工業(yè)CT是隨著計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展而興起的一門(mén)高新技術(shù),近二十年發(fā)展尤其迅速。目前市場(chǎng)上主流的工業(yè)CT機(jī)一般由射線源、機(jī)械掃描系統(tǒng)、探測(cè)器系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和屏蔽設(shè)施等部分組成。
射線源 提供工業(yè)CT掃描成象的能量線束用以穿透試件,根據(jù)射線在試件內(nèi)的衰減情況實(shí)現(xiàn)以各點(diǎn)的衰減系數(shù)表征的CT圖象重建。與射線源緊密相關(guān)的前直準(zhǔn)器用以將射線源發(fā)出的錐形射線束處理成 扇形射束。后準(zhǔn)直器用以屏蔽散射信號(hào),改進(jìn)接受數(shù)據(jù)質(zhì)量。
機(jī)械掃描系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)CT掃描時(shí)試件的旋轉(zhuǎn)或平移,以及射線源——試件——探測(cè)器空間位置的調(diào)整,它包括機(jī)械實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)及電器控制系統(tǒng)。
探測(cè)器系統(tǒng) 用來(lái)測(cè)量穿過(guò)試件的射線信號(hào),經(jīng)放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換后送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖象重建。 工業(yè)CT機(jī)一般使用數(shù)百到上千個(gè)探測(cè)器,排列成線狀或者面狀。探測(cè)器數(shù)量越多,每次采樣的點(diǎn)數(shù)也就越多,有利于縮短掃描時(shí)間、提高圖象分辨率。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 用于掃描過(guò)程控制、參數(shù)調(diào)整,完成圖象重建、顯示及處理等。
屏蔽設(shè)施 用于射線防護(hù),一般小型設(shè)備自帶屏蔽設(shè)施,設(shè)備則需在現(xiàn)場(chǎng)安裝屏蔽設(shè)施。
代CT,使用單源(一條射線)單探測(cè)器系統(tǒng),系統(tǒng)相對(duì)于被檢物作平行步進(jìn)式移動(dòng)掃描以獲得N個(gè)投影值,被檢物則按M個(gè)分度作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這種掃描方式被檢物僅需轉(zhuǎn)動(dòng)180度即可。代CT機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、圖象清晰,但檢測(cè)效率低,在工業(yè)CT中則很少采用。
第二代CT,是在代CT基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。使用單源小角度扇形射線束多探頭。射線扇形束角小、探測(cè)器數(shù)目少,因此扇束不能全包容被檢物斷層,其掃描運(yùn)動(dòng)除被檢物需作M個(gè)分度旋轉(zhuǎn)外,射線扇束與探測(cè)器陣列架一道相對(duì)于被檢物還需作平移運(yùn)動(dòng),直至全部覆蓋被檢物,求得所需的成象數(shù)據(jù)為止。
第三代CT,它是單射線源,具有大扇角、寬扇束、全包容被檢斷面的掃描方式。對(duì)應(yīng)寬扇束有N個(gè)探測(cè)器,保證一次分度取得N個(gè)投影計(jì)數(shù)和I值,被檢物僅作M個(gè)分度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。因此,第三代CT運(yùn)動(dòng)單一、好控制、效率高,理論上被檢物只需旋轉(zhuǎn)一周即可檢測(cè)一個(gè)斷面。
第四代CT,也是一種大扇角全包容,只有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的掃描方式,但它有相當(dāng)多的探測(cè)器形成固定圓環(huán),僅由輻射源轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)掃描。其特點(diǎn)是掃描速度快、成本高。
第五代CT,是一種多源多探測(cè)器,用于實(shí)時(shí)檢測(cè)與生產(chǎn)控制系統(tǒng),一種鋼管生產(chǎn)在線檢測(cè)與控制壁厚的CT系統(tǒng)。源與探測(cè)器按120度分布,工件與源到探測(cè)器間不作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),僅有管子沿軸向的快速分層運(yùn)動(dòng)。
上述五種CT掃描方式,在ICT機(jī)中用得普遍的是第二代與第三代掃描,其中尤以第三代掃描方式用得多。這是因?yàn)樗\(yùn)動(dòng)單一,易于控制,適合于被檢物回轉(zhuǎn)直徑不太大的中小型產(chǎn)品的檢測(cè),且具有成本低,檢測(cè)效率高等優(yōu)點(diǎn)。