ICS19.100ComputedtomographyindimensionalOfselectivelasermeltingmanufactureds2020-06-19發(fā)布I本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由中國材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)航空材料領(lǐng)域委員會(huì)（CSTM/FC53）本標(biāo)準(zhǔn)由中國材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)航空材料領(lǐng)域委員會(huì)（CSTM/FC53）激光選區(qū)熔化制造結(jié)構(gòu)工業(yè)CT尺寸測(cè)量本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了使用X射線工業(yè)CT系統(tǒng)進(jìn)行激光選區(qū)熔化制造結(jié)構(gòu)尺寸測(cè)量的一般要求、工藝技術(shù)GB/T12604.12無損檢測(cè)術(shù)語工業(yè)GB/T29067無損檢測(cè)工業(yè)計(jì)算機(jī)層析成像(CT)圖像測(cè)量方法GB/T29069無損檢測(cè)工業(yè)計(jì)算機(jī)層析成像（CT）系統(tǒng)性能GB/T36439無損檢測(cè)航空無損檢測(cè)人員資格鑒定與認(rèn)證測(cè)量元素geometricalelementofmeasur表征被測(cè)量所涉及的幾何元素，如線段、內(nèi)切厚度標(biāo)準(zhǔn)試塊thicknessstandard2尺寸對(duì)比試塊measurementcomparisonp具有與待測(cè)零件尺寸測(cè)量部位相同結(jié)構(gòu)且采用接觸法或光學(xué)法測(cè)量校準(zhǔn)可達(dá)的試塊，用于評(píng)價(jià)CT4.1檢測(cè)人員4.1.2從事工業(yè)CT檢測(cè)的人員應(yīng)按GB∕T36439-2018或其它行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行技術(shù)資格鑒定，取得相應(yīng)4.1.3當(dāng)委托方有特殊要求時(shí)，檢測(cè)人員應(yīng)依據(jù)客戶要求取得符合相關(guān)資格認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的資質(zhì)。4.2設(shè)施與環(huán)境條件4.2.1檢測(cè)場(chǎng)所4.2.1.4工業(yè)CT檢測(cè)場(chǎng)所應(yīng)安4.2.2控制場(chǎng)所4.2.2.1工業(yè)CT控制場(chǎng)所應(yīng)整潔、安靜，不應(yīng)有在計(jì)算機(jī)屏幕上引起4.3設(shè)備與器材4.3.1.1根據(jù)激光選區(qū)熔化制造結(jié)構(gòu)的材料種類和結(jié)構(gòu)尺寸等因素選擇X4.3.1.2當(dāng)電源電壓波動(dòng)超過±10%且影響射線源正常工作時(shí)，應(yīng)配備穩(wěn)壓電源。4.3.2探測(cè)器4.3.2.1探測(cè)器可選用線陣列探測(cè)器或面陣列探測(cè)器，像素單4.3.3機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)4.3.3.1直線運(yùn)動(dòng)軸定位精度應(yīng)不低于±0.15mm，重復(fù)定位精度應(yīng)不低于±0.1mm。4.3.3.2轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)定位精度應(yīng)不低于±60″，重復(fù)定位精度應(yīng)不低于±40″。4.3.4試塊4.3.4.1長度標(biāo)準(zhǔn)試件準(zhǔn)長度量值。標(biāo)準(zhǔn)試件的長度宜大于待測(cè)零件的4.3.4.2厚度標(biāo)準(zhǔn)試塊厚度標(biāo)準(zhǔn)試塊宜選用與待測(cè)零件材料相同或密度相近的材料4.3.4.3尺寸對(duì)比試塊4.4.1.1重建軟件應(yīng)能自由選擇重建區(qū)域，盡可能減少空氣背景所占據(jù)的像素?cái)?shù)量比例。4.4.1.2重建軟件宜具有旋轉(zhuǎn)中心校正4.4.1.3重建軟件宜具有射束硬化4.4.3.1測(cè)量軟件應(yīng)能沿指定方向繪制灰度分布曲線并確定最大灰度梯度位置。4.4.3.2測(cè)量軟件應(yīng)能通過灰度閾值法確定零件表面位置。