油位信号器变截面组合工件的无损检测方法

摘要

本发明提出的一种油位信号器变截面组合工件的无损检测方法，旨在通过X射线照相检验检查油位信号器产品磁铁的位置、干簧管的位置、干簧管簧片的状态。确定簧片是否能够正常吸合、干簧管与导线的焊点质量等。本发明通过下述技术方案予以实现：在进行X光射线检测中，首先确定透照参数，将管电压设为70KV,管电流设为4Am，透照时间设定为1min，底片黑度控制在1.2‑2.5；底片作为记录介质，将胶片放在铅板上并置于油位信号器下方，放置好像质计和标记，采用固定方式使每个油位信号器的透照区平面都处于与入射射线束相垂直的状况，油位信号器透照区主要平面或曲面的切平面与胶片面平行并贴近，相隔60º进行3次垂直透照，使其在透过射线的作用下感光。

权利要求

1.一种油位信号器变截面组合工件的无损检测方法，其特征在于包括如下步骤：在进行X光射线检测中，将用于较短焦距与底片距离，判别细小缺陷的Ｘ射线管在固定铅房内，首先确定透照参数，将管电压设为70KV,管电流设为4mA，Ｘ射线源的焦点尺寸设定为0.4mm～1mm之间，透照时间设定为1min，射线照相检测时采用B级，选用细粒胶片：

TESTIXC4nEwFw，底片黑度控制在1.2-2.5；底片作为记录介质，将胶片放在铅板上并置于油位信号器下方，放置好像质计和标记，采用固定方式使每个油位信号器的透照区平面都处于与入射射线束相垂直的状况，油位信号器透照区主要平面或曲面的切平面与胶片面平行并贴近，相隔60º进行3次垂直透照，使其在透过射线的作用下感光，经过暗室处理后得到底片，在观片灯下观察底片，依据从底片上得到的工件缺陷数据，判断出缺陷的性质、数量、尺寸和位置，按照验收标准或技术条件对工件进行质量评定。

说明书

油位信号器变截面组合工件的无损检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及油位信号器变截面工件组合件(含有金属铝、塑脂、玻璃烧结材料) 的一种无损检测方法，能够对油位信号器内磁铁的位置、干簧管的位置、干簧管簧片的状态、干簧管与导线的焊点质量等进行检测。

背景技术

[0002] 射线检测(Radiographic Testing)，业内人士简称RT，是工业无损检测(Nondestructive Testing)的一个重要专业门类。射线检测主要的应用是探测工件内部的宏观几何缺陷。按照不同特征，可将射线检测分为多种不同的方法，例如:X射线层析照相(X-CT)、计算机射线照相技术(CR)、射线照相法，等等。工业应用的无损检测射线照相检测技术主要有三种：

[0003] (1)X射线照相检测：是利用X射线管产生的X射线或放射性同位素产生的γ射线穿透工件，以胶片作为记录信息的器材的无损检测方法。是利用各种物质对穿过它的射线强度的衰减能力（吸收能量）不同的原理来检测零件内部缺陷的无损检测方法。射线照相检验技术对于由一般的照相过程得到的影象需要进行射线照相效应，通过显影和定影才能得到固定的影象。现有技术射线照相法不足之处在于：a)对裂纹类缺陷的检出率则受透照角度的影响，且不能检出垂直照射方向的薄层缺陷，例如钢板的分层。b)检测厚度上限受射线穿透能力的限制，例如420kV的X射线机能穿透的最大钢厚度约80mm，钴60放射性同位素(Co60)γ射线穿透的最大钢厚度约150mm，更大厚度的工件则需要使用特殊的设备--加速器，其最大穿透厚度可达400mm以上。c)一般不适宜钢板、钢管、锻件的检测，也较少用于钎焊、摩擦焊等焊接方法的接头的检测。d)射线照相法检测成本较高，检测速度较慢。e)射线对人体有伤害，需要采取防护措施。

