Назначение
Системы томографии рентгеновские промышленные Sanying (далее по тексту - системы) предназначены для обнаружения наружных и внутренних дефектов и измерений линейных размеров как наружной, так и внутренней геометрии ответственных узлов и деталей, а также для получения и анализа их трехмерных моделей.
Описание
Принцип действия систем заключается в просвечивании объекта измерения рентгеновскими лучами под разными углами, с регистрацией при помощи цифрового детектора излучения, прошедшего через объект. В ходе контроля объект поворачивается на угол от 0,1 до 5 градусов после каждого сканирования при помощи манипулятора с моторизованным поворотным столом, что позволяет набрать в ходе контроля от нескольких сотен до нескольких тысяч рентгеновских снимков. Собранный массив снимков анализируется при помощи программного обеспечения, что позволяет реконструировать трёхмерную структуру объекта в декартовой системе координат (вдоль длины, ширины и высоты объекта). Шаг реконструкции составляет единицы микрометров, что позволяет проводить анализ объекта контроля на наличие дефектов размером 10 мкм и менее.
Типы материалов, для которых применимы системы, включают металлы и сплавы, пластик, включая углепластик и полимерные композиты, камень, дерево, керамику и иные материалы.
Системы состоят из одного либо двух источников ионизирующего (рентгеновского) излучения, детектора(ов) рентгеновского излучения, манипулятора с моторизованным поворотным столом, рентгенозащитного кабинета, электрического шкафа, рабочей станции управления, рабочей станции реконструкции (обработки).
Источники излучения служат для генерации рентгеновского излучения с требуемой энергией и интенсивностью. В состав источников излучения входят рентгеновская трубка, высоковольтные генераторы, высоковольтные кабели и чиллеры для охлаждения. Генераторы и чиллеры поставляются отдельными блоками и вынесены за пределы рентгенозащитного кабинета. Детектор необходим для преобразования теневой проекции объекта в рентгеновском диапазоне в цифровой вид. Манипулятор осуществляет функцию фиксации исследуемого объекта, а также осуществляет настройку положения и вращение исследуемого объекта в поле зрения детектора. Рентгенозащитный кабинет необходим для защиты оператора и окружающего пространства от рентгеновского излучения. Рабочая станция управления используется для управления основными узлами системы и сбора теневых рентгеновских проекций (изображений). Рабочая станция реконструкции используется для преобразования проекций в трехмерную воксельную модель и для дальнейшей цифровой обработки трехмерных данных.
Исследуемый объект устанавливается в фиксирующую оснастку на поворотный стол манипулятора. Конусный пучок рентгеновского излучения, проходя сквозь объект, формирует изображение на детекторе. Данные рентгеновские изображения (проекции), набираемые при вращении объекта контроля на поворотном столике манипулятора, поступают в цифровом виде на рабочую станцию. На основе полученного набора рентгеновских теневых проекций программное обеспечение рабочей станции реконструкции создаёт трехмерное изображение объекта. Результаты могут быть представлены в виде срезов (сечений) инспектируемой детали или в виде трёхмерной модели, допускающих программное вычисление необходимых внешних или внутренних размеров.
К настоящему типу средств измерений относятся системы следующих модификаций Sanying NanoVoxel-2000, Sanying NanoVoxel-3000, Sanying NanoVoxel-4000, Sanying NanoVoxel-5000, Sanying MultiscaleVoxel-1000, Sanying MultiscaleVoxel-2000, Sanying MultiscaleVoxel-2000+, которые различаются метрологическими и техническими характеристиками, а также типами источников излучения, детекторов, манипуляторов, полезным объемом и габаритными размерами, а также областью применения. Общий вид систем приведен на рисунке 1.
Модификация Sanying NanoVoxel-2000 имеет наименьший размер камеры сканирования и рентгеновский источник излучения закрытого типа; модификация Sanying NanoVoxel-3000 оснащена низковольтным источником рентгеновского излучения, обеспечивающим высокое разрешение при измерении; модификация Sanying NanoVoxel-4000 имеет увеличенный размер камеры сканирования и обслуживаемый источник рентгеновского излучения; модификация Sanying NanoVoxel-5000 имеет возможность установки двух различных источников излучения для совмещения преимуществ других модификаций; модификация Sanying MultiscaleVoxel-1000 поставляется в составе защищённого кабинета с одним высоковольтным источником излучения для сканирования деталей большой толщины из плотных материалов; модификации Sanying MultiscaleVoxel-2000 и Sanying MultiscaleVoxel-2000+ поставляются в составе защищённого кабинета с двумя источниками излучения, первая имеет низковольтный и высоковольтный источники, вторая два высоковольтных источника.
Рисунок 1 - Общий вид систем томографии рентеновских промышленных Sanying
а) Sanying NanoVoxel-2000; б) Sanying NanoVoxel-3000; в) Sanying NanoVoxel-4000;
г) Sanying NanoVoxel-5000; д) Sanying MultiscaleVoxel-1000,
е) Sanying MultiscaleVoxel-2000, Sanying MultiscaleVoxel-2000+
Заводской номер наносится методом цифровой печати в формате буквенно-цифрового обозначения, состоящего из букв латинского алфавита и арабских цифр, на идентификационную табличку (рисунок 2), расположенную на боковой стороне корпуса рентгенозащитного кабинета, как показано на рисунке 3. Пломбирование систем не предусмотрено. Нанесение знака поверки не предусмотрено.
Рисунок 2 - Общий вид идентификационной таблички
Рисунок 3 - Место нанесения заводского номера
Программное обеспечение
Системы имеют автономное программное обеспечение (далее - ПО) Volume Graphics Studio MAX, Avizo for Industrial Inspection, NanoVoxel Scan, VoxelStudio Scan, VoxelStudio Recon.
