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工业CT扫描:非破坏性工业检测的未来,一文读懂其工作原理与应用
2024-12-12 15:02:06

工业计算机断层扫描(Industrial Computed Tomography, ICT)是一种利用X射线成像技术对物体进行无损检测的技术。其基本原理是通过准直且能量为I0的射线束穿过被检物时,由于各个透射方向上各体积元的衰减系数不同,探测器记录下这些衰减信息,然后通过计算机处理这些数据,生成二维或三维的断层图像。


X射线计算机断层扫描原理

利用不同密度物质对 X 射线吸收率不同,从而对被测工件进行透射,依据外部投影数据重建物体内部结构图像的无损检测技术。

两个步骤

计算机断层扫描需要两个步骤:

采集:记录样品在旋转状态时的数百个射线成像(或投影)

重建:使用大量切片通过计算机处理进行零件 3D 重构

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影响图像质量的因素

投影数

CT扫描持续时间和采集质量与投影数直接相关。如果我们增加投影数量,图像质量会更好。

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平均值

图像噪声会影响可观察细节的质量等级,从而影响采集的准确性。增加扫描的平均时间可降低噪声水平并提高信噪比:使成像效果更好。

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分辨率

分辨率定义了图像中可观察细节的尺寸级别。然而,非常高的分辨率需要更长的扫描时间。在小型的样品上, RXSolutions CT 系统的分辨率可达数百纳米。

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计算机断层扫描应用

计算机断层扫描,是能看到您样品内部的唯一无损检测技术!

采用增材制造获得的工件在整个生产过程中需要大量的控制和检查工作。

计算机断层扫描(CT)是一种强大的无损检测技术,可以轻松地检验每个样品,也是唯一能够看到物质内部的技术。计算机断层扫描可用于许多应用中,例如研发、产品开发、制造工艺优化......

材料微观结构分析

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使用非常高的分辨率对材料的内部结构进行亚微米分析。在此样品中,我们可以观察到铜和铁的金属间化合物。

领域:材料科学、地质学、研发阶段等等能够用于拉伸试验和原位疲劳试验

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尺寸测量:计量学

整个样品外表面和内表面的尺寸测量

领域:汽车、航空航天、模塑业、机械、电子等多种行业

计算机断层扫描是唯一一种以简单方式监控产品表面尺寸的技术,即使产品有复杂且难以接近的样式。

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缺陷分析

气孔、夹杂、裂缝......

计算机断层扫描允许获得样品的 3D 体数据,其中包含所有缺陷采用颜色代码,我们可以通过形状、尺寸等来区分气泡或夹杂。

领域:航空、汽车、材料科学、铝和注塑或电子电气行业

计算机断层扫描提供了量化样品内气孔、夹杂、裂缝或凹坑的机会,而无需切割或破坏样品

内部结构分析——纤维取向

纤维取向分析对于复合材料的开发和制造过程非常有用,有了计算机断层扫描技术,纤维结构清晰可见

领域:航空、汽车、材料科学、复合材料等

计算机断层扫描提供了量化工件纤维机械和物理性能的能力

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结构分析:质量控制验证

对 3D 打印零件进行工业 CT 扫描可以快速准确地检查零件的内部结构。即使在复杂的打印零件上,也可以导出精确的样品 3D 模型,以便测量简单或多材料印刷零件的内部和外部几何形状。

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CT硬件

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