Industrijska kompjuterska tomografija u polju NDT

1. Industrijska kompjuterska tomografija u polju NDT Đananović Jasmin

2. Tomografija, a uz to još i kompjuterska? • Tomografija – skeniranje u višeravnina pomoću bilo kakve vrste prodirućih talasa • Talasi u tomografiji kojima se izlaže objekat su najčešće X-zrake • Upotrebom računara (1972. god.)proces se znatno ubrzava, te takva tehnika dobija novi naziv- kompjuterska tomografija- CT

3. Kompjuterska tomografija u industriji • CT počinje sa primjenom u industriji tek ’80. godina prošlog vijeka kada su izvršena neka 2D snimanja materijala • 3D skeniranje se pojavljuje’90. godina • Ova tehnika je danas jedna od najšire primjenjivanih tehnika za ispitivanje proizvoda zato što pruža 3D prikaz unutrašnjsti materijala • Veoma važna uloga industrijskog CT je u polju NDT – ispitivanje bez razaranja

4. CT i ostale NDT metode • Poređenjem karakteristika maksimalne rezolucije i dubine skeniranja može se dobiti uvid u opsežnostCT-a • CT daje visoku rezoluciju geometrije objekta, ali ima i najbolju mogućnost skeniranja unutrašnosti dijela

5. Mogućnosti CT-a • Industrijski CT se može podijeliti na četiri skupine, a to su: • Linearni akceleratori (LINAC), • Makro CT, • MikroCT, • NanoCT. • Podjela je izvršena na bazi • rezolucije snimka, • tačnosti mjerenja i • kapaciteta skenera

6. Šta čini jedan CT uređaj? • Standardni CT uređaj za industrijske potrebe danas sastoji se od: • izvora x-zraka, • rotacionog stola, • detektora x-zraka te • procesorskejedinice • Tok skeniranja je standardiziran prema VDI/VDE 2630

7. Način i tehnike snimanja • CT pravi snimke objekta u više presječnih ravnina tako što: • projektuje zraku fotona kroz jednu ravan na objekat pod utvrđenim uglom pri čemu izvor zračenja rotira zajedno sa detektorom x-zraka. • prilikom prolaska zraka kroz objekat bivaju apsorbovane od strane tijela, neke se odbijaju a neke prolaze kroz tijelo. • fotoni koji prođu kroz objekat koji se skenira se detektuju i šaljuračunaru na obradu čime se stvara potpuna slika strukture objekta. 3D slika sa nijansama sive predstavlja dijelove materijala različite gustine unutar mjerenog objekta. • U zavisnosti od izvora zraka, postoje dva sistema za snimanje, linijski i prostorni, 2D i 3D.

8. Linijski (lepeza) način snimanja • Šalje zrake u obliku lepeze, linijski(line beam) • Objekat snimanja vrši rotaciju i translaciju oko z ose • Detektor zračenja je linijski • Relativno spor proces skeniranja • Skeniranje ne obuhvate sve površine jednako

9. Primjer linijskog snimanja dijela

10. Prostorni način snimanja • Izvor zračenja u obliku kupe (conebeam) omogućava veću brzinu i jednako snimanje po cijeloj površini dijela • Objekat vrši samo rotaciju oko z ose • Detektor u obliku ploče • Dobije se 3D oblik skeniranog objekta • Nedostatak je prevelik broj odbijenihx-zraka u okolinu

11. Obrada podataka • Nakon detekcije zračenja pomoću algoritama i softwera se kreira 3D model dijela koji je sastavljen od Voxela • VOXEL= video pixel, sadrži informacije o obliku i gustini na tom mjestu • Nijanse sive boje pojedinih voxela daju prikaz gustine u nekoj tački • U zavisnosti od broja voxela po jedinici zapremine (npr. 32x32x32) mijenja se i količina memorije koju zauzima snimljeni objekat (do 8 GB pa i više)

12. CT za otkrivanje unutrašnjih grešaka dijela • Otkrivanje grešaka u postiže se: • Analizomvoxel podataka softwerski • Generisanjemizo-površina(3D izo-linija) iz voxela • Podaci se čuvaju u .STL formatu • Provjera unutrašnjosti modela može se postići uvođenjem virtualne presječne ravnine • Dio nije potrebno sjeći

13. Ispitivanje geometrije (dimenzija) • Omogućeno je mjerenje dimenzija na u STL formatu • Mogu se mjeriti uglovi, radijusi i udaljenosti • Tačnosti do 10-6 [m]

14. Tehnika poređenja • Eng. „Scan to CAD comparison“ • Vrši se poređenje dijela dobivenogtomografijom(STL) sa CAD modelom prvobitno korištenim za izradu dijela • Mogućnost mjerenja odstupanja stvarnih dimenzija • Dobije se histogramodsupanja od stvarnih vrijednosti, do 250 000 tačaka i više

15. Zaključna razmatranja • Razvojem računara raste mogućnost primjene CT u industriji • Pri ispitivanjju proizvoda u polju NDT inženjeru je data mogućnost da uz visoku tačnost i niske troškove dođe do potrebnih podataka o nekom elementu • Proces se vrši uz veoma malu intervenciju čovjeka • Siguran je, i moguć je visok stepen automatizacije