X射线数字成像检测原理及应用汇总
X射线数字成像检测原理及应用
EMA超声技术工作原理
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EMA设备图谱
2
1
3
4
5
7
6
8
1-EMA-传感器；2-探测脉冲发生器；3-测量放大器 和自动增益放大器；4.模拟-数字转换（ADC）部件； 5-微处理器部件；6-内存部件；7-指示部件；8-键 盘。
第29页/共36页
高温EMA高温腐蚀检测仪设备
大型冷库低温管道检测 长期投用无法停车的液化石油气管道
第19页/共36页
3、X射线数字成像检测检测案例
氨制冷管道检测解决的主要问题
u 停机检测难度大 u 保温层和铁皮 u 部分管道为液氨且无法排空
第20页/共36页
3、X射线数字成像检测检测案例
p 焊接缺陷： 未焊透 未熔合 气孔 条形缺陷
氨制冷管道检测主要问题
第7页/共36页
(1)焊缝检测
焊接接头x射线成像
焊缝裂纹测量：利用灰度 测量方法，可以对焊缝缺 陷进行测量
第8页/共36页
未焊透深度的测量
第9页/共36页
(2)壁厚、外径检测
管子测厚、测径：采用双能量曝光模式，便于测量管径、壁厚和管 道保护层厚度
第10页/共36页
基于灰度级进行外径测量
基于灰度级进行测量外径
356×1 1
9.3
同上
8.7
6
催化 P209A入口（东侧）弯头 反应 北部
油浆
350℃ 348℃
20#
356×1 1
9.0
9.1
同上
8.6
7
催化 P209B入口（西侧）弯头 反应 中部
油浆
350℃ 348℃
20#
x射线成像在安检上的应用原理
X射线成像在安检上的应用原理1. 简介X射线成像技术是一种常见的非破坏性测试方法，广泛应用于安检领域。
通过使用特殊的X射线装置，可以获取被检物体的内部结构图像，从而快速准确地发现隐藏在物体内部的禁止品、危险品或其他违禁物品。
2. X射线成像原理X射线成像是利用X射线的穿透能力和不同材料对X射线的吸收能力的差异来实现的。
其工作原理可简要概括如下：•发射X射线：X射线机器（如X射线安检机）产生连续的X射线，这些X射线有着较高的能量，并具备较强的穿透力。
•照射被检物体：被检物体会被放置在X射线束中，X射线束穿过物体，并被探测器接收。
•X射线吸收：不同物质对X射线的吸收程度不同，高密度物质（如金属）对X射线的吸收率高，而低密度物质（如塑料）对X射线的吸收率相对较低。
•探测器接收X射线：探测器记录X射线束穿过被检物体后的剩余射线，产生数字化信息。
•图像生成：收集到的数字化信息经过处理和分析，最终生成具有灰度级别的二维或三维图像。
灰度级别的不同表示了被检物体的密度不同。
3. X射线成像的优势X射线成像在安检上具有许多优势，使其成为当今最常见的安检技术之一：•快速检测：X射线成像技术可以快速扫描大量被检物体，几秒钟内即可生成图像，提高安检效率。
•高分辨率：X射线成像技术能够提供高分辨率的图像，即使对于微小物体也能够清晰显示。
•非接触检测：X射线成像技术是一种非接触性的检测方法，无需与被检物体直接接触，减少了污染和破坏的风险。
•多种物质检测：X射线成像技术对不同物质的检测能力广泛，可以检测金属、塑料、液体等多种物质。
4. X射线成像在安检领域的应用X射线成像技术在安检领域具有广泛的应用，以下是几个典型的应用场景：4.1 行李箱检查•快速检测：X射线成像技术可以快速扫描行李箱，提供行李箱内部物体的清晰图像。
安检人员可以通过这些图像判断是否有危险物品。
•自动识别：X射线成像设备通常会配备图像处理软件，可以自动标记出可能的危险物品，提高安检效率。
x-ray 原理
x-ray 原理X射线（X-ray）是一种高能量的电磁辐射，具有极短的波长和高穿透能力。
X射线成像技术是利用X射线的特性进行医学诊断、材料检测等领域的重要工具。
本文将介绍X射线成像的原理及其应用。
一、X射线成像原理X射线成像的原理是基于X射线的穿透能力和吸收特性。
当X射线通过物体时，会根据物体的密度和厚度发生吸收和散射。
吸收较强的区域会使X射线通过的强度减弱，而吸收较弱的区域则会让X射线通过的强度增强。
通过测量X射线的强度变化，可以获得物体内部的结构信息。
二、X射线成像技术1. X射线摄影X射线摄影是最常见的X射线成像技术之一。
在X射线摄影中，被检查的物体放置在X射线束和感光介质之间。
当X射线经过被检查物体后，射线的强度会发生变化。
感光介质接受到射线的能量，形成X射线照片。
医生或检测人员通过观察照片上的密度差异，可以判断出物体的异常情况，如骨折、肿瘤等。
2. CT扫描CT（Computerized Tomography）扫描是一种三维X射线成像技术。
CT扫描通过多次旋转拍摄不同角度的X射线图像，然后使用计算机对这些图像进行重建，生成具有空间信息的三维图像。
