曝光曲线的制作及应用
X射线曝光曲线的制作及应用
2012年8月第22期科技视界Science &Technology Vision0引言射线探伤是无损检测主要常规检验方法之一,在电力建设焊接施工检验中占有重要地位。
而对于射线检验中应用最多的X 射线检验来说,曝光曲线的应用对于检验人员正确选择曝光参数、有效控制透照底片质量有着重要的理论和实践意义。
当前,在电力建设焊接施工检验中,检验人员实际透照选择曝光参数时,一般对受检部件进行二至三次试拍片以后,才能找出较为合适的曝光数据,这种方法既浪费材料、又降低工效,同时又容易延误探伤时机。
而有了曝光曲线以后,对于不同厚度工件的探伤,检验人员可以方便的从曲线中查得所需参数,然后根据现场实际情况稍加修正,就可直接应用于现场操作,方便而又快捷。
当前,造成检验人员不能应用曝光曲线指导现场施工操作的主要原因,是因为X 射线曝光曲线制作过程较为复杂,大多数检验人员没有制作曲线的实践经历,对它的实际应用也需要有一个掌握和熟练的过程,所以本文着重介绍曝光曲线的制作方法及其应用。
1X 射线曝光曲线的制作1.1定义X 射线曝光曲线是利用作图法来表示的X 射线的穿透厚度、管电压、曝光量以及胶片之间关系的曲线。
1.2X 射线曝光曲线的基本形式对同一台X 射线机来说,如果保持透照方式、暗室处理条件、胶片类型、增感方式以及观片条件等因素不变,只以工件厚度、管电压和曝光量为可变参数,则不同焦距、不同底片黑度时的曝光曲线的基本形状是一样的。
对X 射线来说,当前常用的曝光曲线主要形式如图1(a)所示。
它是在固定透照焦距和底片黑度的前提下,以横坐标表示穿透厚度、以纵坐标表示管电压,以曝光量为参数所得出的一组直线线簇。
另外,在绘制此种曲线时,还必须绘制如图1(b)所示的一组预备曲线,此种曲线曝光量取固定值,以穿透厚度为横坐标,以底片黑度为纵坐标,以管电压作曝光参数;此种曲线在实际探伤中应用也相当广泛。
(a )(b )图1曝光曲线的基本形状1.3制作原理射线穿过物质时,强度的衰减主要取决于物质的种类及厚度。
曝光曲线的制作
谢谢大家！
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xiexie!
电压KVP），这是我们在实际生产运用中
最常用的基本曲线。Fra bibliotek四、曝光曲线的制作原理
根据数学分析可以知道，管电压与透照厚 度之间不存在简单的线性关系，因而得到 的不是直线而是一条曲线，在实验中用阶
梯试块实现不同厚度d的透照，在同一焦距
和曝光量条件下，用不同的管电压进行多 张胶片曝光，经暗室处理可得一组底片。
管 电 压 厚 度 曲 线
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五、曝光曲线的制作方法与步骤
曝 光 量 厚 度 曲 线
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六、曝光曲线的应用
1.确定透照参数：如果射线照相检验的条件与制作 曝光曲线的条件完全一致，则可以简单地从曝光曲 线直接查出所需要的透照参数。
2.实际射线照相检验的条件有时不同于制作曝光曲 线的条件，这时候不能简单地直接从曝光曲线确定 透照参数，而必须对从曝光曲线得到的透照参数进 行修正。
四、曝光曲线的制作原理
通过这组底片可获得多条黑度与厚度的 曲线（每张底片即是一条黑度——厚度 的曲线），当我们选取某一黑度值时， 不同管电压对应的不同厚度即有一对应 点，将选取的各点标注于普通坐标纸上 便可得一条曝光曲线，这一曝光曲线， 就是管电压——厚度曝光曲线。
四、曝光曲线的制作原理
2．曝光量——厚度曝光曲线： 同制作管电压——厚度曝光曲线一样， 在各种条件不变的情况下，固定管电压
五、曝光曲线的制作方法与步骤
表5-1 绘制曝光曲线数据表---透照厚度 单位（mm）
五、曝光曲线的制作方法与步骤
