利用胶片特性曲线及辐射理论推算阀门厚度

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1、试验研究利用胶片特性曲线及辐射理论推算阀门厚度李荣广１，戚桢１，王京京２（１．天津工业大学理学院，天津３００３８７；２．北京捷安特技术服务有限公司，北京１００１２３）摘要：介绍了推算阀门阀体铸钢件特殊部位厚度的方法。该计算方法的原理是利用射线底片黑度结合胶片特性曲线及离散坐标法，计算各个方向辐射强度，从而估算工件厚度。并以实际检测中的具体实例进行说明。试验结果表明利用该方法可推算工件厚度，具有一定的应用价值。关键词：黑度；胶片特性曲线；离散坐标法；衰减系数中图分类号：ＴＧ１１５．２８文献标志码：Ａ文章编号：１０００６６５６（２０１３）０９００３８０３犆犪犾犮

2、狌犾犪狋犻狅狀狅犳狋犺犲犜犺犻犮犽狀犲狊狊狅犳狋犺犲犞犪犾狏犲犛狆犲犮犻犪犾犛犻狋犲犫狔犝狊犻狀犵狋犺犲犉犻犾犿犆犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮犆狌狉狏犲犪狀犱犚犪犱犻犪狋犻狅狀犜犺犲狅狉狔犔犐犚狅狀犵犌狌犪狀犵１，犙犐犣犺犲狀１，犠犃犖犌犑犻狀犵犑犻狀犵２（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，ＴｉａｎｊｉｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００３８５，Ｃｈｉｎａ；２．ＢｅｉｊｉｎｇＪＩＥＡＮＴＥＴｅｃｈｎｉｃａｌＳｅｒｖｉｃｅＣｏＬｔｄ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１２３，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔ

3、ｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｖａｌｖｅｂｏｄｙｓｔｅｅｌｃａｓｔｉｎｇｓｐｅｃｉａｌｐａｒｔｓ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｗａｓｂａｓｅｄｏｎｍｅａｓｕｒｉｎｇｔｈｅｆｉｌｍｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｃｏｍｂｉｎｉｎｇｉｔｗｉｔｈｆｉｌｍｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｃｕｒｖｅａｎｄｄｉｓｃｒｅｔｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｒａｄｉａｔｉｏｎｓｔｒｅｎｇｔｈｉｎｅａｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅａｃｔｕａｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｐｅｃｉｆｉｃｅｘａｍｐｌｅｉｓｅｘｐｌａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｕｓｉｎｇｔｈ

4、ｉｓｍｅｔｈｏｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｔｈｅｖａｌｖｅｂｏｄｙｓｔｅｅｌｃａｓｔｉｎｇｓｈｏｕｌｄｈａｖｅｓｏｍｅｐｒａｃｔｉｃａｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ．犓犲狔狑狅狉犱狊：Ｔｈｅｆｉｌｍｄｅｎｓｉｔｙ；Ｆｉｌｍｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｃｕｒｖｅ；Ｄｉｓｃｒｅｔｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｍｅｔｈｏｄ；Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ阀门是用以控制流体（液体、气体、气液或固液了解材质厚度情况下，通过测量底片材质黑度来估［１］算其厚度。这是射线照相法的非常有意义的具体混合体）流量、压力和流向的装置。阀门的阀体大都为铸钢件，常有

5、裂纹、缩孔、夹渣等缺陷［２－３］，常用应用。射线照相法对其进行检测评估。评估时，裂纹、缩１方法介绍孔、夹杂等缺陷的大小，及对阀门阀体铸钢件的影响的严重程度都与铸钢件的公称厚度密切相关。下面将以一次实际检测为例，对此具体方法加常用的测厚方法是利用超声测厚仪进行，而针以详细介绍。对特殊部位（具有弧度、坡度等）处则有一定难度。待检测的阀门阀体铸钢件的检测部位如图１，检测所用的源和工艺参数为：７５此时，可以通过底片黑度、胶片特性曲线［４］及离散坐Ｓｅ、源活度为４１．２［５－６］Ｃｉ、焦距犳为２００ｍｍ、透照时间为５ｍｉｎ、所采用的标法计算辐射强度来推算阀门阀体铸钢件特殊胶

6、片型号为富明威ＩＸ１００：８０ｍｍ×１５０ｍｍ，实际部位的厚度。检测装置见图１。利用此方法估算工件厚度，不仅可针对无法测在实际检测阀体过程中，阀盘部分成坡型，具有量厚度的特殊部位估算其厚度，也可以在评片人不一定弧度，从内测到外侧厚度不同，则反映在底片上的黑度也不相同，故利用黑度测量计，将圆盘分成十收稿日期：２０１２１１２８作者简介：李荣广（１９８８－），男，硕士，主要从事凝聚态物理方向等分，在等分线上每２ｍｍ选择一点，共选取２０个研究。点，测出每一点的黑度，然后求出由各等分线上的点３８２０１３年第３５卷第９期李荣广等：利用胶片特性曲线及辐射理论推算阀门厚度胶片

7、犐０85犇＝ｌｇ（１）犐源式中：犐为照射强度；犐为透射光强。f=200０240犐０又称为阻光率。故可以求出射线源通过工件犐Y后，照射到胶片上照射强度犐。射线强度的衰减规律：85－μ犜（２）Xmm犐＝犐０ｅ式中：为平均衰减系数；犜为工件厚度。μ图１阀门阀体铸钢件实际检测部位图若照射到工件表面上的射线强度已知，结合利构成的同心圆线上的平均黑度值，进而可以画出从用胶片特征曲线求得的透射后强度，则可以通过衰内部到外侧上，各个位置上的黑度值随着距离的变减规律估算出工件的厚度。而针对工件表面上的辐化情况。测量黑度选取位置说明见图２。射强度，可以采用离散坐标法计算出任意方向的辐

8、检测位置从