[0004] (2)γ射线照相检测：由放射性同位素的原子核发生衰变或核反映时产生γ射线，与X射线照相检测的原理相同，只是产生的机理不同。

[0005] (3)中子射线照相检测：利用中子与物质的相互作用进行检测（与物质原子核的相互作用），中子是基本粒子，在本质上它与X射线和γ射线不同。

[0006] 在航空制造工程中，X射线照相检测主要用于铸件、焊接件的内部缺陷检测及锻件的高密度夹杂物检测，一般不采用γ射线和中子射线照相检测。X射线照相检测也可用于复合材料、蜂窝结构、塑料制件、电子元器件的内部质量检验。油位信号器为变截面工件，含有(1)金属铝、(2)环氧树脂、(3)带磁铁的浮子、(4)玻璃烧结干簧管。在进行X光射线检测中，射线穿透金属铝、环氧树脂、带磁铁的浮子和玻璃烧结干簧管时，各部位对射线的吸收不同，因此透过的射线强调是不同的。对曝光后的胶片进行暗室处理，把油位信号器内部缺陷的状态、分布及内部的结构状况准确地表现出来较为困难。由于射线源、物体(试件及缺陷)、胶片三者之间相对位置和角度的变化，会使底片上的影象与实际物体的尺寸、形状、位置有所不同，常见的情况有以下几种: 1.放大：影象放大是指底片上的影象尺寸大于物体的实际尺寸。由于焦距比射源尺寸大很多，射源可视为“点源”，照相投影可视为“中心投影”，影象放大程度与L1、L2有关。2.畸变：对于同一物体，正投影和斜投影所得到的影象形状不同，如果正投影得到的象视为正常，则认为斜投影的象发生了畸变。实际照相中，影象畸变大部分是由投射线和投影面不垂直的斜投影造成的。此外，当投影面不是平面时胶片弯曲，也会引起或加剧畸变。球形气孔在斜投影中畸变影象为椭园形裂纹影象有时会畸变为一个有一定宽度的黑度不大的暗带。畸变会改变缺陷的影象特征，给缺陷的识别和评定带来困难。3.重迭：影象重迭是射线照相投影特有的情况，由于射线能够穿透物质，试件对于射线是“透明”的，试件上下表面的几何形状影象和内部缺陷影象都能在底片上出现，从而造成影象重迭。 射线照相底片上影象重迭的情况有下几种:a、试件上下表面影象重迭；b、表面影象与内部影象重迭；c、两个或更多的影象重迭。影象位置是判断和识别缺陷的重要依据之一，相对位置改变有时会给评片带来困难，需要通过观察，推测投影角度，作出正确判断。射线源在不同投影方向上的焦点大小及形状不同带来的图像降质,主要表现在投影图像的水平方向和垂直方向上具有不同的空间分辨率和细节分辨力。图像质量和射线图像的分辨率主要取决于焦点特性，焦点的成像质量依靠对平面二维密度分布。焦点尺寸影响射线照相图像的清晰度和分辨力。焦点尺寸、焦点形状、射线辐射强度分布以及功率稳定性等固有特性会带来图像质量下降因素。常规工业X射线设备焦点尺寸为1～4 mm,0·2～
0.5 mm被称做小焦点,工业微焦点范围为0·05～0.001 mm。

[0007] 对于油位信号器变截面工件组合件(含有金属铝、塑脂、玻璃烧结材料) X射线照相检测的技术难度在于：三维物体二维成像的前后缺陷重叠；被检裂纹取向与射线束夹角不宜超过10度，否则将很难检出，只有与X射线平行的裂纹方向才能被检出。对机械组合件内焊点的质量、零件的状态及确实的位置不容易实现。油位信号器内存在质量问题或隐患不易被发现，将在以后埋下一定的事故隐患，造成的极大的返工浪费和责任追溯。基于对油位信号器安全性保证的严格要求，无损检测显得即为重要，在这种环境下无损检测应用在很大程度上取决于无损检测人员的经验和能力，随着产品复杂程度增加无损检测技术是产品质量控制中不可缺少的基础技术。

发明内容

[0008] 本发明的目的是针对上述技术存在的不足之处，提供一种满足油位信号器的无损检测方法，方法简单，易于操作控制，经济成本低，能检测到油位信号器结构状态，并能检测油位信号器是否完好、装配正确，满足航空油位信号器产品使用要求。

[0009] 本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：一种油位信号器变截面组合工件的无损检测方法，其特征在于包括如下步骤：在进行X光射线检测中，首先确定透照参数，将管电压设为70KV,管电流设为4mA，透照时间设定为1min，底片黑度控制在1.2-2.5；底片作为记录介质，将胶片放在铅板上并置于油位信号器下方，放置好像质计和标记，采用固定方式使每个油位信号器的透照区平面都处于与入射射线束相垂直的状况，油位信号器透照区主要平面或曲面的切平面与胶片面平行并贴近，Ｘ射线源的焦点尺寸＜1mm，其Ｘ射线管在固定铅房内，相隔60º进行3次垂直透照，使其在透过射线的作用下感光，经过暗室处理后得到底片，在观片灯下观察底片，依据从底片上得到的工件缺陷数据，判断出缺陷的性质、数量、尺寸和位置，按照验收标准或技术条件对工件进行质量评定。

[0010] 本发明具有如下有益效果。

[0011] 本发明通过对油位信号器进行X光透照，不破坏油位信号器产品的完整性、连续性和使用性能，利用油位信号器自身的特性进行检测。方法简单，易操作，效率高，可连续进行，不受环境条件的影响，检测灵敏度高，判断直观，结果可保存，同时对被检体表面要求不高。通过油位信号器射线照相检验达到对油位信号器内部缺陷、结构状态检验的目的，保证变截面油位信号器性能和使用满足装配要求。