5.绘制曝光曲线 利用表5-1的数据,采用直接描点方法即可 绘制出曝光曲线。直接进行描点时，会出 现数据点并不都在同一直线的情况，这时 应用过大多数点的直线作出曝光曲线图。
X射线探伤机曝光曲线的制作与校验规程
X射线探伤机曝光曲线的制作与校验规程
1. 编制依据
依据NB/T47013-2015标准要求,每台在用X射线机应制作经常检验材料的曝光曲线。
依据曝光曲线选择曝光参数。
2. 适用范围
本规程适用于X射线机曝光曲线的制作的校验。
3. 应用器材
3.1 阶梯试块：阶梯级差为2mm，每级宽度不少于15mm，试块长度和宽度应不小于胶片尺寸，且宽度不小于100mm，长度不小于300mm。
3.2 LK568A黑度计
3.3 胶片及暗室处理
3.4 观片灯
4. 制作步骤：
每台设备的曝光曲线，应不少于3个选定管电压的参数曲线
4.1设计透照参数
每台设备制作3条曲线，每条曲线应设计1张参数表，其管电压的选择应为设备的较低、中等以及较高管电压，如250KVX射线机，推荐选择150KV、200KV、240KV；
参数设计表
4.2曝光试验
根据选择的曝光参数进行透照,透照时暗盒背面要用1mm的铅板屏蔽。
底片冲洗干燥后,用观片灯观察,并用黑度计测量,选择黑度 3.0(或与之最相接近)的部位,填入参数设计表的对应栏。
4.3绘制曝光曲线
根据参数设计表中的数据,绘制曝光曲线。
曝光曲线用对数坐标纸绘制。
纵坐标为曝光量的常用对数，横坐标为透照厚度。
胶片、增感屏、底片黑度、透照焦距、暗室处理条件、射线机型号及编号均在曝光曲线中注明。
5. 曝光曲线的校验
在用设备每年应对曝光曲线进行一次校验。
设备更换重要部件或经大修后，应及时对曝光曲线进行校验，经校验其曝光参数与曝光曲线不相符时，应重新制作曝光曲线。
曝光曲线试验记录
曝光曲线试验记录。
X射线曝光曲线的制作及应用
X射线曝光曲线的制作及应⽤X射线曝光曲线的制作及应⽤【摘要】本⽂介绍了使⽤阶梯试块来制作X射线曝光曲线的原理及具体操作步骤，并重点介绍使⽤微机作图来绘制曝光曲线的⽅法，同时对曝光曲线在电⼒建设射线检验中的应⽤作了阐述和论证。
【关键词】X射线；曝光曲线；制作及应⽤0引⾔射线探伤是⽆损检测主要常规检验⽅法之⼀，在电⼒建设焊接施⼯检验中占有重要地位。
⽽对于射线检验中应⽤最多的X射线检验来说，曝光曲线的应⽤对于检验⼈员正确选择曝光参数、有效控制透照底⽚质量有着重要的理论和实践意义。
当前，在电⼒建设焊接施⼯检验中，检验⼈员实际透照选择曝光参数时，⼀般对受检部件进⾏⼆⾄三次试拍⽚以后，才能找出较为合适的曝光数据，这种⽅法既浪费材料、⼜降低⼯效，同时⼜容易延误探伤时机。
⽽有了曝光曲线以后，对于不同厚度⼯件的探伤，检验⼈员可以⽅便的从曲线中查得所需参数，然后根据现场实际情况稍加修正，就可直接应⽤于现场操作，⽅便⽽⼜快捷。
当前，造成检验⼈员不能应⽤曝光曲线指导现场施⼯操作的主要原因，是因为X射线曝光曲线制作过程较为复杂，⼤多数检验⼈员没有制作曲线的实践经历，对它的实际应⽤也需要有⼀个掌握和熟练的过程，所以本⽂着重介绍曝光曲线的制作⽅法及其应⽤。
1X射线曝光曲线的制作1.1定义X射线曝光曲线是利⽤作图法来表⽰的X射线的穿透厚度、管电压、曝光量以及胶⽚之间关系的曲线。
1.2X射线曝光曲线的基本形式对同⼀台X射线机来说，如果保持透照⽅式、暗室处理条件、胶⽚类型、增感⽅式以及观⽚条件等因素不变，只以⼯件厚度、管电压和曝光量为可变参数，则不同焦距、不同底⽚⿊度时的曝光曲线的基本形状是⼀样的。
对X射线来说，当前常⽤的曝光曲线主要形式如图1（ａ）所⽰。
它是在固定透照焦距和底⽚⿊度的前提下，以横坐标表⽰穿透厚度、以纵坐标表⽰管电压，以曝光量为参数所得出的⼀组直线线簇。
另外，在绘制此种曲线时，还必须绘制如图１（ｂ）所⽰的⼀组预备曲线，此种曲线曝光量取固定值，以穿透厚度为横坐标，以底⽚⿊度为纵坐标，以管电压作曝光参数；此种曲线在实际探伤中应⽤也相当⼴泛。
曝光曲线的制作及应用
曝光曲线的制作及应用在实际工作中，通常根据工件的材质与厚度来选取射线能量，曝光量以及焦距等工艺参数，上述参数一般是通过查曝光曲线来确定的。
