，或者是在測(cè)量時(shí)存在顯著的“偏離”，我們都是可以接受的。和可重復(fù)的測(cè)量需要特定的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。舉例來(lái)說(shuō)，即使是一個(gè)能夠產(chǎn)生真 實(shí)圖像的便攜式掃描器，但如果需要數(shù)據(jù)，同樣需要結(jié)合一個(gè)合適的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（CMM）。

如果空隙在工件外側(cè)，通過(guò)目視就可以很容易的進(jìn)行識(shí)別并評(píng)估。而內(nèi)部空隙的處理則較為困難，用于識(shí)別這些空隙的技術(shù)主要包括二維射線檢測(cè)或三維計(jì)算機(jī)斷層掃描（3D CT）技術(shù)。

固體工件的隱私如何知曉

現(xiàn)在，只需短短90秒，就能對(duì)復(fù)雜如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋這樣的工件進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)活塞零件的檢測(cè)只需要30秒，而對(duì)那些塑料的醫(yī)療用品是只需要幾 秒鐘。但是，在不同的3D系統(tǒng)中，其提供的檢測(cè)度、易用性，以及考慮到重新和掌握需求時(shí)的實(shí)際信息傳輸量存在很大的變化。

測(cè)量

理想化的檢驗(yàn)流程可以是：

1.檢測(cè)鑄件，并且速度要足夠快，以保持生產(chǎn)流程的推進(jìn)。
2. 檢測(cè)流程是可重復(fù)、可重現(xiàn)且足夠的，這樣能夠排除不合標(biāo)準(zhǔn)的工件，避免錯(cuò)誤排除那些帶有不影響孔洞的工件。
3. 實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的同時(shí)，無(wú)需頻繁進(jìn)行或后期處理。
4. 提供掃描結(jié)果的三維顯示，實(shí)現(xiàn)有意義的分析。
5. 能夠?qū)ぜM(jìn)行分析，對(duì)其好壞進(jìn)行分類(lèi)。

無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)不走“”路線的原因

zui初設(shè)計(jì)針對(duì)無(wú)損檢測(cè)的測(cè)量系統(tǒng)的初衷是用在某些涉及緊密公差測(cè)量的領(lǐng)域，這些測(cè)量系統(tǒng)能夠彌補(bǔ)原先系統(tǒng)的不足。

首先，大多數(shù)系統(tǒng)都允許對(duì)X射線源、試樣及X射線探測(cè)器的位置進(jìn)行寬幅調(diào)整，以適應(yīng)不同尺寸的試樣。但這種靈活性也導(dǎo)致高昂的成本。

*，自由度的增加會(huì)產(chǎn)生顯著的錯(cuò)誤來(lái)源，同時(shí)降低系統(tǒng)的精度，而這往往都是不必要的。在許多情況下，這種“靈活性”真正的好處是讓制造商重新調(diào)整現(xiàn)有系統(tǒng)，同時(shí)在制造這類(lèi)系統(tǒng)時(shí)發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢(shì)。事實(shí)是，這些聲稱(chēng)“*”的測(cè)量系統(tǒng)往往會(huì)讓你在測(cè)量度上付出代價(jià)。

另一個(gè)潛在的錯(cuò)誤來(lái)源是測(cè)試期間轉(zhuǎn)動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)。這是一個(gè)在測(cè)試期間必須移動(dòng)的組件，但其運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性和可預(yù)測(cè)性取決于平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承技術(shù)。 旋轉(zhuǎn)軸的成本較高，但在測(cè)量期間能提供定位。由單個(gè)組件、可調(diào)節(jié)組件和低級(jí)轉(zhuǎn)軸引起的運(yùn)動(dòng)量可能很小，但這些量累計(jì)之后則會(huì)導(dǎo)致對(duì)工件和缺 陷測(cè)量的顯著誤差。因此測(cè)量中并不需要發(fā)生很?chē)?yán)重的錯(cuò)誤就可能導(dǎo)致將一個(gè)質(zhì)量良好的工件送到廢料堆中，尤其是當(dāng)系統(tǒng)“出于起見(jiàn)”而夸大了測(cè)量誤差。

溫 度變化也可能會(huì)影響精度。即使只是幾度的變化也可能顯著影響結(jié)果，因?yàn)镃T系統(tǒng)的組件受溫度影響發(fā)生了擴(kuò)張或收縮的現(xiàn)象。如果檢測(cè)目標(biāo)只是通過(guò)無(wú)損檢測(cè)簡(jiǎn) 單的發(fā)現(xiàn)工件內(nèi)部的缺陷，以確認(rèn)沒(méi)有量化問(wèn)題，那么由于溫度變化而產(chǎn)生的誤差則不會(huì)影響結(jié)果。但是孔洞一般都非常小，要對(duì)其進(jìn)行測(cè)量必須要考慮溫度的影 響。

雖然系統(tǒng)可以定期進(jìn)行重新以排除溫度變化的影響，但是重新就必須停止系統(tǒng)運(yùn)行并降低產(chǎn)量。而那些致力于zui小化或消除溫度變化影響的系統(tǒng)成本較高，但這些系統(tǒng)在運(yùn)行中可以帶來(lái)高的成本效益，同時(shí)能夠產(chǎn)生可靠且可重復(fù)的測(cè)量結(jié)果。