Accessible Requires Authentication Published by De Gruyter May 28, 2013

Erweiterung der visuellen Röntgenprüfung durch effizientere digitale Technologien

Mit HDR schneller und sicherer zum Ziel

Improvements of visual X-Ray inspection with optimized digital detector technology – faster and more reliable inspection with High Dynamic Radiology (HDR)
Klaus Bavendiek
From the journal Materials Testing

Kurzfassung

Fortschritte bei der Entwicklung von digitalen Flächendetektoren (DDA) in Bezug auf Geschwindigkeit und Kontrastauflösung sowie Hochleistungsröntgenröhren mit kleinem Brennfleck erlauben heute die Livebild-Prüfung von Gussteilen im KFZ- und Aerospace-Bereich mit einer Genauigkeit, die sonst nur mit Filmaufnahmen erreicht wird. Um den Auswertern ein hochwertiges Livebild zu liefern, müssen die Röntgenparameter für die neue Prüfweise verändert (Energieanpassung für ein optimales CNR) und die Kontraste im Bild angehoben werden, damit das Rauschen die Ungänzen nicht überdeckt. Das HDR-Verfahren expandiert lokale Kontraste im Bild und komprimiert anschließend den Inhalt optimal auf die vom Prüfer auswertbaren Graustufen. Durch die Bewegung im Livebild kann der Prüfer einen quasi dreidimensionalen Eindruck vom Prüfobjekt gewinnen und damit Rückschlüsse auf die 3-D-Lage der Ungänzen im Prüfteil ziehen.

Abstract

Improvements in speed and contrast resolution of Digital Detector Arrays (DDA) and significant higher power of X-Ray tubes in combination with a small focal spot open the door to an improved visual inspection of castings for automotive and aerospace applications. The result is a film-like image quality of castings in a live view. For the new image quality the x-ray parameter have to be optimized in energy and the subject contrast has to be increased to avoid that flaws are covered by the noise in the image. HDR – high dynamic radiology – expands the local contrast in the image and transfers the grey values to the range the human inspector can separate. Due to the movement in the image the inspector gets a glas-like impression of the object and the flaws allowing him to do a decision about the 3D position of a flaw in the object.


Dr.-Ing. Klaus Bavendiek, geb. 1958, studierte an der Technischen Universität Braunschweig Elektrotechnik und promovierte im Bereich Maschinenbau über GPS-gesteuerte Flugzeugführung mit interaktivem Kartendisplay. Von 1991 bis 1997 hat er bei der Firma Parsytec GmbH in Aachen verschiedene Projekte im Bereich der Parallelrechner und Schrifterkennung mit neuronalen Netzen u.a. für Bankbelege oder Kfz-Kennzeichen geleitet. Zur zerstörungsfreien Prüfung kam er 1995 mit einem Projekt zur Oberflächen Inspektion von 2m breiten Stahlbändern, bei denen Fehler von 0,1 mm2 bei 36 km/h Bandgeschwindigkeit erfasst wurden. Seit seinem Wechsel zu YXLON International GmbH im Jahr 1998 beschäftigt er sich mit der Röntgentechnik und hat wesentlich zur Einführung der digitalen Detektoren für die visuelle und automatische Röntgenprüfung beigetragen. Er erhielt mehrere ASTM Awards und wurde 2007 mit dem Berthold Preis ausgezeichnet.


Literatur

1 K.Bavendiek, A. Krause und A.Beyer: Durchsatzerhöhung in der industriellen Röntgenprüfung – Eine Kombination aus innovativem Prüfablauf und optimierter Bildauswertung. Vortrag, DGZfP Jahrestagung, Bamberg 1999 Search in Google Scholar

2 U.Zscherpel und K.Bavendiek: Grenzen der radiographischen Prüfung: Die neue Hochkontrastempfindlichkeitstechnik – Beispiele und systemtheoretische Analyse. Vortrag zum Berthold Preis, gehalten auf der DGZfP Jahreskonferenz in Fürth, 2007 Search in Google Scholar

3 DGZfP Ausbildungskurs DR-2, Vortrag V05, Seite 7 Search in Google Scholar

4 K.Bavendiek und U.Zscherpel: Einsatzgebiete für Flachdetektoren – … und die Normung? Vortrag, DGZfP Fachausschuss Sitzung in Hildesheim, 2006 Search in Google Scholar

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Online erschienen: 2013-05-28
Erschienen im Druck: 2010-02-01

© 2010, Carl Hanser Verlag, München