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测试与分析 李石磊·轮胎 X 射线检验机图像影响因素探讨

测系统形成黑白对比度的能力，灰度等级越大，系统 卧式机型即轮胎检测时水平状态，该状态理论上
生成的照片黑白对比度越高，显示的黑白细节会越丰 会由于重力作用造成轮胎上下胎侧变形，实际使用中
富，越方便用户观看。轮胎 X 射线检测系统通常用 “ 位 ” 肉眼观看时差别不明显，但使用缺陷自动识别技术时，
表示。如 8 位是指从黑到白，分为 256 个色区，即 2 会成为一个图像质量影响因素。另外卧式机型还有内
的 8 次方，16 位是指从黑到白，分为 65 536 个色区， 驱旋转和外驱旋转两种，其中外驱旋转由于受轮胎花
即 2 的 16 次方。X 射线检验机探测器灰度等级有 12 纹影响，可能部分轮胎图像会有抖动变形。
位和 16 位两种，当前主流使用的 X 射线检验机探测 3.3 几何放大倍数
器均为 16 位。 几何放大倍数是点源到探测器接收面的距离射线
2.3 积分时间 与点源到被测物体的距离之间的比值。理论上，放大
探测器的积分时间是指探测器接收记录和抛弃一 倍数越大，对于细节的显示能力越强，就可以检测更
个信号所需的时间。探测器积分时间影响轮胎的检测 小的缺陷。对轮胎 X 射线检验机来说，受限于轮胎结
速度，在保证图像质量的前提下，积分时间越小，则 构、探测器形状、光管焦点尺寸、射线功率等因素，
采集速度越快，采集一幅轮胎 X 射线图像所用的时间 主要以轮胎图像的完整性为准，可调整范围较小。
就会更少，这对设备效率提高有重要意义。当前主流
的 轮 胎 X 射 线 检 验 机 探 测 器 积 分 时 间 能 够 做 到 最 小 4 结语
250 μm。 轮胎 X 射线检验机的图像质量，与 X 射线系统、
探测器、系统结构都有较大关系，在设备选型时，应
3 系统结构影响因素 该尽量选用小焦点的 X 射线管，并根据轮胎材料及厚
3.1 探测器结构 度选择合适功率的高压发生器和 X 射线管。在设备应
轮胎 X 射线检验机的探测器结构有 3 个直线探测 用中，基于已定型的 X 射线系统，在保证管电压穿透
器拼装型、“U” 型、“C” 型几种样式，其中三个直线 性的基础上，管电流越大图像质量越好，但需要同时
探测器拼装型已经被淘汰，“U” 型结构，各板卡之间 考虑长时间大功率运行对光管寿命的影响。
多直线拼接，连接更紧密，稳定性好，图像效果更好。 探测器则应选用分辨率小、A/D 精度高、积分时
“C” 型轮廓更贴合轮胎检测姿态，图像比例效果变形 间短的 “U” 型或 “C” 型结构产品，在应用中需注意调
比 U 型小，其动态范围更大。 整光管和探测器相对位置，以获取最优图像。
3.2 轮胎检测姿态
轮胎 X 射线检验机根据轮胎进行检测时的姿态， 参考文献 ：
[1] 孙忠诚 . 射线数字成像技术 . 北京 ：机械工业出版社，2018.
一般分为立式和卧式两种机型。立式机型即轮胎检测
[2] 张俊哲 . 无损检测技术及其应用 . 北京 ：科学出版社，2010.
时竖直状态，一般是 4 个导杆同步扩张，撑住轮胎子口， [3] 张祥春，蔡良续，张鹭，等 . 线阵列探测器 X 射线数字成像
旋转轴驱动轮胎子口进行旋转（即内驱旋转），该结构 试验 . 无损检测，2011,33(3):37~39.
图像稳定，重复精度高，是主流的检测结构形式。

Discussion on the influencing factors of tire X-ray inspection machine
image

Li Shilei

(MESNAC Co. LTD., Qingdao 266042, Shandong, China)
Abstract: By analyzing the X-ray system, detector system, and system structure of the tire X-ray inspection
machine, the factors affecting image quality were discussed, and the reference range of the relevant
parameters for the tire X-ray inspection machine image was given based on practical experience.
Key words: tire X-ray inspection machine; X-ray system; detector; X-ray image influencing factors
(R-11)

年
2020 第 46 卷 ·53·