Системы работают под управлением ПО NanoVoxel Scan или VoxelStudio Scan и VoxelStudio Recon, устанавливаемых на персональный компьютер, управляющий работой систем. ПО предназначены для обеспечения взаимодействия узлов системы, управления процессом получения данных, сохранения и экспорта данных.
ПО Volume Graphics Studio MAX и Avizo for Industrial Inspection устанавливаются на отдельный персональный компьютер и предназначены для обработки изображений, получаемых при сканировании и создании цифровой модели с помощью ПО NanoVoxel Scan, VoxelStudio Scan и VoxelStudio Recon.
Программное обеспечение является неизменным, средства для программирования или изменения метрологически значимых функций отсутствуют. Конструкция систем исключает возможность несанкционированного влияния на программное обеспечение и измерительную информацию.
ПО соответствует среднему уровню защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные метрологически значимой части ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационное данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Volume Graphics Studio MAX | Avizo for Industrial Inspection | NanoVoxel Scan | VoxelStudio Scan | VoxelStudio Recon |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 2.0 | не ниже 2025.1.1 | не ниже 2.3 | не ниже 2.0 | не ниже 2.5.1.25 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики_______________________________________________________________________________
| Наименование характеристики | Значение |
| Sanying NanoVoxel-2000 | Sanying NanoVoxel-3000 | Sanying NanoVoxel-4000 | Sanying NanoVoxel-5000 | Sanying Multiscale Voxel-1000 | Sanying Multiscale Voxel-2000* | Sanying Multiscale Voxel-2000+ |
| Диапазон измерений линейных размеров, мм | от 1 до 130 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений линейных размеров, мкм | ±(25+L/100) | ±(10+L/100) | ±(10+L/100) | ±(10+L/100) | ±(30+L/50) | ±(25+L/100) | ±(30+L/50) |
Примечание: L - измеренное значение линейного размера, мм
* Погрешность систем указана при использовании низковольтной рентгеновской трубки (300 кВ и менее). Если система содержит в составе высоковольтную рентгеновскую трубку (напряжением 450 кВ и более), погрешность при использовании высоковольтной трубки соответствует системам Sanying MultiscaleVoxel-2000+.
Таблица 3 - Технические характеристики______________________________________________________________________________________
| Наименование характеристики | Значение |
| Sanying NanoVoxel-2000 | Sanying NanoVoxel-3000 | Sanying NanoVoxel-4000 | Sanying NanoVoxel-5000 | Sanying Multiscale Voxel-1000 | Sanying Multiscale Voxel-2000 | Sanying Multiscale Voxel-2000+ |
| Область сканирования, мм, не более -диаметр -высота | 300 300 | 450 350 | 600 550 | 600 600 | 800 1100 | 800 1100 | 800 1100 |
| Напряжение рентгеновской трубки, кВ | 90, 130, 150 | 160, 180, 190, 200, 225, 240, 300 | 450, 500, 600 | 225, 240, 300, 450, 500, 600 | 450, 500, 600 |
таблицы 3
| Наименование характеристики | Значение |
| Sanying NanoVoxel-2000 | Sanying NanoVoxel-3000 | Sanying NanoVoxel-4000 | Sanying NanoVoxel-5000 | Sanying Multiscale Voxel-1000 | Sanying Multiscale Voxel-2000 | Sanying Multiscale Voxel-2000+ |
| Габаритные раз меры, мм, не более | | | | | | | |
| -длина, | 1700 | 2500 | 2800 | 2800 | 3800 | 4500 | 4500 |
| -ширина; | 1150 | 1300 | 1500 | 1600 | 2400 | 3500 | 3500 |
| -высота | 1750 | 2000 | 2100 | 2100 | 2900 | 3500 | 3500 |
| Масса, кг, не более | 2500 | 5200 | 7700 | 8200 | 60000 | 60000 | 60000 |
| Максимальная масса измеряемых образцов, кг, не более | 12 | 15 | 25 | 25 | 100 | 100 | 100 |
Таблица 4 - Эксплуатационные характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Условия эксплуатации: - нормальная область значений температуры окружающей среды, °С - относительная влажность воздуха, %, не более | от +15 до +25 80 |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | от 200 до 240 50 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность систем
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Система томографии рентенов-ская промышленная | Sanying NanoVoxel-2000, Sanying NanoVoxel-3000, Sanying NanoVoxel-4000, Sanying NanoVoxel-5000, Sanying MultiscaleVoxel-1000, Sanying MultiscaleVoxel-2000, Sanying MultiscaleVoxel-2000+ | 1 шт. |
| Управляющий компьютер | - | 1 шт. |
| Станция реконструкции | - | 1 шт. |
| Шкаф управления | - | 1 шт. |
| Высоковольтный генератор | - | 1 шт. или 2 шт. в зависимости от модификации |
| Чиллер охлаждения рентгеновской трубки | - | 1 шт. по запросу |
| Комплект кабелей | - | 1 компл. |
| Программное обеспечение набора исходных данных | NanoVoxel Scan или Voxel Studio Scan | 1 шт. |
| Программное обеспечение реконструкции | VoxelStudio Recon | 1 шт. |
| Программное обеспечение обработки изображений | Volume Graphics Studio MAX или Avizo for Industrial Inspection | 1 шт. по запросу |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в главе 4 «Процедура проведения измерений» документа «Системы томографии рентгеновские промышленные Sanying. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Государственная поверочная схема для средств измерений геометрических параметров поверхностей сложной формы, в том числе эвольвентных поверхностей и угла наклона линии зуба, утвержденная приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 06.04.2021 г. № 472
Стандарт предприятия «Системы томографии рентгеновские промышленные Sanying. Руководство по изготовлению и приемке»