曝光曲线是表示工件（材质、厚度）与工艺规范（管电压、管电流、曝光时间，焦距、暗室处理条件等）之间相关性的曲线图示。
但通常只选择工件厚度、管电压和曝光量作为可变参数，其他条件必须相对固定。
曝光曲线必须通过试验制作，且每台X射线机的曝光曲线各不相同，不能通用，因为即使管电压、管电流相同，如果不是同一台X射线机，其线质和照射率是不同的。
原因是：（1）加在X射线管两端的电压波形不同（半波整流、全波整流、倍压整流及直流恒压等），会影响管内电子飞向阳极的速度和数量。
（2）X射线管本身的结构、材质不同，会影响射线从窗口出射时的固有吸收；（3）管电压和管电流的测定有误差。
此外，即使是同一台X射线机，随着使用时间的增加，管子的灯丝和靶也可能老化，从而引起射线照射率的变化。
因此，每台X射线机都应有曝光曲线，作为日常透照控制线质和照射率，即控制能量和曝光量的依据，并且在实际使用中还要根据具体情况作适当修正。
对每台在用射线设备均应做出经常检测材料的曝光曲线，依据曝光曲线确定曝光参数。
制作曝光曲线所采用的胶片、增感屏、焦距、射线能量等条件以及底片应达到的灵敏度、黑度等参数均应符合规定。
对使用中的曝光曲线，每年至少应校验一次。
射线设备更换重要部件或经较大修理后应及时对曝光曲线进行校验或重新制作。
4.4.1曝光曲线的构成和使用条件横座标表示工件的厚度，纵座标表示管电压、曝光量为变化参数的曲线称为厚度——管电压（T—KV）曝光曲线；若纵座标用对数刻度表示曝光量，管电压为变化参数，所构成的曲线则称为厚度——曝光量（T—E）曲线。
几种典型的曝光曲线图例见图4-7～4-10。
图4-8 曝光曲线图例图4-9 曝光曲线图例图4-10 曝光曲线图例（3）：γ射线源，任何曝光曲线只适用于一组特定的条件、这些条件包括：1．所使用的X射线机（相关条件、高压发生线路及施加波形、射源焦点尺寸及固有滤波）；2．一定的焦距（常取700或800mm）；3．一定的胶片类型；4．一定的增感方式（屏型及前后屏厚度）；5．所使用的冲洗条件（显影配方、温度、时间）；6．基准黑度（通常取2.0）。
实验一 曝光曲线的制作
三、实验原理
通过这组底片可获得多条黑度与厚度的 曲线（每张底片即是一条黑度——厚度 的曲线），当我们选取某一黑度值时， 不同管电压对应的不同厚度即有一对应 点，将选取的各点标注于普通坐标纸上 便可得一条曝光曲线，这一曝光曲线， 就是管电压——厚度曝光曲线。
三、实验原理
三、实验原理
2．曝光量——厚度曝光曲线： 同制作管电压——厚度曝光曲线一样， 在各种条件不变的情况下，固定管电压 （KVP）改变曝光量（mA·min），对阶 梯试块进行分次曝光。
六、实验讨论与分析
1．简述两种曝光曲线的作用； 2．列出实验数据，画好曝光曲线，并作 简要分析。
表1-1-3
机 型 管电压 （KVP）
六、实验讨论与分析
透照规范 焦距： mm ，曝光量： mA·t 底片黑度测量值
d
D
d
D
d
D
d
D
六、实验讨论与分析
2.5时 厚度d (mm)
管电压 （KVP）
三、实验原理
根据数学分析可以知道，管电压与透照厚 度之间不存在简单的线性关系，因而得到 的不是直线而是一条曲线，但从实验中可 以看出这条曲线的曲率不大，在某些区域 内可以近似的看作直线，在实验中用阶梯 试块实现不同厚度d的透照，在同一焦距和 曝光量条件下，用不同的管电压进行多张 胶片曝光，经暗室处理可得一组底片。
图
射线照相的基本透照布置 1—射线源 2—中心束 3—工件 4—胶片 5—像质计
实验二 焊缝的射线探伤检测
1）射线源、工件、胶片的相对位置； 2）射线中心束的方向； 3）有效透照区（一次透照区）。 此外，还包括防散射措施、像质计和标 记系的使用等方面的内容。
摄影如何用曲线来调整曝光？
摄影如何用曲线来调整曝光？
如何用曲线来调整曝光？
很多做摄影后期的人常说的一句话就是，一根曲线玩转摄影后期。
曲线调整可以调整曝光，调整色彩，可以局部调整，可以全局调整，可以分通道调整，也可以整图调整。
