在役高压电缆缓冲层缺陷检测

缓冲层烧蚀故障是高压电缆故障的主要因素之一。由于现场环境复杂,而CT检测需要对物体实现一定角度的相对旋转,目前尚没有针对在役高压电缆CT检测的设备。采用射线源平移扫描局部CT成像方式,通过实验仿真和实验平台验证,设计了可用于现场应用的便携式检测系统,实现了在役高压电缆缓冲层缺陷在线CT检测。对于110 kV高压电缆缓冲层,可检出?1 mm的孔状缺陷,220 kV高压电缆可检出?2 mm的缺陷。收集2016张带有缺陷的CT图像后,结合802张同种结构电缆的圆周CT图像,采用迁移学习的方法,实现了缺陷自动检测,精确率为87.6%,召回率为93.5%,漏检率为6.5%,接近圆周CT的水平。

航空精密铸件的计算机层析成像测量方法

航空精密铸件关键部位的结构尺寸公差的控制对于航空器的可靠性和安全性具有至关重要的意义,传统方法是采用破坏性剖切后进行测量,这种方法不仅成本高,而且无法保障同批次的交付产品的品质。采用精密工业电子计算机断层扫描(CT)测量方法,在无损的情况下,对关键部位的壁厚进行测量,并与传统测量方法进行对比验证,证明两种测量结果具有较好的一致性。结果表明:CT方法可替代传统方法对航空精密铸件的关键结构进行尺寸测量。

高温合金闭式叶轮的工业CT检测

高温合金闭式叶轮为多层、薄壁、曲面流道的内腔与较大直径轴颈相连的整体复杂结构,使用透照电压不高于450kV的传统X射线照相方法对其进行检测时,存在X射线无法穿透叶轮厚大区域以及无法实现缺陷定位的问题,为此采用高能X射线工业计算机断层扫描(CT)方法对其进行检测。为了验证CT检测方法的缺陷检出能力,在高温合金闭式叶轮上加工已知尺寸的人工孔并进行检测,证明可检出φ0.5mm的孔。最后,对闭式叶轮的实际缺陷进行检测,可实现其内部气孔、缩孔等缺陷的检测和定位。

电力设备材料工业CT无损检测系统研制及应用

基于电力材料无损检测的需求,人们研制开发出电力材料9 MeV工业无损检测系统。系统检测的工件最大尺寸为Φ1 500 mm×1 500 mm,空间分辨率达到2.5 LP/mm,相对密度分辨率为0.3%,DR灵敏度为0.8%,几何尺寸测量精度达到0.05 mm,可检测钢材料中最小裂纹宽度0.02 mm,可检测金属中最小气孔直径0.3 mm。该系统具有Ⅲ代CT扫描、Ⅱ代CT扫描、DR扫描、三维重构成像等功能,可用于电力设备材料内部材质识别以及发现电力设备材料的内部缺陷等。

铁道铸钢件大型卧式高能工业CT/DR检测系统及其应用

为满足铁道货车铸钢件无损检测需求,研制了大型卧式高能工业CT/DR检测系统。该系统可实现铸钢件内部气孔、砂眼、缩孔、疏松、裂纹等缺陷的精确检测和分析。

高温稀土氧化物系列核辐射探测材料关键技术及应用

以掺铈铝酸钆镓(Ce:GAGG)和掺铈硅酸钇镥(Ce:LYSO)为代表的高温稀土氧化物系列核辐射探测材料综合性能优异、应用面广,受到欧、美、日本等发达国家的高度重视.其中,Ce:GAGG晶体光输出高、余辉低,主要应用在安检、工业无损探伤、医疗CT等X射线成像应用领域;Ce:LYSO晶体密度高、衰减时间快,主要应用在基于γ射线探测技术的飞行时间正电子发射断层成像(TOF-PET)等核医学影像装备中.此外,该系列材料也是高能物理、实验天体物理和国防领域迫切需求的关键材料.