相比于传统X射线摄影，CT扫描可以提供更详细的断层图像，对于复杂病变的检测和定位更加准确。
3. X射线衍射X射线衍射是一种通过测量物质晶格中原子的排列来研究材料结构的方法。
当X射线通过晶体时，会发生衍射现象。
通过测量衍射角度和强度，可以推断出晶体内原子的排列方式和间距。
X射线衍射技术在材料科学、结晶学等领域有着广泛的应用。
三、X射线成像的应用1. 医学诊断X射线成像技术在医学诊断中有着广泛的应用。
通过X射线摄影和CT扫描可以检测骨骼、器官和软组织的异常情况，如骨折、肿瘤、感染等。
此外，X射线还可以用于导管放置、血管造影等介入性操作的引导。
2. 安全检查X射线成像技术在安全检查中发挥着重要作用。
例如，机场安检中使用的行李X射线机可以检测行李中是否存在危险物品。
x射线成像技术的原理与应用
x射线成像技术的原理与应用1. 引言•x射线成像技术是一种非常重要的医学和工业检测方法。
•本文将介绍x射线成像技术的原理和应用。
2. x射线成像技术的原理•x射线是一种电磁辐射，具有较高的穿透能力。
•x射线成像技术利用x射线穿透物体并与物体内部的不同组织或材料发生相互作用，进而形成影像。
•x射线成像技术的原理主要包括：–x射线源：产生x射线的设备，通常是由高能电子束轰击金属靶发生器产生。
–物体：被检测的对象，可以是人体内部组织、工业产品等。
–探测器：用于捕捉和测量x射线通过物体后的剩余辐射。
–影像处理系统：将探测器捕捉到的剩余辐射转化为图像。
3. x射线成像技术的应用3.1 医学领域•普通x射线检查：用于骨折、腹部钙化、肺部结核等疾病的诊断。
•CT扫描：通过旋转式x射线源和探测器，获得物体的三维图像，用于帮助诊断和手术规划。
•放射治疗：利用x射线的高能量特性，对肿瘤进行放射性治疗。
3.2 工业领域•无损检测：用于检测工业产品的内部缺陷，如焊接缺陷、材料疏松等。
•安全检查：用于检测安全隐患或非法物品，如行李箱、货物等。
•原材料分析：通过x射线的特征谱线，分析物体的成分和结构。
4. x射线成像技术的优势•高分辨率：x射线成像技术可以获得高分辨率的图像，可以清晰地显示物体的细节。
•高穿透能力：x射线可以穿透一部分物质，能够检测和观察物体内部的结构。
•非侵入性：x射线成像技术对被检测对象没有伤害。
•快速：x射线成像技术可以在短时间内获得图像。
5. x射线成像技术的发展趋势•数字化：x射线成像技术越来越多地采用数字化处理，可以实现图像的存储、传输和分析。
•多模态成像：将x射线成像技术与其他成像技术结合，可以获得更全面和准确的信息。
•低剂量成像：针对x射线辐射对人体的潜在危害，研究人员正在努力降低x射线成像的辐射剂量。
•自动化：利用计算机和人工智能等技术，实现x射线成像的自动化处理和分析。
6. 结论•x射线成像技术是一种重要的医学和工业检测方法，应用广泛且不断发展。
x成像的原理
x成像的原理X射线成像是一种非常重要的影像学技术，可以用于医疗诊断、工业检测、安全检查等领域。
它的原理是利用X射线的特性，通过对物体的吸收和散射来获取影像信息。
本文将介绍X射线成像的原理、设备和应用。
一、X射线成像的原理X射线是一种电磁波，具有高能量、短波长和强穿透力等特点。
在物体中传播时，X射线会被物质吸收、散射或透过，这些过程会产生不同的影响，从而形成X射线影像。
1. 吸收当X射线穿过物体时，会被物质吸收，其吸收程度与物质的密度和厚度有关。
相对密度较大的物质如骨骼、金属等，对X射线的吸收能力较强，因此在X射线影像上呈现出明显的白色。
而相对密度较小的物质如肌肉、脂肪等，则对X射线的吸收能力较弱，呈现出深色。
2. 散射当X射线穿过物体时，会与物质中的原子发生相互作用，导致X 射线的散射。
散射的方向和能量与物质中原子的位置和状态有关，因此散射会使X射线影像产生噪声和模糊。
3. 透射当X射线穿过物体时，一部分X射线能够透过物体，这些透射的X射线将在胶片或探测器上形成阴影，从而形成X射线影像。
二、X射线成像设备X射线成像设备主要包括X射线管、滤光器、样品台、探测器等部分。
1. X射线管X射线管是X射线成像设备的核心部分，它能够产生高能量的X 射线，并将其照射到样品上。
X射线管由阴极、阳极和玻璃外壳组成。
当电子从阴极射出时，会被阳极吸引，从而产生高速运动的电子流。
这些电子流会撞击阳极，产生X射线。
2. 滤光器滤光器是用来筛选X射线的部分能量，以便在样品表面产生适当的X射线强度。
不同的滤光器材料和厚度可以用于调节X射线的能量和强度。
3. 样品台样品台是用来支撑和定位样品的部分。
在医学成像中，样品台通常是一张床，可以调整高度和角度以适应不同的拍摄需求。
在工业检测中，样品台通常是一个夹具或夹具，可以固定样品以便进行检测。