4.4.3.4測(cè)量軟件應(yīng)能在測(cè)量點(diǎn)位置進(jìn)4.5待測(cè)零件表面狀態(tài)4.6檢測(cè)時(shí)機(jī)4.7檢測(cè)工藝卡或規(guī)程b)用于固定零件并調(diào)整傾斜角度的工裝夾具；45.1概述5.1.1工業(yè)CT系統(tǒng)使用前，應(yīng)按設(shè)備使用說明書進(jìn)行熱機(jī)和機(jī)械軸校準(zhǔn)。5.1.2應(yīng)按GB/T29069測(cè)試工業(yè)CT系統(tǒng)極限空間分辨力，為后續(xù)測(cè)試系統(tǒng)尺寸測(cè)量極限提供依據(jù)。5.3透照布置5.3.1.1零件擺放方向應(yīng)盡量選擇旋轉(zhuǎn)一周過程中射線最大穿透厚度小且材料厚度變化小的角度。5.3.1.2具有平板結(jié)構(gòu)的激光選區(qū)熔化制造零件應(yīng)傾斜放置，平板結(jié)構(gòu)零件在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上應(yīng)裝夾牢固無晃動(dòng)，同時(shí)確保零件在旋轉(zhuǎn)一周過程中不會(huì)與設(shè)備發(fā)生碰5.3.3.1進(jìn)行工業(yè)CT檢測(cè)時(shí)，待測(cè)零件應(yīng)盡可能置于最佳放大比Mopt位置附近，且零件最大尺寸應(yīng)不大于所在位置處射線寬度。Mopt計(jì)算見公式（1(d)2Mopt=1+|(a,…………(1)d——探測(cè)器像素尺寸，單位為毫米（mm55.4透照參數(shù)選擇5.4.1.1在射線穿透能力允許的條件下，5.4.1.2射線源出束穩(wěn)定狀態(tài)下零件旋轉(zhuǎn)一周，探測(cè)器響應(yīng)灰度直方圖中零件材料灰度峰值和空氣背5.4.2.1在管功率和檢測(cè)時(shí)間條件允許的情況下，宜選用大的管電流和長的積分時(shí)間以達(dá)到提高圖像5.5探測(cè)器響應(yīng)校準(zhǔn)5.5.2如曝光條件發(fā)生變化，應(yīng)重新進(jìn)行探測(cè)器響應(yīng)校準(zhǔn)。5.5.3若探測(cè)器存在壞像素通道，宜通過軟件對(duì)壞像素響應(yīng)進(jìn)行修正避免引入環(huán)形偽像。探測(cè)器微動(dòng)可有效提高系統(tǒng)空間分辨率。在設(shè)備功能可實(shí)現(xiàn)的條件下，宜至少采用1次探測(cè)器微動(dòng)并通過高斯法將球面擬合成理想球體，測(cè)量兩個(gè)理想球體的球心距l(xiāng)。當(dāng)前放大比條件下CT圖像體素V=v×L0…………6L0——長度標(biāo)準(zhǔn)試件球心距校準(zhǔn)值，單位為毫米（mm布曲線寬度不再發(fā)生顯著變化，則h為當(dāng)前CT成像系統(tǒng)的尺5.8.2當(dāng)透照布置、透照參數(shù)、放大比、投影數(shù)量、探測(cè)器響應(yīng)校正發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行尺寸測(cè)5.10.2重建圖像宜進(jìn)行旋轉(zhuǎn)中心校正和射束硬化校正，以消除偽像。5.11.1測(cè)量原理據(jù)的體素?cái)?shù)量和體素尺寸的乘積表示被測(cè)量的量值，見L=n×V………………(3)L——結(jié)構(gòu)尺寸，單位為毫米（mm）；5.11.2零件表面位置確定方法5.11.2.1薄壁結(jié)構(gòu)對(duì)于厚度大于2h的薄壁結(jié)構(gòu)，宜采用CT圖像灰度直方圖中材料灰度與空氣灰度的平均灰度值所對(duì)應(yīng)的體素坐標(biāo)作為結(jié)構(gòu)表面位置。對(duì)于壁厚小于2h且大于h的結(jié)構(gòu)，宜采用沿待測(cè)零件表面法向最大灰度梯度所對(duì)應(yīng)的體素坐標(biāo)作為零件表面位置。對(duì)于壁厚小于h的結(jié)構(gòu)，推薦采用厚度標(biāo)準(zhǔn)試塊確定薄75.11.3測(cè)量方式5.11.3.1概述5.11.3.2人工測(cè)量5.12測(cè)量結(jié)果記錄5.12.1測(cè)量誤差與不確定度測(cè)量結(jié)果宜通過尺寸對(duì)比試塊進(jìn)行系統(tǒng)誤差修正及測(cè)量不確定度評(píng)價(jià)，計(jì)算方法參見附錄測(cè)量結(jié)果宜表示為YMP=yMP-b±UMP，其中yMP表示未經(jīng)修正的測(cè)量結(jié)果，b表示系統(tǒng)誤差，UMP5.12.3零件表面粗糙度5.12.3.1激光選區(qū)熔化制造零件表面粗糙度可通過微焦點(diǎn)CT在被測(cè)量位置附近進(jìn)行尺寸校準(zhǔn)的平均5.12.3.2用于尺寸校準(zhǔn)的微焦點(diǎn)CT圖像體素尺寸宜小于測(cè)量圖像體素尺寸的1/5。