所以说，掌握了PS的曲线功能就掌握了摄影后期的精华部分。
这里只应题主的问题说说曲线在摄影后期曝光调整中的应用。
在讲曲线调整曝光之前，假设你已经懂了什么是直方图，还有如何看直方图，这是做曲线调整曝光的基础，如果不明白，可以看看紫枫曾做过的相关问答，透彻理解直方图。
如果打开一张照片，添加曲线调整层：
我们先看下曲线面板，先来理解下曲线调整的原理：
曲线是用一个平面直角坐标系来表示图象中的黑白灰的分布情况，X轴是输入值从黑场到白场的灰阶分布，从0--255，Y轴是输出值，其它是一样的。
后面就是直方图。
假设我们选择一个中灰点，即输入是 127，输出是127：
现在我把这个点提亮，输出改为180：
明显画面提亮了，因为原来中灰的127这个点，调整后变成了180，变成了浅灰。
同时这是一种曲线化的调整，所以变的不只是中灰那一种像素点，相关连的像素点都发生了变化。
同理，降低这个输出值就会压暗。
所以这就是用曲线调整曝光的根本原理所在。
以下列举一些常用曲线调整方式。
变亮，白场增多。
变暗，白场减少。
变暗，黑场增多。
变灰，黑场减少。
整体提亮。
整体压暗。
增加对比度。
降低对比度。
压高光：
提暗部：
以上列举只是最常用的一些方法，只要懂得原理，曲线应用就可以随心所欲了。
曝光曲线的制作
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五、曝光曲线的制作方法与步骤
曝 光 量 厚 度 曲 线
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六、曝光曲线的应用
1.确定透照参数：如果射线照相检验的条件与制作 曝光曲线的条件完全一致，则可以简单地从曝光曲 线直接查出所需要的透照参数。
2.实际射线照相检验的条件有时不同于制作曝光曲 线的条件，这时候不能简单地直接从曝光曲线确定 透照参数，而必须对从曝光曲线得到的透照参数进 行修正。
（1）焦距不同时的修正 （2）黑度不同时的修正 （3）胶片不同时的修正 （4）材料不同时的修正
谢谢大家！
谢谢！
xiexie!
电压KVP），这是我们在实际生产运用中
最常用的基本曲线。
四、曝光曲线的制作原理
根据数学分析可以知道，管电压与透照厚 度之间不存在简单的线性关系，因而得到 的不是直线而是一条曲线，在实验中用阶
梯试块实现不同厚度d的透照，在同一焦距
和曝光量条件下，用不同的管电压进行多 张胶片曝光，经暗室处理可得一组底片。
四、曝光曲线的制作原理
曝光量——厚度曝光曲线在对数坐标纸上 是一条直线，这是因为：
I = Iot－μ d
（1-1）
通过推论可得：
log I0t dc （1-2）
五、曝光曲线的制作方法与步骤
1.准备 确定制作曝光曲线的条件和准备阶梯试
块及补充试块。 （1）需确定的制作曝光曲线的条件主要
因此，要定期重新制作曝光曲线，一般每一年制 作一次。
四、曝光曲线的制作原理
1．管电压——厚度曝光曲线（KV-T）：
在X射线机、胶片、增感屏、焦距、暗室
处理条件保持不变的情况下，固定曝光 量（mA·min）对阶梯试块进行透照。为 了使不同厚度部分的黑度值一样，就必 须随着厚度的变化而改变曝光强度（管
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曝光曲线的制作及应用
曝光曲线是表示工件（材质、厚度）与工艺规范（管电压、管电流、曝光时间、焦距、暗室处理条件等）之间相关性的曲线图示。
但通常只选择工件厚度、管电压和曝光量作为可变参数，其他条件必须相对固定。
曝光曲线必须通过试验制作，且每台X射线机的曝光曲线各不相同，不能通用。
一、曝光曲线的构成和使用条件
1.曝光曲线的构成
横坐标表示工件的厚度，纵坐标用对数刻度表示曝光量，管电压为变化参数，所构成的曲线则称为曝光量-厚度（E-T)曲线；若纵坐标表示管电压、曝光量为变化参数的曲线则称为管电压-厚度（Kv-T)曝光曲线。
