航空航天用的X射线计算机蔡司工业CT断层扫描原理

X射线计算机蔡司工业CT断层扫描作为一种灵活的非接触式测量技术，已成功进入坐标计量领域，用于对工业零件进行尺寸测量。

与传统的接触式和光学坐标测量机 (CMM) 相比，CT 具有多种优势，可以让工程师执行任何其他测量技术通常无法完成的无损测量任务。例如，以高信息密度检测复杂、高价值的增材制造产品，且无需切割或破坏组件。

在航空航天领域，CT 可用于检查中小型部件，例如涡轮叶片、铝铸件和管焊缝。通过 CT，可以在不同产品周期的多个阶段进行定量分析，从而优化产品和制造工艺以及评估产品规格的符合性。

X射线计算机蔡司工业CT断层扫描的三个主要组件是 X 射线源、转台和探测器。存在不同的 CT 系统配置：例如，可以使用平板探测器 (DDA) 或线性二极管阵列探测器 (LDA)。

X 射线源到探测器的距离和 X 射线源到物体的距离定义了 CT 扫描的几何放大倍数和零件 3D CT 模型的体素大小。NSI 系统产品组合中提供的可变 X 射线源到探测器距离的使用也是航空航天应用获得最佳信号的基础。

CT技术基于X射线的衰减原理。因此，零件的尺寸和厚度以及材料密度对其有效使用起着重要作用。部件越大、材料越致密，X 射线穿透所需的功率就越大。

CT 扫描的输出是零件的 3D 模型，根据该模型可以执行非常精确的测量，而无需任何形式的接触或需要切割或破坏零件。CT 还可以对材料进行检查并识别内部缺陷，例如空隙、裂纹等。在检查复合材料时，CT 还可用于识别分层。

下图显示了涡轮叶片上多维特征的壁厚分析和测量的示例。

图 1 表示刀片的 3D 模型，可以完全通过用户定义的剪切平面进行导航。

图 2显示了如何测量内部特征以及检查翼型轮廓是否符合规格。

图 3 显示了壁厚分析的示例。

下面图 4 是管焊缝孔隙率分析的示例。