4. 探测器探测器是用来接收X射线的部分，它可以将X射线转换为电信号，并将其发送到计算机上进行处理。
冷阴极X射线数字成像检测技术与应用
一冷阴极X射线技术原理（一）冷阴极X射线技术原理（二）冷热阴极X射线技术比较（三）冷阴极X射线检测系统冷阴极X射线检测系统由冷阴极X射线源、数字成像板（检出器）、控制器及平板电脑构成。
使用锂电池驱动X射线源及数字成像板，可在无外接电源环境中进行检测。
X射线源的照射、数字成像板的成像及信号处理均采用电脑专用软件控制实现。
（四）冷阴极X射线检测系统特点冷阴极X射线源主要采用针叶树型碳纳米构造的冷阴极X射线管，检测时，使用控制与升压电路施加高压脉冲使其瞬间激发出X射线，无需预热。
该系统配备先进的数字成像板结合图像信号处理等技术，做到即时拍片立刻成像，可快速获取X射线检测结果。
冷阴极X射线源因体积小重量轻，携带方便；辐射量小、仅需简单防护，无需加热、图像清晰度高等特点，使诸多至今无法实现的现场射线检测不仅成为可能，而且变得更加安全、方便、快捷、可靠，适用范围极广, 潜力巨大。
目前主要应用于火力发电管网检测、配管腐蚀及焊缝检测、高压输电线检测、电线端头线夹内部腐蚀检测、板板对接焊缝检测等。
（五）工业用冷阴极X射线检测产品放射源相关参数二冷阴极X射线及其工装技术的应用轨道工装冷阴极X射线数字检测仪携带轻便、成像快速，受到检验人员的认可，但在检测过程中设备拆装、固定、移动，需要大量的时间和人力，尤其是大面积管屏的检测，拍照成像一次的时间1秒，但拆装固定设备一次的时间最少在15分钟以上，反复的拆装过程，使得检验检验效率大打折扣。
快拆工装可单人操作，在3分钟内完成一次拆装过程，适合直径80mm以下任意材质管道的安装使用，电动轨道移动检测工装，适用于大面积管屏检测，可在15分钟内完成10次以上拍照过程，检测时间大大缩短，检测效率大幅提高。
（一）冷阴极数字射线及其轨道工装在受热面焊口检验的应用冷阴极X射线数字检测仪及其轨道工装体积小（厚度小于10cm），重量轻（小于10kg）、成像快速(每张图像小于2秒)、拍照位置移动时间小于2秒，高质量成像效果等优势，适用于炉内狭小空间管屏焊口缺陷的检测。
射线数字成像检测原理及应用
EMA超声技术工作原理
EMA设备图谱
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3
4
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7
6
8
1-EMA-传感器；2-探测脉冲发生器；3-测量放大器 和自动增益放大器；4.模拟-数字转换（ADC）部件； 5-微处理器部件；6-内存部件；7-指示部件；8-键 盘。
高温EMA高温腐蚀检测仪设备
EMA高温探头
EMA探头主要由三部分组成：
X射线数字成像检测原理及应用
中国特检院压力管道部
2015-7-31
提纲
一、X射线数字成像检测 二、X射线数字成像检测特点 三、应用范围 四、案例
1、X射线数字成像检测
X射线数字成像（DR）检测原理
射线透照被检工件，衰减后的射 线光子被数字探测器接收，经过一 系列的转换变成数字信号，数字信 号经放大和A/D转换，通过计算机处 理，以数字图像的形式输出在显示 器上。
最大提离为6毫米； 可应用于600℃高温管线残余厚度测量等； 材质：碳钢、合金钢、不锈钢、铜、钛、铝等一切导体材料； 检测速度快：800检测点/天； 测量精度高：0.01mm;
测量注意事项
1、金属受热膨胀； 2、温度对声速的影响。 一般来讲，碳钢膨胀系数为10-13 ×10ˉ6/℃；
不锈钢膨胀系数为14.4-16 ×10ˉ6/℃； 合金钢受成分影响，膨胀系数的变化范围较大。 温度的提高致使构建内部发生变化，因此声波的传递速度也随之变化。 电磁超声是反射的纵波，而普通超声一般采用的横波，高温腐蚀检测仪采用 是纵波，声速受材料影响较小。 通过高温状态下的多次实验，同种材料受温度的影响，每升高55℃测量数据 比实际值增加1%
(1)焊缝检测
焊接接头x射线成像
焊缝裂纹测量：利用灰度 测量方法，可以对焊缝缺 陷进行测量
《数字化x射线成像》课件
数字化X射线成像可以覆盖更大 的动态范围，从而捕捉到更多 细节信息。
易于存储和传输
数字化格式的图像方便存储， 并且可以通过网络进行远程传 输，便于医生异地诊断。
低辐射剂量
相对于传统X射线，数字化X射 线成像技术通常使用较低的辐 射剂量，减少对患者的潜在伤
害。
挑战与问题
设备成本高 技术更新快 操作技能要求高 数据安全风险
射辐射的影响。
实时监测设备
医疗机构应配备辐射剂量监测设 备，对工作人员和患者的辐射剂 量进行实时监测，确保在安全范
围内操作。
辐射安全管理与培训
01
安全管理规定
