METHOD AND DEVICE FOR NON-DESTRUCTIVE RADIOGRAPHIC TESTING

Abstract: 1. A method for non-destructive radiation testing in which radiation from an X-ray or gamma-ray source passes through a workpiece located between the radiation source and a luminescent screen to produce a radiation image on the luminescent screen that is displayed on a television monitor by transmission by means of a closed circuit television system, characterized in that a light-sensitive negative is first exposed by the radiation image on the luminescent screen, and is then developed and subsequently arranged in the same position on the screen in the path of the radiation image for form a mask which darkens the areas of the image that are too bright.

Description: "Verfahren und Vorrichtung zur zerstörungsfreien Durchstrahlungsprüfung" Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Durchstrahlungsprüfung, bei dem die Strahlen einer Röntgen- oder Gammastrahlenquelle ein zwischen der Strahlenquelle und einem Leuchtschirm abgeordnetes Werkstück durchdringen und auf einem Leuchtschirm ein Strahlenbild erzeugen, das mittels einer Fernsehkettenübertragung auf einem Fernsehmonitor abgebildet wird. Bei der zerstörungsfreien Durchstrahlungsprüfung von Werk stUcken kommen sehr häufig nebeneinanderliegende, sehr grosse Materialdickenunterschiede vor, z.B. bei Motorblöcken, Schweissnähten oder geometrisch komplexen Bauteilen. Da in diesen oft dicht nebeneinanderliegenden unterschiedlichen Wanddicken auch sehr kleine Fehler sichtbar gemacht werden müssen, ist der für das bildgebende System erforderliche Kontrastumfang sehr hoch. Wegen der häufig starken Materialdickenunterschiede innerhalb eines Bildes kommt es an den Stellen geringer Wanddicke oder bei fehlendem Material zu so starken Uberstrahlungen, dass es einmal zu einer Beschädigung der Fernsehaufnahmeröhre kommen kann, und dass zum anderen der technisch mögliche Kontrastumfang nicht ausreicht, um auch kleine Unterschiede, die auf kleine Fehler hindeuten, sichtbar zu machen. Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, ist es bekannt, für jedes zu untersuchende Werkstück und für jede Durchstrahlungsrichtung mechanische Masken aus Blei anzufertigen, die jedoch aufgrund ihrer komplexen Struktur sehr aufwendig in der Herstellung und damit sehr teuer sind. Ohne die Verwendung solcher mechanischen Masken aus Blei war es bisher nicht möglich, eine ausreichende Bildqualität und damit Fehlererkennbarkeit zu erreichen, so dass bildgebende Systeme in der zerstörungsfreien Durchstrahlungsprüfung von Werkstücken nicht eingesetzt werden konnten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit Hilfe derer es auf schnelle und einfache Weise möglich ist, die unterschiedlichsten Werkstücke mit erheblichen Wanddickenunterschieden zu durchstrahlen und das erzeugte Bild ohne Gefahr für die Fernsehkamera und mit ausreichendem Kontrast, um auch kleine Feh ler erkennen zu können, auf einem Fernsehmonitor sichtbar zu machen Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäss zunächst ein lichtempfindliches Negativ durch das Strahlenbild auf dem Leuchtschirm belichtet, entwickelt und anschliessend an derselben Stelle im Strahlengang des Strahlenbildes auf dem Leuchtschirm als Maske zum Abdunkeln der zu hellen Bild bereiche angeordnet wird. Durch die erfindungsgemässe fotografische Maske wird die Fernsehkamera vor Überstrahlung geschützt und damit eine Beschädigung der Aufnahmeröhre verhindert. Durch das Abdunkeln der zu hellen Bildbereiche mit Hilfe der Maske werden auch kleine Kontrastunterschiede auf dem Bild sichtbar gemacht, so dass auch kleine Fehler erkennbar sind. Vorzugsweise wird die Belichtungszeit des Negativs entsprechend dem Kontrast zwischen zu hellen und dunklen Bildbereichen eingestellt, so dass nur die zu hellen Bildbereiche durch die Maske abgedunkelt werden. Für eine serienmässige Werkstückprüfung wird eine Maske von einem Gutteil angefertigt und bei der Fertigungskontrolle der Serienteile verwendet. Auf diese Weise werden bei der Fertigungskontrolle der Serienteile Fehler sichtbar gemacht, die im Gutteil nicht vorhanden sind. Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens besteht aus einer Strahlenquelle für Röntgen- oder Gammastrahlen, einem Leuchtschirm und einer Fernsehketten Ubertragung des Strahlenbildes auf den Leuchtschirm eines Fernsehmonitors und ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass eine Maske mit einem fotografischen Negativbild des Strahlenbildes des WerkstUcks zwischen dem Leuchtschirm und der Fernsehkamera angeordnet ist. Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur zerstörungsfreien Durchstrahlungsprüfung von Werkstücken, Fig. 2 ein Strahlenbild eines durchstrahlten Werkstücks ohne Verwendung einer erfindungsgemässen Maske, Fig. 3 ein Strahlenbild desselben durchstrahlten Werk stücks unter Verwendung einer erfindungsgemässen Maske und Fig. 4 ein Strahlenbild eines durchstrahlten Werkstücks, das teilweise durch eine Maske abgedeckt ist. Ein zu untersuchendes Werkstück 2 ist im Strahlengang einer Strahlenquelle 1 für Röntgen- oder Gammastrahlen angeordnet. Ein Leuchtschirm 3 erzeugt aus den unsichtbaren, das Werkstück 2 durchdringenden Röntgen- oder Gammastrahlen ein sichtbares Bild, das in einem Lichtverstärker 5 so aufbereitet wird, dass es mit Hilfe einer Fernsehkamera 6 aufgenommen und einem Fernsehmonitor 7 zur Darstellung des durchstrahlten Werkstückes 2 zugeleitet werden kann. Zwischen dem Leuchtschirm 3 und dem Lichtverstärker 5 ist eine Maske 4 angeordnet, die aus einer Folie mit einem fotografischen Negativbild des Strahlenbildes des WerkstUcks besteht. Dieses fotografische Negativbild ist stets da besonders dunkel geschwärzt, wo der Lichtschirm besonders hell ist, d.h. wo entweder gar kein oder nur sehr wenig Material des Werkstücks vorhanden ist. Auf diese Weise werden die zu hellen, überstrahlten Bereiche des Strahlen bildes auf dem Leuchtschirm 3 abgedunkelt und die geringen Kontraste in den übrigen Bereichen des Strahlenbildes sichtbar. Es ist so möglich, auch kleine durch geringe Kontrastunterschiede auf dem Leuchtschirm gekennzeichnete Fehler sichtbar zu machen. Die Maske 4 lässt sich auf sehr einfache Weise herstellen, indem ein lichtempfindliches Negativ zunächst durch das Strahlenbild des Werkstücks auf dem Leuchtschirm belichtet und danach entwickelt wird. Das Negativ wird so lange belichtet, bis die störenden, zu hellen Bildbereiche ausreichend belichtet sind, so dass nach dem Entwickeln des Negativs die zu hellen Bereiche des Bildes entsprechend stark geschwärzt sind. Wird das entwickelte Negativ dann als Maske 4 an der gleichen Stelle wie bei der Belichtung in dem Strahlengang zwischen dem Strahlenbild auf dem Leuchtschirm 3 und der Fernsehkamera 6 angeordnet, so werden die zu hellen Bildbereiche durch die Maske 4 abgedunkelt. Besonders vorteilhaft kann die Maske bei der serienmässigen Werkstückprüfung eingesetzt werden, wenn sie von einem Gutteil angefertigt wird und danach bei der Fertigungskontrolle der Serienteile verwendet wird. Auf diese Weise werden die im Gutteil nicht vorhandenen Defekte bei der Durchstrahlungsprüfung der Serienteile mit ausreichendem Kontrast dargestellt. Fig. 2 zeigt die Durchstrahlungsaufnahme eines Lagerblocks ohne erfindungsgemässe Maske. Deutlich sind am Rand und unten die aufgrund fehlenden Materials überstrahlten Bereiche zu sehen. In Fig. 3 ist eine erfindungsgemässe Negativfilmmaske zwischen dem Strahlenbild auf dem Leuchtschirm und der Fernsehkamera angeordnet. Es sind nun keine überstrahlten Bereiche mehr vorhanden. In Fig. 4 ist die Durchstrahlungsaufnahme einer Gitterstruktur zu sehen. Der obere Bereich ist ohne Negativfilmmaske, der untere, dunklere Bereich mit zwischen dem Strahlenbild auf dem Leuchtschirm und der Fernsehkamera angeordnetem Negativfilmmaske aufgenommen. Es ist deutlich erkennbar, dass durch Überstrahlung der Kontrastumfang des Bildbereichs verringert wird, in dem keine Negativfilmmaske angeordnet ist. Im unteren Teil des Bildes mit Negativfilmmaske erkennt man deutlich die Materialverdickung im Kreuzungsbereich der Gitterstruktur. Weiterhin ist gut erkennbar, dass die Überstrahlung auch in den nicht überstrahlten Bereich hineinläuft. Ohne Negativfilmmaske werden die Drahtstege nicht zu voller Breite abgebildet.

