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X射线孔隙分析仪是如何进行操作的呢?

更新时间:2025-10-27点击次数:34
  X射线孔隙分析仪是一种基于X射线成像技术的无损检测设备,通过分析材料对X射线的吸收特性,精准量化内部孔隙结构,广泛应用于玻璃陶瓷、金属材料、复合材料及地质岩芯等领域的质量控制与科研分析。设备采用微焦点X射线源发射高能射线,穿透样品后由高分辨率探测器接收衰减信号。不同密度物质对X射线的吸收程度存在差异,孔隙区域因密度较低导致透射射线强度增强,系统通过计算各区域衰减系数,结合三维重构算法生成高分辨率数字模型,直观呈现孔隙的尺寸、形状、分布及连通性。例如,在玻璃容器检测中,可清晰识别直径0.1mm以上的微小孔洞。
  X射线孔隙分析仪的操作步骤一般如下:
  1、仪器预热与校准
  接通仪器电源,按照仪器说明书的要求进行预热,使X射线源和探测器等部件达到稳定的工作状态。
  根据仪器的校准程序,使用标准样品或校准工具对仪器进行校准。例如,依据GB/T29070的规定进行校准,或采用设备生产厂家的校准方法,以确保测量结果的准确性。
  2、样品准备
  选取具有代表性的样品,并根据仪器的要求进行适当的处理。例如,对于块状样品,需要将其加工成合适的尺寸,通常要求直径≤50mm、高度≤100mm,以确保能够放入样品台且不会超出探测器的视野范围。
  确保样品表面干净、无杂质,以免影响X射线的穿透和测量结果。
  3、样品放置与调整
  将处理好的样品固定在样品台的中心位置。使用样品台的调节装置,分别将样品台旋转至0°和90°,调整样品台在X、Y、Z三方向的坐标,观察样品的二维投影图像,确保样品或感兴趣区域在旋转过程中不会超出探测器视野。
  4、参数设置
  分辨率设置:通过改变射线源、样品和探测器的相对距离,设置合适的分辨率。分辨率的选择应根据样品的特性和测量要求来确定,通常分辨率越高,扫描时间越长。
  X射线穿透率调节:将试样移出视野,扫描单张空白图像,再将试样移入,获取试样单张扫描图像,计算试样图像各像素点的灰度值除以空白图像各点的灰度数值,得到X射线穿透率。根据X射线的穿透率,选择当前条件下合适的滤镜。更换滤镜后,再重新计算X射线的透过率,通过调节X射线源的电压、束流强度来调整X射线平均穿透率,并记录相关参数。
  计数强度调节:通过调整每张投影的曝光时间,来调节总体的计数强度,保证计数强度大于等于5000,以获得清晰的图像和准确的测量结果。
  投影图像数量选定:试验过程中可根据实际情况灵活调整扫描张数,通常扫描张数越多,重建的三维图像质量越高,但扫描时间也会相应增加。
  5、开始扫描
  确认所有参数设置无误后,启动扫描程序,X射线孔隙分析仪将对样品进行360°或180°扫描。在扫描过程中,要确保仪器周围环境稳定,避免人员或物体的干扰。
  6、数据处理与分析
  扫描完成后,仪器会自动将采集到的数据进行重建,生成样品内部的三维结构图像。
  使用配套的数据分析软件,对重建后的图像数据进行进一步处理。例如,进行图像分割,将孔隙与样品的其他部分区分开来;计算孔隙率、平均孔径、孔径分布等参数;分析孔隙的连通性、形态特征等。
  7、结果保存与报告生成
  将分析得到的结果进行保存,可选择合适的文件格式,如Excel、CAD等,以便后续的查阅和进一步处理。
  根据测量结果和分析报告的要求,生成详细的报告,内容包括样品信息、测量参数、分析结果等,必要时还可以附上三维模型、分布直方图、截面图像等,以便更直观地展示样品的孔隙特征。
  8、仪器清理与关闭
  取出样品,清理样品台和仪器内部,去除可能残留的样品碎片或杂质。
  按照仪器说明书的要求,关闭仪器电源,做好仪器的日常维护和保养工作。
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