电缆缓冲层缺陷数字X射线的无损检测技术研究
电力电缆现场检测中应用X射线数字成像技术的分析
电力电缆现场检测中应用X射线数字成像技术的分析摘要：改革开放以来，我国经济得以迅猛发展，城市化建设的步伐不断加快。
而电力作为经济建设的基础性行业，其运行情况对城市化的建设、工业生产乃至人们的生活等多方面都具有极大的影响。
但是在实际的城市建设中，电缆事故情况屡有发生，这不但为国家造成了极大的经济损失，同时也严重的影响到了城市化的建设、经济的发展。
而X射线数字成像技术则是一种新型的电缆检测方法，从而帮助人们对电缆的损坏情况、当前电缆的质量等进行准确评估。
以保证电缆的安全使用，减少经济损失。
本文主要就X射线数字成像技术的电力电缆检测原理、该技术使用时的注意事项、使用该技术进行电力电缆检测的意义及技术分析等内容进行相关论述。
关键词：X射线；数字成像技术；电力电缆；检查在当今时代，电力电缆承担着极为重要的电力传输作用，是城市化建设中电力输配网中非常重要的一个载体。
而在实际的城市化建设中，电力电缆发生故障的概率却非常的高。
该情况的发生是导致供电无法正常的一个主要原因，严重的影响到了企业的生产、人们的生活、城市的建设、经济的发展等多方面。
当然引发电力电缆故障的原因是多方面的，其中包括外力的人为破坏、施工的工艺、自身的产品质量这几方面。
但是无论是哪一方面出现了问题，都将对电力电缆的正常化运行带来极大的负面影响作用。
因而为了保证电力电缆的正常化使用，降低国家的经济损失，采用有效的方法在不破坏电力电缆外观的情况下，对其进行快速的、准确的检查是非常有必要的。
而X射线成像技术恰好可以满足人们电力电缆检测的这一需求，是一种值得进行推广的技术检测方法。
一、 X射线数字成像技术的电力电缆检测原理这是一项近些年来刚新兴起来的无损害性的射线检测方法，其的工作原理主要是通过X射线对检测物体进行照射，进而让X射线通过检测物体。
而后在通过射线探测器，将X射线射透物体所得到的信号进一步进行处理，转换为数字信号。
这些数字信号通过计算机的数据处理，以图像的形式呈现出来，并同时被存储于计算机内。
X射线数字图像焊接缺陷检测研究的开题报告
X射线数字图像焊接缺陷检测研究的开题报告一、选题背景和意义随着工业化进程的不断加速，焊接技术在工业生产中得到越来越广泛的应用。
对于焊接质量的检测，一直是焊接领域中的重要问题。
目前，常用的焊接缺陷检测方法主要有目视检测、射线检测和超声波检测等。
其中，射线检测是一种常用的、无损的检测方法，可以检测焊接中的各种内部缺陷，如气孔、夹渣、裂纹等。
近年来，随着数字图像处理技术的不断发展，数字图像检测成为射线检测的一种新型方式，因其具有增强、分析、处理等优点，被广泛地应用于焊接缺陷检测中。
因此，研究数字图像检测技术在焊接缺陷检测中的应用具有重要意义。
二、研究目的和内容本项研究旨在探究数字图像处理技术在焊接缺陷检测中的应用，具体研究内容如下：1. 分析焊接缺陷的特征及常见的缺陷类型；2. 介绍数字图像处理技术的基本原理和相关方法；3. 研究数字图像处理技术在焊接缺陷检测中的应用；4. 设计并开发一种基于数字图像处理的焊接缺陷检测系统，并进行实验验证。
三、研究方法和技术路线本项研究主要采用以下研究方法和技术路线：1. 文献综述法：通过收集、整理和分析相关文献，深入了解数字图像处理技术在焊接缺陷检测的应用现状与发展趋势。
2. 理论分析法：结合数字图像处理技术、射线检测技术和焊接工艺等方面的理论知识，分析数字图像处理技术在焊接缺陷检测中的可能性和优势。
3. 实验验证法：设计并开发数字图像处理技术在焊接缺陷检测中的实验系统，并进行实验验证。
四、预期结果和意义通过本项研究，预期能够实现以下结果和意义：1. 初步探究数字图像处理技术在焊接缺陷检测中的应用可行性和优势；2. 提出基于数字图像处理的焊接缺陷检测方法和技术；3. 设计研发数字图像处理技术在焊接缺陷检测中的实验系统；4. 实现焊接缺陷自动化检测和分析，提高焊接质量和工作效率；5. 在工业生产中具有广泛应用前景。
高压电缆阻水缓冲层烧蚀缺陷的射线检测工艺参数研究
作者地址：湖南长沙市雨花区水电街 ７９ 号［４１０００７］ ．
的。 不同物体之间密度差距越大，相邻位置的明暗
