对所谓“裂纹灵敏度公式”的评价

热度 7已有 1097 次阅读2010-12-8 18:38 |

      小序:本文讨论的问题,是常规RT方法老的理论问题,之所以还写文章“纠缠”它,是因为近来有朋友在短信提到它,希望此文有点参考价值。

1 概述

      C.G.Pollitt等人于1962年至1975年在《英国无损检测》等杂志上发表了一些文章,声称他们在一系列假定后,依据“等体积原则”()推导出了各种像质计(包括类似裂纹的线槽式像质计)灵敏度公式,并列表证明:类似裂纹的线槽深度或其最大可检角的计算值与实测值非常接近(国内介绍资料见《射线检测技术》1997版第1425)。所谓“裂纹灵敏度公式”的核心,是丝型和线槽型像质计可检出的相互关系式,“裂纹灵敏度”是指由最小可见丝径推算出单位长度上的线槽体积,现摘抄如下:

                                         d.w=0.8φ2÷(1+φ/Ut)       (1)

      式中:d可发现线槽的深度(或称高度,线槽沿壁厚方向上的尺寸)

               w可发现线槽(平行缝隙)的宽度;

              φ底片上最小可识别金属丝径;

              Ut射线照相总不清晰度。

      对于这些灵敏度公式,强天鹏先生主编的《射线检测》中有这样的叙述:“这些内容目前看来已经不那么重要了”(该书第90);“对裂纹类缺陷,检出率与像质计灵敏度对应关系并不好”,并做了具体分析(该书第94)。我同意强先生的看法,但否定的态度更强烈一些,故而写了此文。由于我手头缺少相关外文资料,如有不当,请专家和读者朋友指正;也希望就此问题开展讨论。

2 我持否定态度的理由

      1)公式(1)实际上是推导了金属丝像质计和沟槽式像质计间检出的相互关系,把它称为“裂纹灵敏度公式”,是不确切的。理由是:自然裂纹是和人工线槽是不同的。首先,自然裂纹在大体走向上有局部的弯折或大的倾斜,在横截面内的大尺寸不一定为垂直高度h第二,由于裂纹有局部弯折或倾斜,检验角θ也是不确定的;第三,裂纹缝隙两个面也不一定是平行的,有的表面开口的浅裂纹,截面可能是三角形的,因此,宽度W沿走向上是不均匀。由于以上三个理由,所以裂纹在单位长度上的体积ΔV,及其投影面积ΔA,都可能是不准确的。

      2)由于不同类别胶片、射线照相颗粒度对裂纹检出影响很大,不可忽略。而C.G.Pollitt等人恰恰在此问题的假定上犯了错误。日本《射线探伤B》的表2.1显示:不同类别片、屏组合,4次像质计灵敏度均相同(丝径均为0.2mm),但对同一试件的裂纹检出率却不相同。

      3)各种像质计可检出的关系,实在没有进行换算的必要,同时摆上不就行了么?

      由于上述因素,使公式(1)失去了可应用价值。现在业界共识是:〝像质计灵敏度(包括线槽式像质计)和自然裂纹检出灵敏度两者之间没有定量的对应关系。〞。

3 该公式也有可贵之处

      这个公式是40多年前提出的,我们应该对早期开拓者们的勇于探索精神表示尊重和钦佩,但指出这个公式的局限性或错误,也是我们对后学者的责任。我认为这个公式的可贵之处在于:当照射角θ≈00时,裂纹可否被检出,决定因素主要是:WXd。既使用技术等级很差的方法,也可能检出较宽(W)、较深(d)的裂纹。


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发表评论 评论 (5 个评论)

回复 强天鹏 2010-12-9 17:59
对高级人员来说,这些知识还是应该有所了解,并能正确理解和正确应用:
1、定性分析的意义大于定量计算。
2、计算相对值比计算绝对值准确。
3、如果定量研究缺陷可检出尺寸,一定是取标准化模型,自然裂纹是无法定量的。      
4、缺陷宽度W与W'之比小于1和大于1条件下的变化规律不同,需要两个公式描述。
回复 梁金昆 2010-12-9 19:26
是的,射线照相对比度、不清晰度等大量公式,只是便于理解而定性表示的,真正可以用来计算的少数公式,是在标准上和工艺部分。
回复 丁伟臣 2010-12-13 17:44
两位前辈好!
关于小缺陷的是否可检出问题,我的理解可分为两个部分:
1、在射线中心线上由于焦点的尺寸和缺陷的几何形状及离胶片的距离导致黑度的变化,首先该处的黑度与背景黑度应达到一定的对比度,即几何关系对对比度的修正;
2、考虑半影的宽度对缺陷成像的细节的影响,使用等效面积法可知,在本影区黑度和缺陷成像包含的面积一定,及半影的增加,导致黑度分布更广,但黑度值将降低;同时几何投影将改变缺陷的形状。
不知理解是否正确,两位前辈!
回复 强天鹏 2010-12-14 17:23
1的叙述没看懂。2的叙述是对的。
回复 xcb526 2011-3-5 21:28
  

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