高压电缆源平移扫描CT高效重建算法

为提高在役高压电缆X射线扫描图像重建速度,结合传统的滤波反投影算法,提出基于数据平滑的局部扫描重建算法。分析了源直线扫描局部计算机断层成像方法存在的有限角和数据截断问题,提出数据平滑方式解决方法。主要途径是利用余弦函数沿探测器方向和射线源方向分别进行数据平滑插值,避免投影数据值在这两个方向上突然降为零,起到抑制截断伪影和有限角伪影的作用。实验证明,所提方法能有效抑制图像伪影,有利于电缆阻水缓冲层缺陷识别。相较于原有的联合迭代重建算法,该方法缩短了重建时间且图像重建质量相当;相较于传统滤波反投影算法,重建图像质量提高但重建耗时基本一致。

涡轮叶片锥束微纳CT散射校正

航空发动机涡轮叶片无损检测是叶片制造、维修过程中的关键技术之一。常用的检测手段有着色、红外热波、超声等,与其他检测方法相比,计算机层析成像(CT)技术具有检测精度高、成像质量好、缺陷识别能力强等优点。锥束微纳CT由于具有更小的射线源焦点和探测器单元,成像分辨率更高,进一步提高了检测精度。但是,由于微纳CT射线源能量较低,而涡轮叶片自身材料密度较大,导致重建图像伪像更严重,因此需要对其进行校正。采用射束阻止网格(BSG)散射校正板,对涡轮叶片微纳CT检测图像进行散射校正研究。传统的BSG方法采用一块铅条在横向或纵向全覆盖的校正板,需进行两次CT扫描,结合两组投影数据实现校正和图像重建。为进一步提高检测效率,对BSG方法进行了改进,只通过单次扫描即可实现散射校正。对校正板进行了重新设计,铅条全覆盖改为在投影图像左、右两侧交错分布。重建算法在传统FDK算法基础上进行改进,利用一组投影数据获取散射分布的同时,还能重建出完整的CT图像。实验结果表明,单次扫描可获得与两次扫描接近的校正效果,提高图像质量的同时,避免了牺牲检测效率。相比于校正前,信噪比平均可提高107.3%,对比度噪声比平均可提高119.6%。

调频连续太赫兹成像信号采集系统

为满足调频连续太赫兹波成像系统探测器数据采集的需要,研究了一种太赫兹信号采集系统。系统选取ADI公司生产的具有速度快、效率高等优点的AD7626模数转换器,并采用Altera公司的Cyclone系列FPGA作为主控芯片。从数据采集可靠、稳定、高效的角度出发,用模块化的方法给出了系统的软硬件设计。实验结果表明,系统能有效地复现输入信号,满足太赫兹成像系统图像重建的需要。

高速低能X射线工业CT数据采集与传输

为满足低能X射线工业计算机断层(CT)扫描成像系统在快速扫描及大批量数据传输方面的应用需求,设计一种低能X射线工业CT高速数据采集与传输系统。系统选用DT公司X-CARD 0.2-256G为探测器,将高速时分复用电路与数据缓存乒乓操作相结合,以适应高速模数转换的需要;采用以现场可编程门阵列(FPGA)为主控芯片的千兆以太网设计,以满足多通道数据的高速传输要求。实验结果表明,系统数据采集速度达到1 MHz,以太网传输速度达到926 Mb/s,动态范围大于5000。该系统可有效缩短低能X射线探测扫描时间,可满足更多通道的数据传输要求。

显微CT技术用于隋唐礼冠腐蚀饰件的结构研究

X射线显微CT(X-ray micro-CT)是一种无损分析方法,在医学、材料学和地质学等领域得到了广泛的应用,并取得了良好的效果。为了了解隋唐冠饰的内部情况,探查冠饰内部的显微结构,获取饰件原始结构信息,本研究应用micro-CT技术,主要对西安东郊昆仑公司隋末唐初M2出土礼冠和马家沟唐代阎识微夫妇墓出土礼冠上的饰件结构进行CT检测,获得了高分辨率三维结构CT图像。图像清晰显示出饰件的结构:鎏金层、图案构件、饰件基体及图案构件与基体的连接部位。对于饰件结构的解读反映出饰件鎏金是饰件加工过程中的最后一道工序。该技术方法对古代制品,尤其是小件制品和劣化严重制品的结构、工艺研究及其保存状况评估,具有重要的现实意义。

