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1、第23卷第1期无损检测Vol.23No.12001年1月NDTJan.2001试验研究在役管道CT检测仪顾本立,李 虹(苏州兰博高科技企业集团,苏州 215021)摘 要:介绍用CT成象方法检测运行中的管道,用特殊的CT重建算法和对半开合式结构,成功地测出管道内部腐蚀、堵塞图象。关键词:图象处理;管道;射线检验+中图分类号:TG115.282 文献标识码:A 文章编号:100026656(2001)0120023202CTIMAGINGFORTHEINSPECTIONOFINSERVICEPIPELINESGUBen-li,LIHong(SuzhouLabeauHighSci
2、.Tech.Group,Suzhou215021,China)Abstract:CTimagingmethodfortheinspectionofinservicepipelineswasintroduced.Usingspecialreconstructionmethodandsemiclosed2typestructure,theerosionandinnerobstructofpipelinesweredetectedsuccessfully.Keywords:Imageprocessing;Pipeline;Radiographicinspection 在石化、化工和电力等
3、部门,密如蛛网的管道在离中心,就越靠近源,因此检运行中受各种因素的腐蚀作用而减薄,或者结垢堵测器前的准直孔尺寸必需作塞,人们期望能在运行情况下对其进行定量检测,以相应的调整,使各检测器的对求及时排除因腐蚀而导致的危险和因堵塞而引起的应束宽能够一致,以利于重运行效率下降。CT成象法可显示管道内部的剖面建。分析源和检测器旋转后所图象,对腐蚀和堵塞不但一目了然,而且还可定量显得数据的正弦图可知,实际上示腐蚀后的壁厚和结垢后的堵塞率,是一种较为理我们得到的是180°投影的平想的检测方法,但是普通的CT成象装置用大电流、行束投影数据,经过重排和插高功率的强X射线源,用几百个检测器组成阵列,值后
4、,可按180°平行束重建方 图1在几百个方向上取投影数据,设备大而笨,无法到现法进行图象重建。我们对带保1.检测器阵列场运用。我们采用小而轻的弱C射线源,用少量检测温层的实际管道进行扫描,用2.被测管道器,采用特殊的CT重建算法,并用对半开合式结构3.保温层 4.射线源卷积滤波反投影法进行重建,制作了适用于现场的管道CT检测仪,成功地应用所用卷积核为改进的S2L于现场。(Shepp2Logan)滤波器,得到了清晰的图象。1.2 极少投影不完全重建1 图象重建用上述方法重建所需的数据量大、扫描时间较1.1 半个扇形束的重建长,我们希望尽量缩短现场扫描时间,如果将管道的由于结构上的原因以
5、及为了减轻重量,没有像一些已知参数(如管道材料、液体、结垢物的密度或普通工业CT一般安排一个扇形的检测器阵列,而线性衰减系数,以及管道外周基本为圆形等条件)预是把检测器安排在半个扇形上(图1)。为了减小装先输入作为重建的先验知识,那么就可减少投影数,置的外围尺寸,各检测器至源的距离并不相等,越偏用不完全重建方法进行重建。模拟实验证实[1],用四个投影即可重建出管道图象。收稿日期:1999208210在投影方向缺少不是太多时,可在卷积滤波反·23·©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.顾本立等:在役
6、管道CT检测仪投影法的基础上,用G2P迭代来实现不完全重建。求提高,因此不利于现场运用。从光电倍增管引出的这是一种在空间域和频域之间来回迭代,充分利用信号经数据获得系统直接进入计算机,得到每个采两个域上的先验知识的方法,但模拟试验表明这种样点上的计数值,在微机中经多探头灵敏度校准、空方法对极少投影管道成象效果不佳。代数重建迭代间不均匀校准及数字信号处理后,重建并显示图象。方法对先验知识的利用非常直接,各种改进算法和为机械方便考虑,扫描方式为每次插值运动后[2]辅助算法使该方法效果更为改善,适用于极少投旋转扫描一圈,由微机通过驱动电源带动步进马达影管道成象的情况。我们的实验证明,用改进
7、的代数控制扫描运动。整个装置配有一个具有多方向活动重建迭代算法可得到较好效果。关节的支架,以便在现场可以架到任意方向的管道一般的不完全重建是利用n个扇形束来重建,上。方向的变化增加了制造的精度要求,扫描装置水在本系统中因为是半扇形,若用四个投影就要在八平放置时,运行最为平稳,当扫描装置竖起来以任意个方向上作插值运动,而从机械上来说作旋转运动角度运动时由于旋转扫描中重心和平衡的不断变比插值运动更为方便。另一方面,对管道这个特殊对化,机械上的任何间隙都将导致扫