图1所示为一般形式的X射线曝光曲线图；图2所示为一种实用的γ射线曝光曲线图。
图1 X射线曝光曲线图
a)曝光量-厚度曲线 b)管电压-厚度曲线
2.曝光曲线的使用条件
任何曝光曲线只适用于一组特定的条件，这些条件包括：
(1)所使用的X射线机（相关条件：高压发生线路及施加波形、射源焦点尺寸及固有滤波）。
(2)—定的焦距（常取600〜800 mm)。
(3)—定的胶片类型（通常T3或T2胶片）。
(4)一定的增感方式（屏型及前后屏厚度）。
(5)所使用的冲洗条件（显影配方、温度、时间）。
(6)基准黑度（通常取3.0)。
图3 制作曝光曲线的D-T 曲线
a)小曝光量D-T 曲线 b)大曝光量D-T 曲线
这类曝光曲线一般只适用于透照厚度均匀的平板工件，而对厚度变化较大的工件如形状 复杂的铸件等，只能作为参考。
二、曝光曲线的制作
曝光曲线是在机型、胶片、增感屏、焦距等条件一定的前提下，通过改变曝光参数（固定“kV ”、改变“mA•min”或固定“mA•min”改变“kV ”）透照由不同厚度组成的钢阶梯试块，根据给定冲洗条件洗出的底片所达到的某一基准黑度（如为3.0或2.0)，来求得“kV ” “mA•min”、T 三者之间关系的曲线。
1.绘制D-T 曲线
采用较小曝光量、不同管电压拍摄阶梯试块，获得第一组底片。
再采用较大曝光量、不同管电压拍摄阶梯试块，获得第二组底片，用黑度计测定获得透照厚度与对应黑度的两组数据，绘制出D-T 曲线图（见图3)。
图2 Se75γ射线曝光曲线图
2.绘制E-T曲线
选定一基准黑度值，从两张D-T曲线图中分别查出某一管电压下对应于该黑度的透照厚度值。
在E-T图上标出这两点，并以直线连接即得该管电压的曝光曲线（见图4)。
图4 E-T曲线
三、曝光曲线的使用方法
1.曝光曲线的一般使用方法
从E-T曝光曲线上求取透照给定厚度所需要的曝光量，一般都采用所谓“一点法”，即按射线束中心穿透厚度确定与某一“kV”相对应的E。
但需注意，对有余高的焊接接头照相，射线穿透厚度有两个值，这时需要注意标准允许黑度范围与曝光曲线基准黑度的关系，JB/T 4730标准规定AB级允许黑度范围2.0〜4.0,如果曝光曲线基准黑度为3.0或更高，则以母材部位12mm为透照厚度查表为宜，这样能保证焊缝部位黑度不致太低；如果曝光曲线基准黑度为2.5或更低，则以焊缝部位16mm为透照厚度查表为宜，这样能保证母材部位黑度不致太高。
2.考虑厚度宽容度的曝光曲线使用方法
透照钢焊缝时应使焊缝余高部分的黑度（D
min )和母材部分的黑度（D
max
)都符合射线
照相检测标准规定的黑度范围，这就需要考虑宽容度问题。
此时可根据曝光曲线和胶片特性曲线提供的数据，来确定透照一定厚度范围达到规定黑度范围的曝光量。
具体步骤如下（参阅图5)：
(1)由被检焊缝确定透照最小厚度：T和最大厚度T
A。
(2)在E-T眼光曲线图横坐标上找出了T、T
A
两点，由此作垂线与各“kV”线
相交。
(3)由斜线上各交点作出横轴平行线与纵坐标相交。
(4)由纵坐标各交点求出与各“kV ”值相应的达到同一基准黑度D 1(如D 1=18)的曝光
量比值'ψ。
(5)由使用胶片特性曲线找出与标准规定的黑度上下限值D 2、D 1相应的曝光量比值
lg 10
E
ψ=。
(6)比较'ψ与ψ的值，务使'
ψ≤ψ。
(7)取'ψ最接近ψ的“kV ’’值作为满足厚度宽容度的管电压。
3.材质改变时曝光参数的换算
要使一种材料的曝光曲线适用于其他材料的透照，可利用射线透照等效系数进行厚
度换算。
所谓射线透照等效系数（用m ψ表示），是指在一定管电压下，达到相同射线吸收效果(或者说获得相同底片黑度）的基准材料厚度T 。
与被检材料厚度T m 之比，即
m m /T T ψ=
钢为基准材料（m ψ=1.0)时，几种常用金属材料在不同管电压和能量下的射线透照等效系数的近似值见表1。
图5 考虑厚度宽度的曝光曲线使用示意图
a)曝光曲线 b)胶片特性曲线 c)焊缝特性曲线
表1 某些金属的射透照等效系数
m (以钢为基准)。