医疗机构应制定辐射安全管理规定，明确各岗位人员的职责和工作要求
，确保操作规范、安全可靠。
02 03
培训计划
医疗机构应对从事数字化X射线成像的工作人员进行专业培训，提高其 操作技能和安全意识，确保工作人员能够熟练掌握各种防护措施和应对 突发情况的处置能力。
解决方案与未来发展
加强技术培训
为医生提供数字化X射线成像技术的培训 课程，提高他们的专业知识和操作技能。
A 降低设备成本
通过技术创新和规模化生产，降低 数字化X射线成像设备的成本，使其
更广泛地应用于医疗机构。
B
C
D
持续研发与创新
鼓励科研机构和企业持续研发数字化X射 线成像技术，提高图像质量、降低辐射剂 量，并拓展其在其他领域的应用。
近年来，随着平板探测器技术的成熟 ，数字化X射线成像在清晰度、分辨 率和便携性等方面得到显著提升。
数字化进程
随着计算机技术的进步，20世纪80年 代开始出现数字化X射线设备，逐步 取代传统胶片式X射线机。
技术原理及应用领域
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中国特种设备检测研究院
国家质量监督检验检疫总局
数字射线检测评价标准
CSEI
1、NB/T 47013.11《承压设备无损检测 第11部分：X射线数字成像检测》 报批稿
2、《质检总局特种设备局关于氨制冷装置特种设备专项治理工作的指 导意见》质检特函（2013）61号文
3、《在用工业管道定期检验规程》（试行）
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ห้องสมุดไป่ตู้
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腐蚀深度的测量
CSEI
（ a） (b) 使用线轮廓工具进行点状腐蚀深度测定
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(4)有保温与无保温成像比较
CSEI
无保温
有保温
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(5)有液和无液成像比较
CSEI
满液状态
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国家质量监督检验检疫总局
(1)焊缝检测
焊接接头x射线成像
CSEI
焊缝裂纹测量：利用灰度 测量方法，可以对焊缝缺 陷进行测量
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国家质量监督检验检疫总局
未焊透深度的测量
CSEI
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(2)壁厚、外径检测
CSEI
管子测厚、测径：采用双能量曝光模式，便于测量管径、壁厚和管 道保护层厚度
1、X射线数字成像检测
X射线数字成像（DR）检测原理
射线透照被检工件，衰减后的射 线光子被数字探测器接收，经过一 系列的转换变成数字信号，数字信 号经放大和A/D转换，通过计算机处 理，以数字图像的形式输出在显示 器上。
CSEI
数字成像检测与胶片照相在射线透照原理 上是一致的，均是由射线机发出射线透照被检 工件，衰减、吸收和散射的射线光子由成像器 件接收。不同点在于成像器件对于接收到的信 息的处理技术：胶片照相是射线光子在胶片中 形成潜影，通过暗室的处理，利用观片灯来观
射线源
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国家质量监督检验检疫总局
2、X射线数字成像检测特点
CSEI
便携式X射线数字成像技术适合 检测各种金属管材、管头、焊缝 质量、裂纹、管子测厚、腐蚀成 像等，并具有以下特点： （1）便携性强，既适合固定检 测也适于现场检测 。 （2）不用胶片，2-5秒成像，现 场即可了解检测情况。 （3）图像灵敏度高。 （4）无须拆除防护层，检测效 率高。 （5）能够对缺陷进行高精度测 量。
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国家质量监督检验检疫总局
基于灰度级进行外径测量
CSEI
基于灰度级进行测量外径
中国特种设备检测研究院
国家质量监督检验检疫总局
基于灰度级进行壁厚测量
CSEI
基于灰度级变化对试件壁厚进行测量图
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国家质量监督检验检疫总局
(3)外腐蚀检测
CSEI
管道腐蚀检测：利用灰度测量方法，可以对管道腐蚀情况进行检测
国家质量监督检验检疫总局
高温管线的腐蚀失效
CSEI