区别就越明显，理论上密度偏差超过 １ ５％ 时即可
用射 线 检 测 区 分。 电 缆 密 度 ［３］ 从 交 联 聚 乙 烯 的
２０２１ 年第 ２ 期
２０２１ 年 ４ 月
电线电缆
Ｎｏ．２ ２０２１
更好。
图 ５ 不同管电压条件下电缆的射线透照图
２ ３ 曝光时间
曝光量是 Ｘ 射线源发出射线的管电流 Ｉ 与透照
时间 Ｔ 的乘积。 曝光量是 Ｘ 射线透照检测的一个
重要参数，它直接影响图像的黑度，两者在一定范围
内呈线性关系。 通过调节曝光量可以调整图像的质
量。 同时，曝光量还影响着图像的对比度、颗粒度、
０ ５ ｍＡ，曝光时间为 １５ ｓ 进行射线检测，得到透照
图如图 ４ 所示，箭头所指即为白色缺陷影像。 ３ 种
焦距条件下均能检测出电缆缓冲层缺陷，７５０ ｍｍ 焦
距的图像清晰度更好。
· ２９·
２０２１ 年第 ２ 期
Ｎｏ．２ ２０２１
２０２１ 年 ４ 月
电线电缆
Ｗｉｒｅ ＆ Ｃａｂｌｅ
Ａｐｒ．，２０２１
图 ４ 不同焦距条件下电缆的射线透照图
２ ２ 管电压
在射线检测工作中，正确选择 Ｘ 射线仪的管电
压十分关键，它直接决定 Ｘ 射线的透照能力。 射线
检测的灵敏度主要取决于工件对比度和成像板的灵
敏度。 其中成像板的灵敏度是由检测系统自身决定
且不易改变，工件对比度是射线通过工件两个不同
区域后射线强度的比率，主要是由材料的吸收系数、
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ａｂｌａｔｉｖｅ ｄｅｆｅｃｔｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｂｌｏｃｋｉｎｇ ｂｕｆｆｅｒ ｌａｙｅｒ ｉｎ
压接质量及导线的X射线数字成像缺陷检测
压接质量及导线的X射线数字成像缺陷检测
压接型电力金具如耐张线夹和接续管,他们在架空输电线路中的导、地线连接中广泛采用。在压接形式方面,早期采用爆压,现在采用液压,鉴于压接型电力金具既要承受导线或地线的全部张力,同时又是通流导体,起到过流作用,此类金具一旦安装后,就不再拆卸。有必要设计一种免拆卸的检测方式,对压接导线的内部连接情况进行检测。为了解决这一问题,依据X射线的穿透性,采用X射线数字成像检测技术,对压接导线质量进行检测,从胶片X射线到数字X射线,指出影响数字X射线成像的影响因素,并根据典型特性参数检测的结果,对其分析,近而度量其相似特征,实现压接导线X射线检测图像的特征参数的提取,并将结果保存在SQL数据库下,以便于检索、查询和指示。
高压电缆阻水缓冲层烧蚀缺陷的射线检测
试验研宪DOI：10.11973/wsjc202012013高压电缆阻水缓冲层烧蚀缺陷的射线检测谢亿，刘维可，刘三伟,段肖力，曹先慧，黄福勇，冯超(国网湖南省电力有限公司电力科学研究院，长沙410007)摘要：利用射线检测技术对某110kV电缆线路进行带电检测，有效检出该线路电缆本体多处阻水缓冲层烧蚀缺陷，同时分析了该类缺陷的产生规律，并提出了针对性的改进建议。
关键词：高压电缆；阻水缓冲层；X射线；缺陷中图分类号：TG115.28文献标志码：A文章编号:1000-6656(2020)12-0056-03 X-ray detection of the ablation defect of water blocking buffer layer in high-voltage cableXIE Yi,LIU Weike.LIU Sanwei・DUAN Xiaoli,CAO Xianhui・HUANG Fuyong.FENG Chao (Electrical Science Research Institute,State Grid Hunan Electric Power Corporation,Changsha410007,China)Abstract:A110kV cable line was inspected by means of X-ray detection technology,and the ablative defects of water blocking buffer layer were effectively detected