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CT在汽车工业中的应用与展望
来源:上海沐睿 | 作者:沐睿环境-莉哥 | 发布时间: 2021-09-18 | 365 次浏览 | 分享到:

中心实验室与中心测量室第29期知识论坛《CT在汽车工业中的应用与展望》由金属测试组的测试工程师邹勇开讲,本期论坛主要介绍了工业CT的工作原理、基本构造以及在汽车工业中的应用场景。


工业CT的工作原理

工业CT是工业用计算机断层成像技术的简称,它能在对检测物体无损伤条件下,以二维断层图像或三维立体图像的形式,清晰、准确、直观地展示被检测物体的内部结构、组成、材质及缺损状况,被誉为当今最佳无损检测和无损评估技术。

工业CT的基本原理是当经过准直器且能量I0的射线束穿过被检物时,根据各个透射方向上各体积元的衰减系数不同,探测器接收到的透射能量I也不同。按照一定的图像重建算法,即可获得被检工件截面一薄层无影像重叠的断层扫描图像,重复上述过程又可获得一个新的断层图像,当测得足够多的二维断层图像就可重建出三维图像。




工业CT的基本构成

工业CT通常由射线源、机械扫描系统、探测器系统、屏蔽设施等部分组成。

射线源提供CT扫描成象的能量射束,以穿透试件,根据射线在试件内的衰减情况实现以各点的衰减系数表征的CT图象重建。与射线源紧密相关的是射线准直器及射线控制系统,用以射线强度、射线能量、射线形状的调节。机械扫描系统实现CT扫描时,试样的旋转或平移以及射线源-物体-探测器之间物理位置的相对调整。探测器系统用来测量穿透试件后的射线信号,经放大和模数转换后,送入计算机进行图象重建。计算机系统完成扫描过程控制、参数调整、图象重建、分析处理等。屏蔽设施用于射线安全防护。


工业CT在汽车工业中的应用与展望

CT的应用主要基于其两大特性:高的密度分辨率和高的空间分辨率,由此而扩展出一系列的实际应用:



检测零件内部缺陷、尺寸、分布



根据图纸要求,快速获取零件对应尺寸



查看零件的装配情况



重构固体燃料电池阳极内部孔道结构的3D图,通过对它进行网格化,可以进行气体传质的模拟以及热学模拟。



但CT的使用目前还存在一定的局限性。工业CT设备本身造价远高于其它无损检测设备,检测成本高,检测效率低,不利于CT检测的推广普及;同时由于CT在扫描一些大尺寸、多材质、结构复杂等零件时,密度、空间分辨力下降,直接影响后续的缺陷分析和尺寸测量。工业CT检测需要有专业技能的熟练工程师,这方面的人才培养周期长,以后更需要融入人工智能AI和深度算法等方面来提高工业CT检测、分析的效率。


总结

中心实验室及测量室总监闵良对本次论坛进行了总结,充分肯定了工业CT在汽车零件质量控制及设计开发等过程中有着不可替代的作用,通过驾驭工业CT这一先进检测手段,鼓励材料工程师及测试人员不断提高自身技能。


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