[0012] 本发明减小焦点尺寸可使缺陷检测灵敏度得到显著提高。小焦点有利于调出短焦距而不产生半影，提高成象清晰度，其分辨率可达６μｍ，比一般高出一个数量级；微焦点X射线成像系统对缺陷具有更高的识别能力。工业微焦点射线源的优势主要体现在焦点尺寸上。底片清晰度和灵敏度很高，远远优于γ射线照相。相对于常规射线照相设备,微焦点X射线成像系统对缺陷的识别能力更高。

[0013] 经试验证明，该方法还可以推广到航空油量传感器典型产品上应用。

附图说明

[0014] 本发明的具体结构由以下的实施例及其附图给出，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

[0015] 图1 是油位信号器结构示意图。

具体实施方式

[0016] 参阅图1。在以下实施例中将进一步举例说明本发明，这些实施例仅用于说明本发明而对本发明没有限制。

[0017] 在以下描述的实施例中，油位信号器为典型工件，为变截面工件射线照相检验。含有金属铝1、环氧树脂2、带磁铁的浮子3、玻璃烧结干簧管4。油位信号器是航空燃油测控系统中的重要零件，主要原理为当油面变化时，会带动磁浮子运动。当磁浮子达到约定的油位时，磁浮子将吸合固定在该处的干簧管，发出开关信号，接通整个电路，从而实现油位测量的功能。对油位信号器进行X光透照，不仅是对油位信号器变截面工件组合件的检验，还需要对内部干簧管与导线的焊点质量等进行检测。在射线照相检测时，为检测油位信号器内磁铁的位置、干簧管的位置、干簧管簧片的状态、干簧管与导线的焊点质量，在透照布置时考虑使透照区的透照厚度小，透照区主要平面或曲面的切平面与胶片面平行并贴近，透照区平面都处于与入射射线束相垂直的状况。具体从以下几个方面实施：

[0018] （1）、正确划分透照区：即确定有效透照区范围，主要控制一次透照中透照厚度变化的范围。（2）、正确确定透照电压：从曝光曲线上根据确定的透照厚度、合适的曝光量选择适当的透照电压。（3）、选取适宜的胶片；（4）、确定透照厚度；（5）、确定焦距；（6）、确定透照次数；（7）、通过暗室处理技术。

[0019] 油位信号器为变截面工件，进行X光射线检测中，确定透照布置后做好散射线的防护，计算透照厚度，选取焦距，确定透照电压和透照次数，确定曝光量后输入管电流和管电压，对油位信号器进行X光透照，最后通过暗室处理技术对胶片进行质量评定。油位信号器在一次透照区中将包含不同的透照厚度，通过确定透照布置和透照参数等对液位信号器工件进行X射线检测，即对磁铁的位置、干簧管的位置、干簧管簧片的状态（确定簧片是否能够正常吸合）、干簧管与导线的焊点质量等进行检测。

[0020] 1、选取设备、确定焦距。设备：便携式X射线探伤机；型号：SMART 160E/0.4；焦距（射线源距胶片的距离）：700mm。

[0021] 2、选取胶片。油位信号器是航空产品重要零件，质量要求十分严格。在射线照相检验技术时采用B级（高级）技术，满足较高的影像质量要求。选用细粒胶片：TESTIXC4nEwFw。

[0022] 3、透照厚度。油位信号器是一个特殊的变截面射线照相检验问题。射线束必须穿过零件的金属铝层、环氧树脂层、磁铁浮子层和玻璃层。在确定透照厚度时利用材料的射线透照厚度等效系数对不同材料进行厚度转换后计算，透照厚度：7mm。

[0023] 4、确定透照参数。管电压：70KV,管电流：4mA，透照时间：1min。x射线底片黑度控制在1.2-2.5。黑度用黑度计来测量。

[0024] 5、确定透照次数。Ｘ射线源的焦点尺寸＜1mm，其Ｘ射线管在固定铅房内，相隔60º进行3次垂直透照。

[0025] 6、一次可透照多个油位信号器，采用固定方式使每个油位信号器的透照区平面都处于与入射射线束相垂直的状况，油位信号器透照区主要平面或曲面的切平面与胶片面平行并贴近。

[0026] 7、暗室处理。手工或自动洗片机均可采用。温度20º-25º，显影时间：4-6min。

[0027] 8、将底片在观片灯下按GJB1187A-2001标准进行质量评定。以判断油位信号器产品是否合格，满足使用要求。

[0028] 油位信号器透照布置由射线源、油位信号器、胶片、背铅板等构成。射线照相检测时，将胶片放在铅板上并置于油位信号器下方，放置好像质计和标记。关闭铅房。通过X射线探伤机输入透照参数：管电压：70KV,管电流：4mA，透照时间：1min进行透照检测。