in the cable body of the line.Meanwhile,the cause of such defects being initiated was analyzed,and suggestions for improvement were put forward.Key words:high-voltage cable；water blocking buffer layer；X-ray；defect2020年某110kV电缆线路B相发生故障，其型号为ZC-YJLW03-Z-64/110-1X630mm2,线路长度约为3.2km,至今已运行约7a。
X射线数字成像法在电缆受损诊断中的应用
X射线数字成像法在电缆受损诊断中的应用发布时间：2021-06-22T04:34:21.027Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第5期作者：黄涛[导读] 绝缘层是指包覆在电线电缆导体外围，起着电气绝缘作用的构件。
能确保传输的电流不泄露到外界，保障电线电缆的正常传输功能，同时确保外界事物及人身安全，导体与绝缘层是构成电线电缆产品的两个最基本组成结构。
深圳市输变电工程有限公司广东深圳 518000摘要：X射线数字成像检测[1]技术可很好地应用到高压电缆的受损诊断中，在不扩大受损伤电缆性能和完整性的前提下，检测电缆的物理性能和组织状态，以无损的可视化技术查明电缆内部的受损程度，为电缆内部损伤程度进行科学准确地评估，给检修、试验提供了强有力的技术支持，是一种先进的、可行的无损检测方法。
关键词：X射线数字成像；高压电缆；诊断；可视化；切面成像法引言随着城市化的发展，因城市美观及节约用地的需要，高压输电电缆（110kV及以上电压等级）越来越多的应用到城市建设中，但是经常有遇到野蛮施工情况，把电缆暴力拖放，敷设好后被重压变形，被混凝土砸伤等，还未投入运行就遭破坏。
高压电缆成本昂贵，一条几公里长高压电缆动则几十万上百万，对受到损坏的电缆用X射线数字成像技术进行无损可视化检测，通过对内部的可视化检测分析评估电缆结构、主绝缘受损情况，再加以其它常规试验来检验电缆性能，如具备投入运行条件，那么可节省更换电缆所造成的昂贵费用，既保证了电缆投入运行后电网的安全稳定，又取得了巨大的社会和经济效益。
本人从事高压输变电设备电气试验，在实践中利用X射线切面数字成像检测受损电缆，只有在准确取得X射线成像图片的前提下，才能科学的评估电缆受损程度。
下文对X射线切面数字成像检测方法进行论述，证明这种检测方法是确实可行的。
一、高压电力电缆构造图1如图1所示，电缆的结构总体上可分为导体、绝缘层、屏蔽层、护套层。
导体是进行电流传输的最基本结构组成。
长输管道无损检测中数字射线的运用之研究
长输管道无损检测中数字射线的运用之研究摘要：随着我国石油工业的快速发展，长输管道工程接踵而至。
长输管道在长期服役之后，受到外界环境以及人为破坏等因素影响，管道腐蚀、泄露和破损等现象时有发生，严重影响长输管道的安全可靠运行。
文章重点就长输管道无损检测中数字射线的运用展开分析。
关键词：长输管道；无损检测；数字射线；运用研究长输管道大多环境复杂，输送介质多为腐蚀性介质，容易发生破裂和穿孔，严重影响管道的性能、通过能力和安全性，影响管道的使用寿命。
如果管道出现腐蚀穿孔，将导致介质泄漏，威胁人民的生命健康、财产安全和社会稳定，并将带来巨大的经济损失。
根据 GB50369标准，射线检测是长输管道的强制性要求。
其中，传统的射线胶片摄影检测仍然是主要的无损检测方法，而射线数字成像检测技术是高效、高质量检测的发展趋势。
1长输管道无损检测中数字射线检测技术的类别1.1胶片数字化检测技术出于安全和环保的考虑，长输管道射线探测通常采用X射线源。
当X射线穿透管壁到达胶片时，由于受到较大的射线剂量，与缺陷位置相对应的胶片形成潜影。
在暗室中经显影、固定、干燥等进一步处理后，在胶片上形成缺陷透射图像。
评估者使用RT检测技术来确定缺陷图像的类型和大小以及缺陷是否超过标准。
RT检测胶片数字化技术是利用扫描设备将胶片图像转换成数字图像。
该技术虽然提出较早，但由于数字质量差、工业应用习惯等原因，其应用发展缓慢。
