[发明专利]一种用于发动机叶片内腔异物的X射线检测装置及方法

说明书

本发明涉及一种用于发动机叶片内腔异物的X射线检测装置及方法，将发动机叶片置于X射线检测平台上，在射线源和待检测发动机叶片中间设置滤波板，在待检测发动机叶片下方设置面阵探测器，并与计算机连接；控制射线源发出X射线，经过滤波板得到单一能量的X射线，穿过发动机叶片照射到探测器上，通过探测器采集各点射线强度；经过探测器数模转换得到发动机叶片的数字检测图像；调整射线源的发射能量和滤波板中滤波片厚度和种类重新检测；将两次采集到的数字检测图像增强处理，处理后的图像上显示是否存在异物。本发明仅需进行两次透照和简单的图像处理即可完成检测，效率提高5～10倍，不受待检测叶片种类、形状和大小等因素限制。

技术领域

本发明涉及异物检测技术领域，具体为一种用于发动机叶片内腔异物的X射线检测装置及方法。

背景技术

叶片是发动机的关键零部件，为了使叶片能够长期在高温环境中工作，叶片内部一般设计成复杂回路，以方便冷空气对叶片冷却。但复杂的冷却回路在提高效率的同时，却容易发生异物在内腔残留的问题。因此需要对叶片内腔残留物进行检测，以确定是否存在异物及所在位置等。在对叶片内腔残留的异物进行射线检测时，现有的方法有多种，一种是选用补偿物或补偿剂，如向叶片内腔填充金属粉末或填充碘化钾等溶液的方法，这种方法效率非常低，检测周期长，需要辅助工装或工具，而且金属粉末或补偿熔液未清理干净，残留在叶片内部，会严重影响叶片的使用性能；一种是不填充补偿物或补偿剂，直接进行射线透照检测，这种方法检测效率较前者大幅提高，但灵敏度很低，甚至无法发现较小的异物；此外还有采用CT断层扫描的方法来检测叶片内腔异物，这种方法费用高，效率也很低。

发明内容

针对现有技术中发动机叶片内腔异物检测效率低、周期长、费用高等不足，本发明要解决的问题是提供一种可在保证检测结果可靠的前提下，降低检测成本、提高检测效率的用于叶片内腔异物的X射线检测装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种用于发动机叶片内腔异物的X射线检测方法，包括以下步骤：

1)将待检测发动机叶片置于X射线检测平台上，在射线源和待检测发动机叶片中间设置滤波板，在待检测发动机叶片下方设置面阵探测器，并将该面阵探测器与计算机连接；

2)控制射线源发出X射线，得到能谱连续的白色X射线，经过滤波板后，得到单一能量的X射线，射线再穿过发动机叶片照射到探测器上，通过探测器采集各点射线强度；

3)经过探测器数模转换，得到发动机叶片的数字检测图像；

4)调整射线源的发射能量和滤波板中滤波片厚度和种类，并重复步骤2)和3)；

5)将两次采集到的数字检测图像进行相减和灰度对比增强处理，处理后的图像上显示是否存在异物。

所述滤波板为铜、铝、锡滤波板，其中锡滤波板在X射线机一侧，铜滤波板处于中间，铝滤波板在发动机叶片一侧，各层滤波板之间应贴紧放置。

步骤2)中，当射线管所给能量超过200keV时，以锡板1mm为基准，铜、铝、锡滤波板厚度推荐比例为1：1.5：5；当射线管所给能量较低于150keV时，则去除锡板，同时减少铜板和铝板的厚度，以铜板0.5mm为基准，铜板和铝板厚度推荐比例为1:4，铝板最厚不超过5mm。

置于X射线检测平台上的发动机叶片为多枚，发动机叶片之间平放不能重叠。

本发明一种用于发动机叶片内腔异物的X射线检测装置，其特征在于包括X射线检测平台以及滤波板(2)以及面阵探测器(4)，其中，X射线检测平台上放置待检测的发动机叶片(3)，发动机叶片(3)上方安装滤波板(2)，X射线检测平台的面阵探测器(4)设于发动机叶片(3)下方，X射线检测平台的X射线机(1)安装于滤波板(2)的上方。