一、非破壞檢測
非破壞檢測是一門工業基礎工程,也是一門應用科學。應用上非常的廣泛,可以保證被測試物件在結構與運作上的可靠性。選用非破壞檢測技術符合經濟成本效益的檢測方法,進行檢測確認被檢測物的狀況和缺陷,經由這樣的檢測,可以提早會預防管道破裂及各其延伸事故事件的發生。並在不破壞它們的情況下進行檢測和測量,避免影響檢測物後續的功能作用。
目前在工業上非破壞檢測方法主要分為下面幾類:射線檢測(RT)、超音波檢測(UT)、磁粒檢測(MT)、渦電流檢測(ET)、聲發射檢測(AE)、泄漏檢測(LT)、液滲檢測(PT)、中子射線檢測(NRT)、目視檢測(VT)等。
二、射線檢測
射線檢測是指「以具有穿透能力的射線 (如X射線、γ射線)穿透試件,再達於底片或螢幕等介質,以生成影像之記錄,然後研判影像以瞭解試件品質」。它在許多領域中被廣泛應用。射線檢測通常使用的裝備可分為兩類: X射線及γ射線。X射線光子產生於高能電子加速,γ射線則來源於原子核衰變。產生X射線的最簡單方法是用加速後的電子撞擊金屬靶。撞擊過程中,電子突然減速,其損失的動能會以光子形式放出,形成X射線。γ射線是由是原子衰變裂解時放出的射線之一,不穩定同位素之衰變所產生的高能量電磁波,這些同位素可以是天然的,也可以是人造的。
使用X射線的好處是其危險性小,能量可以改變,影像對比較佳等等,但壞處是設備通常較笨重,體積較大又需要電源等等,使用伽瑪射線)的好處是輕巧,且穿透力較大又不必電源,但壞處是危險性較大,能量又不易改變,影像對比較差等等。
在工業檢測中,射線檢測被用於檢測材料的缺陷,以及檢測焊接和鑄造品質等。這可以通過將物體置於射線源和檢測器之間,然後根據從物體上穿透、散射或反射出來的能量變化來分析物體的特性。
三、射線檢測原理
將具有高穿透性的射線穿透檢測物,檢測物中有薄有厚,密度高低各異的區域,其穿透射線量會有所差異,而射線會在檢測物後方的底片上形成影像。就如同照片一樣,根據光線量使底片曝光而形成影像。而X射線、γ射線是種高能量的電磁波,射線檢測中射線的量,也會使對射線具有感度的底片產生明暗的影像。
射線檢測的概念,會有一個射線源,射線穿透過檢測物,在底片上形成影像,所以射線檢測也是一種射線照相底板法。這種方法在醫院裡經常使用。將一片照相底片放置於人體後方,X射線穿過人體內軟組織(皮膚及器官)後會照射到底片,令這些部位於底片經顯影後保留黑色;X射線無法穿過人體內的硬組織,如骨或其他被注射含鋇或碘的物質,底片於顯影後會顯示成白色。
四、射線檢測的特性
射線照相底片上的明暗度,是依射線通過檢測物到達底片上的射線量。射線通過檢測物時,若通過的射線量多或被吸收的少,在底片上就會顯得較黑;若通過的射線量少或被吸收的多,在底片上就會較白些。
五、影響穿透量的原因
(一)厚度: 材料厚度不同,底片的明暗程度不同,檢測物中最薄部份,對應底片上最黑,是射線量通過最多的原故。
(二)密度: 材料的密度也會影響射線通過的量,顯現在底片上不同的黑暗程度,鉛有較高的密度,再來是銅、鋼、鋁。密度高會吸收較多的射線,通過的射線量較少,所以通過鉛的射線量少,使底片較白些。
由這兩個特點,厚度與材料來看,檢測物中若有缺陷,例如氣孔,這缺陷部份的密度較低,射線通過時被吸收的射線量較少,通過的射線量多,因此會得到較黑的影像。射線檢測的基本過程,如同日常生活中的照相一樣,只是並非是以光為源而是以射線為源。所以射線檢測就是以具有穿透能力的射線穿透檢測物,於底片或螢幕上生成黑白影像的記錄。
當底片被感光後在暗房內浸於顯像液,曝光部份變黑,變黑的程度隨曝光量成正比,顯像完成,立刻以中止液或清水沖洗,再將底片置於定影液中,以溶解感光乳化劑未變黑部份,最後再以清水清除定影液,乾燥後加以判讀記錄。
六、射線檢測它具有以下優點和缺點:
(一)優點:
1.被測結果可以直觀顯示;
2.測量結果可以長期保存;
3.適用於各種材料的檢測,金屬材料、非金屬材料、複合材料均可以檢測;最適合檢驗體積缺陷,即具有一定空間分布的缺陷,或者具有一定厚度的缺陷。
(二)缺點 :
1.檢驗成本較高;
2.對裂紋類型缺陷有方向性的限制;
3.必須考慮安全防護。