基于OpenCL并行加速的Mean Shift三维体数据分割方法

Mean Shift算法作为图像分割领域比较经典的算法,是一种基于特征向量的聚类算法,在图像分割的具体实现中应用广泛。为克服Mean Shift算法复杂度高、速度慢的缺点,提出一种三维体数据的快速Mean Shift分割方法。该方法基于Mean Shift的基本思想和GPU的高性能并行计算能力,利用OpenCL对Mean Shift算法进行GPU并行化改造,实现了有意义的分割。实验结果表明,改进后的方法取得了较好的加速效果,运行速度提高了36.44倍。

源平移扫描局部CT成像及其检测在役高压电缆

针对在役高压电缆缓冲层烧蚀缺陷多出现在电缆底部的特点,提出一种源直线扫描局部计算机断层成像(LSTCT)方法,实现在役电缆底部阻水缓冲层缺陷检测。L-STCT扫描时,平板探测器靠近检测电缆,预估缺陷位置大致处于最大投影覆盖角度处,通过射线源平移扫描采集投影数据。建立L-STCT成像模型,分析扫描参数和扫描系统各数据点的最大投影覆盖角度对重建图像的影响,搭建实验平台,采用同步迭代重建(SIRT)算法重建CT图像。仿真和实验结果表明,L-STCT能实现高压电缆阻水缓冲层的局部缺陷检测,对在役高压电缆检测的实际应用具有重要参考价值。

基于散射校正板的锥束微纳CT系统的散射校正

在锥束计算机断层扫描(CT)系统中,由于不易放置后准直器,未经校正的散射信号会导致测量信号偏离真实值,降低图像的对比度和信噪比,甚至产生伪影。利用散射校正板(BSA)可以有效估计射线穿过工件后的散射信号分布。将BSA散射校正方法应用于锥束微纳CT系统,通过在X射线源与工件之间放置校正板的方式获取散射分布。首先介绍了基于BSA散射校正的基本原理,给出了具体的实验装置和实验步骤,然后使用自主研制的锥束微纳CT系统对几种工件进行扫描成像,最后从DR投影、重建切片、三维重建图像等多个角度对图像质量进行分析。结果表明,基于BSA的散射校正方法能够有效减少锥束微纳CT系统的散射伪影,改善图像质量,验证了BSA方法应用于锥束微纳CT系统的可行性。考虑微纳CT射线源能量低、焦点漂移影响大等因素,可在散射校正的基础上增加硬化校正和焦点漂移校正,进一步对图像进行修正。

嵌入式软件产品增值税退税政策探析

文章从分析嵌入式软件特性入手,剖析1999年以来国家软件产业的退税政策,权衡利弊得失,提出对现行嵌入式软件产品增值税退税政策看法,并遵照现行政策,以案例方式探索如何贯彻执行现行退税政策,以促进嵌入式软件业发展。

一种车载X射线工业CT系统

为满足小批量、多规格、不可拆解、存放地域分散、运输成本高、难于集中检测的特殊工件的个性化无损检测需求,研制了一种车载X射线工业CT系统。该系统采用组合式的模块化结构。X射线源系统、探测采集传输系统、工件夹持系统、控制系统等独立组成模块,通过优化集成在一专用方舱内部,既可以通过载运车辆实现公路机动,也可与载运车辆一起实现整体铁路机动运输。

一种半环组配式柱体状工件夹持系统

为了解决大长径比圆柱体状工件卧式工业CT无损检测旋转夹持的技术难题,设计了一种半环组配式柱体状工件夹持系统。该夹持系统采用夹具体半环手动对接、机械刚性连接、环体三点定位支撑、刚性夹爪四点夹持、环体轴向导轮限位的结构方式。工件夹持系统的动力输入是通过主轴箱与夹具环间的动力桥接筒的桥接实现的。该工件夹持系统具有结构紧凑、旋转定位精度高、运行平稳可靠、操作简单便捷和制造成本相对较低的特点,工件卧式起吊,操作安全可靠,可有效满足工件批量化卧式工业CT无损检测的需求。