直到近年来，它才开始应用于高速铁路、成品油管道和航天器焊缝远程辅助胶片评价，对RT检测胶片数字化技术的需求也不断增加。
胶片数字检测技术是一种间接数字技术。
对于长输管道而言，其最大的优点是解决了管道存量胶片的数字化、管理和分析等问题。
1.2CR检测技术CR探测技术是电脑影像探测技术的缩写，是指使用储存式荧光成象板（IP-板子）来取代底片来实现探伤。
当X-光辐照IP板时，它的晶格中的电子会被激发到更高的能级，从而产生荧光，从而形成一个潜影层。
基于X射线数字成像系统的缆索检测
基于X射线数字成像系统的缆索检测陈慧;姚恩涛;田裕鹏【摘要】大桥缆索的包覆层较厚,应用超声和漏磁方法在线检测其腐蚀和断丝时,难以克服检测效率低和提离效应的影响.针对该局限性,基于X射线数字成像技术,利用X射线数字探伤仪沿缆索周向等分采集多幅图像.用MATLAB语言编程处理试验图像,研究了缆索图像的预处理技术,得到了腐蚀缺陷的识别、提取、腐蚀面积计算的方法,确定了缺陷的大小和位置.【期刊名称】《无损检测》【年(卷),期】2010(032)009【总页数】4页(P684-686,690)【关键词】X射线;缆索;图像处理;缺陷检测【作者】陈慧;姚恩涛;田裕鹏【作者单位】南京航空航天大学自动化学院,南京,210016;南京航空航天大学自动化学院,南京,210016;南京航空航天大学自动化学院,南京,210016【正文语种】中文【中图分类】TG115.28桥梁缆索系统使用过程中,由于磨损、锈蚀等原因会产生断丝、腐蚀等各种缺陷。
对大型桥梁缆索,采取有效的无损检测方法,既能够延长缆索的使用寿命,又能在其发生断裂之前及时更换。
目前国内外常用缆索检测方法是漏磁检测和超声检测,但这两种方法都存在检测灵敏度低、效率低和提离效应的问题。
笔者采用了X 射线数字成像技术对以上两种方法的缺点进行补充,能获得缺陷的直观图像,对缺陷的面积、位置的定量比较准确。
目前桥梁缆索结构的材料大都是钢丝绳,因此采用钢丝绳作为被检对象,其表面上加工了腐蚀缺陷,外层用大约2mm 的热缩管包上。
利用便携式X射线数字探伤仪沿缆索周向等分采集多幅图像。
1 图像预处理X 射线检测图像具有灰度区间比较窄、缺陷边缘模糊、图像噪声多、缺陷特征有时被湮没等特点,这些不利因素影响了根据X 射线图像对被检对象进行分析的效果。
为研究X 射线图像,正确提取缺陷特征,在计算机内对检测图像使用预处理是非常必要的,其主要目的是减少噪声和提高对比度。
1.1 图像滤波射线检测图像中的噪声大多是高斯白噪声,所以采用高斯白噪声去噪方法。
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电缆缓冲层缺陷数字 X射线的无损检测
技术研究
摘要：电力电缆是城市发展的重要基础供电设备。
国家电网公司和南方电网
的运行数据表明，由于电缆防水缓冲层的缺陷，导致了许多电缆故障。
高压电缆
是城市发展的重要基础供电设备，电缆运行中的故障问题越来越频繁，对国民经
济和人民生活造成了很大的影响。
数字X射线成像方法可以实现对电力电缆耐张
线夹无损检测，获得清晰直观的X射线数字图像。
通过X射线的无损检测技术能
够检验出电缆线路本身存在的一些缺陷，不仅能将缓冲层存在的问题进行分析，
同时也能针对相应的技术进行有效的改进。
关键词：高压电缆;缓冲层;X射线;缺陷;
1 X射线数字成像技术
数字X线摄影(digital radiography,DR)成像技术,不同于传统的摄影技术，它依托电子信息技术，通过计算机云端直接形成X射线成像，在计算机图像功能
的操作下，可以将X射线的影像信息转化成数字符号信息。
目前，临床使用的DR
成像技术主要涵盖了电荷耦合器件(CCD)、多丝正比室X线扫描以及平板探测器FPD等，此外，平板探测器又涵盖了非晶硒、非晶硅X线数字摄影系统。
缓冲层缺陷与缓冲层附近绝缘层和铝护套密度之间的密度差较大，通过DR
检测可以区分理论密度偏差，因此，利用DR系统检测高压电缆缓冲层缺陷是可
行的。
不同能量的X射线穿透被探测物质的能力也不同。
通过实验和理论研究可
以证实，一旦单能量X射线能够穿过密度均衡的物质层时，射线强度会发生显著
衰减，而随着入射强度的增加，穿透物体的厚度也会衰减。
