厚度测定问题可分为两种情况,一是某部位厚度差测定;二是工件部位由两种不同材料物体构成,需要测定各部分(不同材料物体)的厚度。
1.厚度差测定方法
厚度差测定是在某技术检测时,工件检测图像上两邻近部位的灰度值分别为G1和G2,确定它们对应的厚度差ΔT。
按照基本理论的叙述,当厚度差ΔT很小时,对应的图像亮度对比度为
由于灰度是眼睛对亮度的感觉,可认为就是亮度,因此上式可写为
由于灰度是眼睛对亮度的感觉,可认为就是亮度,因此上式可写为
从此可写出
从此可写出
此式用于ΔG很小的情况(ΔG≈0),即应转换为微分情况
此式用于ΔG很小的情况(ΔG≈0),即应转换为微分情况
对特定的工件区、特定的检测技术,因μ、n都是定值,故可记为常数
对特定的工件区、特定的检测技术,因μ、n都是定值,故可记为常数
这样就有
这样就有
由于函数的原函数为lnx,故上积分结果为
由于函数的原函数为lnx,故上积分结果为
即
即
为从灰度差确定厚度差,需要确定检测技术的常数值C。常数值C可从理论上确定,但一般可简单地采用试块确定。按上式有
为从灰度差确定厚度差,需要确定检测技术的常数值C。常数值C可从理论上确定,但一般可简单地采用试块确定。按上式有
即,可在测量部位附加同样材料、具有适当平面尺寸的小厚度差试块,从检测图像的灰度值确定常数值C。这样对一定范围内的厚度差都可以测定。
例如,对适当尺寸的厚度为2mm、4mm、6mm的平板,在获取的检测图像上测定的灰度值分别为41000、33000、26000。设厚度4mm为未知厚度,用厚度2mm、6mm作为试块确定需要的常数
即,可在测量部位附加同样材料、具有适当平面尺寸的小厚度差试块,从检测图像的灰度值确定常数值C。这样对一定范围内的厚度差都可以测定。(www.xing528.com)
例如,对适当尺寸的厚度为2mm、4mm、6mm的平板,在获取的检测图像上测定的灰度值分别为41000、33000、26000。设厚度4mm为未知厚度,用厚度2mm、6mm作为试块确定需要的常数
从它可确定未知厚度(这里为4mm)与厚度2mm、6mm的厚度差。与厚度2mm的厚度差为
从它可确定未知厚度(这里为4mm)与厚度2mm、6mm的厚度差。与厚度2mm的厚度差为
与厚度6mm的厚度差为
与厚度6mm的厚度差为
可见,这样测定的误差可控制在较小范围。
2.两种不同物体结构的厚度测定原理
对于工件结构为两种不同物体(例如,管道的保温层与本体结构)构成的厚度测定,需要采用双能射线检测技术。双能射线检测技术是用高、低两种不同能量的射线透照工件。双能射线检测技术测定工件两种不同材料物体厚度的原理如下。
假定工件结构的两种物体厚度分别为T1和T2,采用的X射线的能量分别为E1和E2,两种物体对不同能量射线的衰减系数分别为μ1(E)和μ2(E),入射射线强度为I0,透射射线强度为I。依据射线的衰减规律,则可写出两次透照的透射强度方程
可见,这样测定的误差可控制在较小范围。
2.两种不同物体结构的厚度测定原理
对于工件结构为两种不同物体(例如,管道的保温层与本体结构)构成的厚度测定,需要采用双能射线检测技术。双能射线检测技术是用高、低两种不同能量的射线透照工件。双能射线检测技术测定工件两种不同材料物体厚度的原理如下。
假定工件结构的两种物体厚度分别为T1和T2,采用的X射线的能量分别为E1和E2,两种物体对不同能量射线的衰减系数分别为μ1(E)和μ2(E),入射射线强度为I0,透射射线强度为I。依据射线的衰减规律,则可写出两次透照的透射强度方程
对二式分别改写为
对二式分别改写为
从而可求得:
从而可求得:
即,只要确定了工件两种物体的射线衰减系数,测定了两次透照时测定部位的射线透射比,则可按上面两式计算出工件两种物体的厚度。
方程有解的条件是
/2宽度作为测定细节尺寸的基本因此应正确地选取二次透照的射线能量。
因此应正确地选取二次透照的射线能量。
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