Claims: "Verfahren und Vorrichtung zur zerstörungsfreien Durchstrahlungsprüfung" Patentansprüche: 1. Verfahren zur zerstörungsfreien Durchstrahlungsprü fung, bei dem die Strahlen einer Röntgen- oder Gamma strahlenquelle eine zwischen der Strahlungsquelle und einem Leuchtschirm angeordnetes Werkstück durchdringen und auf dem Leuchtschirm ein Strahlenbild erzeugen, das mittels einer Fernsehkettenübertragung auf einem Fernsehmonitor abgebildet wird, dadurch gekennzeich net, dass zunächst ein lichtempfindliches Negativ durch das Strahlenbild auf dem Leuchtschirm belichtet sowie alsdann entwickelt und anschliessend an derselben Stel le im Strahlengang des Strahlenbildes auf dem Leucht schirm als Maske zum Abdunkeln der zu hellen Bildberei che angeordnet wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belichtungszeit des Negativs entsprechend dem Kon trast zwischen zu hellen und dunkleren Bildbereichen eingestellt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass zur serienmässigen Werkstückprüfung eine Maske von einem Gutteil angefertigt und bei der Fertigungs kontrolle der Serienteile verwendet wird. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3 mit einer Strahlenquelle für Rönt gen- oder Gammastrahlen, einem Leuchtschirm, und einer Fernsehkettenübertragung -des Strahlenbildes auf dem Leuchtschirm eines Fernsehmonitors, dadurch gekenn zeichnet, dass eine Maske (4) mit einem fotografischen Negativbild des Strahlenbildes des Werkstücks (2) zwi schen dem Leuchtschirm (3) und der Fernsehkamera (6) angeordnet ist.

Inventors: LINK, RAINER, DR., NUDING, WOLFGANG, DR., SAUERWEIN, KURT, DR., SIMON, WOLFGANG
Applicants: SAUERWEIN, KURT, DR.
Application year: 1986
Main classification: G01N23
IPC codes: G01N23