2 缓冲层缺陷射线识别机理
通常的交联聚乙烯绝缘电力电缆缓冲层主要作用是缓解主绝缘挤压时的侧向压力，补偿运行中的绝缘热膨胀，依靠其半导电特性提供径向电流通道，起到纵向阻水作用。
射线检测时，X射线在穿透物体时能够与逐层物质发生相互的作用，受到散射和吸收影响，它的强度也会随之减少。
强度的减少程度在于与物体密度相关的物质减少程度以及能被辐射穿透的物质的厚度。
缓冲层由聚酯纤维编织布
(ρ=1.2～1.37g/cm3)和水可膨胀聚丙烯酸酯(ρ=0)组成。
95g/cm3)。
缓冲层烧蚀缺陷产物主要为碳酸钠或碳酸氢钠(ρ=2.532g/cm3)和氧化铝(ρ=3.7g/cm3)。
由于缓冲层与其相邻的铝护套和外屏蔽层之间存在明显的密度差异，通过图像分析可以清晰地表征缓冲层的结构特征。
但是缓冲层中存在缺陷，缺陷产物的衰减系数与缓冲层不一致，所以成像图像上的黑度会有明显的差异，这就是对比度，缓冲层的缺陷识别可以通过反映对比度差异来实现。
3 影响成像质量的因素
3.1 X射线能量大小因素
X射线对物体的检测反应度在于成像板的灵敏度和工件对比度。
工件对比度是射线在工件2个不同部位的穿透强度之比，它受管电压和材料的吸收系数以及缺陷深度的影响；成像板的灵敏度会通过检测系统进行检测不容易轻易变化。
如果管电压过低，会导致射线穿透度不足，在成像板成像质量也无法保证；反之，在管电压不断升高的情况下，衰减系数也会随之变小，从而导致成像的灵敏度随之下降。
所以，需要选择能量不太高的X射线来确保穿透力。
3.2 曝光量因素
曝光量代表的是照射时间t与X射线源发出的射线强度E之间的乘积，同样等于透照时间t与管电流i之间的乘积。
曝光量作为X射线透照检测中的重要参考指标，会导致图像清晰程度，因此，两者之间的关系成线性。
图像的质量也受到曝光量的调整影响，除此之外，曝光量对图像的灵敏度、颗粒度以及对比度都有一定程度的影响。
4 电缆缓冲层缺陷X射线无损检测的案例分析
4.1 缓冲层缺陷X射线无损检测
经现场试验选择X射线检测的管电压为75kV,管电流则是0.6mA,焦距为
600mm。
在经过检测时发现，受到摆放机位空间大小的影响下，管电压调整度在65～85kV之间，而焦距变动值一般在550～700mm之间。
现场检测电缆线路长
2.8km，分成4段，每段的长度在700m左右。
预计一共86个检测点。
4.2 检测结果
根据已有设置的检测工艺来看，射线图像能够清晰看出电缆中的铝护套、主
绝缘和铜芯线，铜芯线一般表现在中间区域圆柱体形状，而外围部分就是主绝缘，两者之间的导体屏蔽层无法在图像中清晰显示。
从部分图像中能够看见白色区块
缺陷影像，并从图中显示的缺陷影像来看，一方面靠近套管，并处于波谷位置，
基本分布在白色铝套管中；另一方面，白色缺陷影像根据射线机摆放位置能够发现，处于图像的下半部分，也就是电缆底部，靠近支架。
4.3 分析讨论
此电缆线路的图像检测能够清晰可见与电缆有关的铝护套、主绝缘、铜芯线
3个部分。
按照X射线检测技术和机理，考虑成像质量影响因素，从实验来看，X
射线检测技术能够有效测验出在同等工艺条件下电缆本体缓冲层存在的缺陷。
在分析白色缺陷影像显示中，根据它本身的位置规律能发现电缆缓冲层烧蚀
缺陷形成的原因。
因为在电缆缓冲层中存在阻水粉，并且它的成分呈碱性状态，
能够在受潮后发生一定的电化学反应，会形成密度较大的氧化铝、碳酸氢钠以及
碳酸钠。
处于下部波谷处的电缆，与顶部相比，其铝护套的承受力更大，因此容
易与绝缘屏蔽层和两侧的铝发生反应。
5 结语
X射线无损检测技术已在许多行业得到广泛应用，具有良好的实践基础，然
而高压电缆本身缓冲层遭受烧蚀影响会导致电缆受损，进而影响电缆的稳定运行，
导致电网安全出现重大隐患。
电缆被X射线检测后发现，电缆本体的缓冲层受到烧蚀情况的现象共有21处，并且这些烧蚀情况大都处于电缆底部位置的铝护套
附近，其中B相跟A、C相比缺陷更为严重，表明电缆缓冲层缺陷能够通过数字X 射线的无损检测技术有效检验。
因此，为保障电网的稳定安全运行，数字X射线的无损检测技术具有良好的应用和推广价值。
参考文献
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