Способ контроля изделий методом вычислительной томографии

(51)5 6 01 й 23 ИТЕТР 11 ТИЯ 11 ОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ПЯТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЯ ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВУ Из обрете диационного лее конкрет изделий мете относится к обла онтроля изделий, а - к способам конт ами вычислительной щью ЭВМ е иссле сти ра- полученным сигналам с по к бо- восстанавливают изображе но Роля мого среза изделия. од томо- Недостатком известног ляется его низкая экспре Известен способ контроля изДелий словленная йеобходимостью методом вычислительной томографии., детекторе статистическид заключающийся в том, что контролиру- ., результата, время получени емое иэделие перемещают относительно висит от интенсивности про узкого коллимированного пучка при од- объект излучения, которая новременном непрерывном или шаговом. использования узкого пучк вращении изделия, измеряют прошедшее точно .велика. через иэделие излучение и получают Наиболее близким т набор сигналов, соответствующих за-ем является способ ко данной совокупности прохождения излу- тодом вычислительной чения через изделие, после чего по чающийся впросвечива,ЮшаФаЙ способа явсность, обу-.3 получения на стоверногоякоторого зашедшего черезв случаеа недостаехвическим рнтроля изделийтомографии,нии контр олир аклю"фуемо.(56) Авторское свидетельство СССР У 766264, кл С О 1 М 23/08, 1978.Авторское свидетельство СССР Кф 942502 е кпф 6 01 й 23/081 1980(54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ИЗДЕПИЙ МЕТОДОМ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТОМОГРАФИИ, заключающийся в просвечивании контролируемого изделия ппоским широким па раллепьным пучком проникающего излучения, вращении контролируемого изделия, регистрации прошедшего через из, делие излучения, формировании набора.801082119 А 1 измерительных величин, соответствующих прохождению излучения через изделие по траекториям заданной ширины, ив обработке сигналов набора с помощьюЭВМ для восстановления изображениясреза контролируемого изделия, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюсокращения времени контроля, формирование набора измерительных величин.осуществляют путем измерения сигналовпри перемещении в пучке перед и/илиэа контролируемым изделием пластиныиз непрозрачного для излучения.материапа, толщина которой равна ширинеуказанных траекторий,и вычитания изсигнала, измеренного при отсутствиипластины в пучке, сигналов, соответствующих каждому положению пластиныго изделия плоским широким параллельнымпучком проникающего излучения, вращении контролируемого изделия, регистрации прошедшего через объект излучения,5формировании набора измерительных величин, соответствующих прохождениюизлучения через объект по траекториизаданной ширины, и обработке сигнаповнабора с помощью ЭВМ для восстановления изображения среза контролируемогоизделия, причем формирование набораизмерительных величин осуществляетсяпутем перемещения перед и/или за .объектом непрозрачной для излучениязаслонки с шагом, соответствуацим ширине траектории, и вычитания из каждого предыдущего сигнала последукюего сигнала или наоборот в зависимос-.ти от направления движения заслонки. 20Известный способ позволяет сокра:тить время съемки набора измерительных сигналов на 30-407 по сравнениюс узколучевым вариантом.Вместе с тем время съемки в известном способе не может быть выбраноминимально допустимым из-за изменения ширины попадающего на детекторпучка. В результате либо время должнобыть установлено на уровне, соответствунмцем минимальной ширине падающегона детектОр пучка, что приводит к увеличению времени по сравнению с необходимым, либо работать с переменнымивременами, что усложнило бы схему имогло бы явиться источником ошибок;Цель изобретения заключается в сокращении времени контроля.Поставленная цель достигается тем,что формирование набора измерительных 40величин осуществляют путем измерениясигналов при перемещении в пучке перед иили за контролируемым изделиемппастины из непрозрачного для излучения материала, толщина которой равна 45ширине указанных траекторий, и вычитания иэ сигнала, соответствующего отсутствию пластины в пучке, сигналОв,соответствующих каждому из положенийппастины в пучке,На чертеже представлена блок-схематомографа, реализующего укаэанныйспособ,Вычислительный томограф содержитпротяженный источник 1 проникающегоизлучения, даннций плоский широкий пучок 2 излучения. Ширина пучка 2 должна быть не меньшей размеров контролируемого изделия 3. Перед и за издепием 3 строго на одном уровне установлены пластины 4. Пластины 4 могутбыть выполнены в виде одной пластиныс отверстием для прохождения контро-лируемого изделия 3, В принципе можно испольэовать только одну пластинуза или перед изделием 3. Прошедшеечерез изделие 3 излучение регистрирует протяженный детектор 5 с усилителем 6. Усилитель 6 через двухпоэиционный переключатель 7 подключен квходу постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 8 и к одному входу схемы вычитания 9, к другому входу которой подключен выход ПЗУ 8. Выход схемы вычитания 9 подключен к входу ЭВМ10 с видеоконтрольным устройством 11,Способ реализуют следующим образомм.Сначала пластины 4 выводят из пучка 2 и измеряют излучение, прошедшее через все иэделие 3. Сигнал детектора 5 усиливается усилителем 6 и через переключатель 7 поступает в ПЗУ 8, в котором запоминается, Затем переключатель .7 подключает усилитель 6 к схеме вычитания 9, При вводе плас. тин 4 в пучок 2 излучения часть излучения экранируется этими ппастинами от детектора 5. В этом случае измеряемщ сигнап соответствует поглощению излучения всем изделием 3 эа исключе- нием узкой полоски, закрываемой в изделии 3 пластинами 4. Вычитая этот сигнал из запомненного сигнапа, соответствующего отсутствию пластин 4 в пучке, получим сигнап, соответствующий поглощению излучения в экранированном пластинами 4 слое изделия, что соответствует одной траектории прохождения излучения через изделие, Очевидно, что толщина пластин 4 должна быть равна требуемой для, восстановления изображения с необходимам разрешением ширине мнимых траекторий прохождения излучения через изделия, В каждом из положений пластин 4 производят полный оборот изделия 3, Перемещение пластин "4 осуществляют, например, в шаговом режиме с величиной шага, равной толщине ппастины, По прохождении ппастинами 4 половины размеров изделия процесс съемки измерительных величин заканчивается, Восстановление изображения среза иэделия 3 осуществляет ЭВМ 10 на основе известного апгоритма.5 108219 6Тм образом, в описанном способе 0,05 с Проведни о ецт съемки ширина пучка вии со способом-анапв Р падающего на детектор, одинакова н затратить на них 5,0 мин. возможно максимальна, . В силу этого,во-первых, время каждой съемки может , При использовании способа-прото- быть выбрано одинаковым при одной и ,.типа иизменении времени единичного той же точности, а, во-вторых, время измерения, в зависимости от выбираесъемки может быть установлено мини- мой ширины пучка, требуется 15- .мально возможюм для получения стати З,О мин.стически достоверного результата по Предлагаемый способ позволяет выб;всему диапазону сканирования. рать время единичного измеренияП Р и м е р. При контроле иэделий 0,002 с для каждого измерения. В этом цилиндрической Формы диаметром 100 мм случае требуется 0,5"1,0 мин для форнеобходимо сформировать набор из бх 15 мирования набора сигналов. 10 сигналов, В него войдут 120 про" таким образом, в случае испольэоекций но 50 измерений в каждой из них, вания предлагаемого способа достигает.нри ширине одной .траектории 2 мм, ся увеличение производительности изВремя одного измерения .в режиме . мерений .на 50-70% нри той же статис"уэкого пучка" для регистрации стати- . 20 тической достоверности результатов,. стически,: достоверного сигнала ,что и в прототипе.