5.12.3.3粗糙度對(duì)CT測(cè)量結(jié)果影響的評(píng)價(jià)參數(shù)R，見公式（4m——工業(yè)CT尺寸測(cè)量結(jié)果平均值，單位為毫米（mmc——微納CT尺寸校準(zhǔn)結(jié)果平均值，單位為毫米cmax——微納CT尺寸校準(zhǔn)結(jié)果最大值，單位為毫米（mm）；cmin——微納CT尺寸校準(zhǔn)結(jié)果最小值，單位為毫米（mm）；5.13數(shù)據(jù)存儲(chǔ)85.13.1.1應(yīng)保存重建CT圖像的投影數(shù)據(jù)、重建5.13.1.2重建CT圖像的投影數(shù)據(jù)應(yīng)以RAW、TIFF、DICOM、DICONDE格式或5.13.1.3重建參數(shù)應(yīng)隨圖像數(shù)據(jù)一同保存5.13.1.4用于測(cè)量的CT圖像應(yīng)以RAW、TIFF、DICOM或DICONDE格式或CT系統(tǒng)軟件自帶格式存儲(chǔ)，不允5.13.2測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)5.13.2.2測(cè)量結(jié)果應(yīng)同測(cè)量位置一起保存，并記錄在CT圖像上或以文本格5.14檢測(cè)記錄與報(bào)告5.14.1檢測(cè)記錄a)檢測(cè)記錄編號(hào)、報(bào)告編號(hào)、工藝卡或b)零件名稱、零件類別、圖號(hào)、編號(hào)及數(shù)量；5.14.2檢測(cè)報(bào)告應(yīng)定期對(duì)數(shù)控軸線的定位精度和重復(fù)定位精度進(jìn)行測(cè)試，每年至少6.4.1圖像空間分辨率應(yīng)不低于2.0L6.4.2圖像中尺寸測(cè)量位置附近不應(yīng)存在明顯的環(huán)A.1概述A.1.1利用經(jīng)校準(zhǔn)的激光選區(qū)熔化制造結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)比試塊進(jìn)行工業(yè)CT測(cè)量不確定度評(píng)價(jià)。A.1.2工業(yè)CT不確定度的測(cè)試評(píng)價(jià)過程必須包含完全相同的測(cè)試步驟和測(cè)試條件，還需要考慮激光選區(qū)熔化制造材料性能波動(dòng)以及操作人員的影響。工業(yè)CT測(cè)量A.1.3工業(yè)CT測(cè)量不確定度可通過在一個(gè)經(jīng)校準(zhǔn)的零件上進(jìn)行多次測(cè)量試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。建議對(duì)于重要A.2.1系統(tǒng)誤差計(jì)算系統(tǒng)誤差可通過被測(cè)量CT測(cè)量結(jié)果平均值b=yCT-ycal…………(A.1)yCT——被測(cè)量CT測(cè)量結(jié)果平均值；ycal——被測(cè)量校準(zhǔn)值A(chǔ).2.2系統(tǒng)誤差修正YMP=yMP-b…………(A.2)A.3不確定度A.3.1測(cè)量不確定度計(jì)算當(dāng)測(cè)量結(jié)果中的系統(tǒng)誤差被修正，其測(cè)量不當(dāng)測(cè)量結(jié)果中的系統(tǒng)誤差未被修正，其測(cè)量k——包含因子，95%置信度條件下k=2；ucal——由已校準(zhǔn)零件校準(zhǔn)證書上標(biāo)示的測(cè)量不確定度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；up——由測(cè)量過程引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；uw——由材料波動(dòng)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；A.3.2校準(zhǔn)不確定度計(jì)算校準(zhǔn)不確定度ucal可通過校準(zhǔn)證書中的擴(kuò)展不確定度Ucal和包含因子k按公式（A.5）進(jìn)行計(jì)算。件測(cè)量次數(shù)不少于20次。測(cè)量過程不確定度up按式（A.6）進(jìn)行計(jì)算。up,j—第j個(gè)零件測(cè)量過程不確定度分量；yi,j—第j個(gè)零件第i次測(cè)量值；yj—第j個(gè)零件測(cè)量平均值。