高温管线被广泛应用于石油化工、石油 精炼、化学工业、冶炼工业、电力工业及 食品和造纸工业等各个领域，高温管道腐 蚀失效占高温管道事故而迫使企业非计划 停车的30%以上，因此，高温管道的在役 腐蚀检测与长期状态监测是防止高温管道 腐蚀失效乃至灾难性事故的最为有效的手 段。
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3、X射线数字成像检测检测案例
CSEI
大型冷库低温管道检测
长期投用无法停车的液化石油气管道
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3、X射线数字成像检测检测案例
氨制冷管道检测解决的主要问题
CSEI
停机检测难度大
保温层和铁皮
部分管道为液氨且无法排空 外径DN32至DN150，壁厚2.5mm至6mm
3、X射线数字成像检测检测案例
CSEI
液化石油气管线三通马鞍焊缝检测
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国家质量监督检验检疫总局
CSEI
高温腐蚀测厚仪原理及应用
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提
纲
CSEI
一、高温腐蚀测厚原理 二、高温腐蚀测厚检测特点 三、应用范围 四、案例
中国特种设备检测研究院
1、X射线数字成像检测
工作流程
CSEI
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1、X射线数字成像检测
曝光曲线
CSEI
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1、X射线数字成像检测
辐射区域
最大辐射区域 2 mR /小时 (3000 脉冲)
CSEI
X射线的距离防护区域
射线源周围的最大辐射区域：侧面3英尺零10英 寸(116 cm) 射线源后面7英尺零6英寸 (230 cm)
无液状态
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2、X射线数字成像检测特点
数字射线检测相对普通射线检测优势有：
CSEI
1、无需去除管线外覆盖层，所以对于带有外覆盖层的高温管道也可以 进行拍片无损检测 2、不需要清空介质，尤其针对液相管道，也可以进行拍片检测。 3、能够进行壁厚定量检测（有一定偏差） 4、检测设备功率小，透照区域小。 5、数字射线检测设备相对普通X光射线机设备小巧，搬运方便。 6、能够实时成像，能够在现场即时观察到缺陷。
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3、X射线数字成像检测检测案例
氨制冷管道检测主要问题
CSEI
焊接缺陷： 未焊透
未熔合
气孔 条形缺陷
85%以上的焊口均存在根部未焊透
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国家质量监督检验检疫总局
4、X射线数字成像检测检测案例
CSEI
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国家质量监督检验检疫总局
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管线腐蚀问题
察缺陷；而数字成像则是利用计算机软件控制
数字成像器件，实现射线光子到数字信号再到 数字图像的转换过程，最终在显示器上进行观 察和处理缺陷
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1、X射线数字成像检测
设备组成
主机 发射机 成像板 PC 电源
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其他线缆及附件
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国家质量监督检验检疫总局
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国家质量监督检验检疫总局
CSEI
X射线数字成像检测原理及应用
中国特检院压力管道部
2015-7-31
中国特种设备检测研究院
国家质量监督检验检疫总局
提
纲
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一、X射线数字成像检测 二、X射线数字成像检测特点 三、应用范围 四、案例
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