大涵道比渦扇民用發動機高能X射線檢測系統
2013-07-16
為了滿足巨大的民用飛機市場需求，我國已開始研制大涵道比渦扇民用發動機，其主要技術特點有高性能、高可靠性、高可預測性、低污染、低噪聲以及低成本。與軍用飛機相比，民用飛機強調的是經濟性，在保證起飛推力和發動機可靠性前提下，要具有盡量低的巡航耗油率。為了降低耗油率，就必須對發動機轉子葉片徑向間隙進行控制，據文獻報道：葉尖間隙每增加葉片長度的1%，耗油率約增加2%[1]。
高能 X 射線檢測技術可以完成發動機運轉狀態下的葉尖間隙的實時測量，其適用于金屬葉片和非金屬葉片。
1 X 射線簡介
X 射線是指在電場中高速電子束轟擊陽極靶產生的波長范圍在0.1~0.6pm的電磁波，是一種不可見光，電場越強、電子的速度越高、其動能也越大，轟擊出來的X 射線能量越高。
通常，以千電子伏特（KeV）和兆電子伏特（MeV）來表示X 射線的能量。X 射線穿透物體的能力較強，當其穿過被照物體時，X 射線的能量會由于物體的吸收和散射而衰減，衰減的程度取決于被照物體的內部結構和厚度，于是，透過的X 射線的強弱就包含著物體內部結構的信息。X 射線具有光化學作用，能使感光底片曝光，X 射線還具有熒光作用，使某些物質發出可見熒光，這些性能使得X射線能夠用于非接觸檢測。
X 射線的衰減通常用半衰減層厚度（也稱半價層）來表示，半衰減層指射線透過物體時其強度減少到一半時已穿透的該物體的厚度。X 射線在鉛、鋼及混凝土的半衰減層厚度如表1 所示。
X 射線一旦產生，就會四處傳播，并在傳播的途中因物質的吸收和散射而被衰減，各種材料因其材質和厚度的不同對X 射線的吸收也不同，因而當一定強度的X射線穿透發動機后在X 射線感光片上就會產生出發動機內部情況的陰影輪廓照片。通常，80KeV 以下能量的X射線用于人體透視和檢查；200~250KeV 能量的X 射線可穿透25mm厚的鋼板，用于一般的工業檢驗和探傷；MeV 能級的X 射線稱為高能X 射線，其中6~9 MeV 能量的X 射線用于航空發動機試驗和海關大型集裝箱檢查；12MeV能量的X 射線用于大型火箭發動機檢測。
高能 X 射線檢測技術可以完成發動機運轉狀態下的葉尖間隙的實時測量，其適用于金屬葉片和非金屬葉片。
1 X 射線簡介
X 射線是指在電場中高速電子束轟擊陽極靶產生的波長范圍在0.1~0.6pm的電磁波，是一種不可見光，電場越強、電子的速度越高、其動能也越大，轟擊出來的X 射線能量越高。
通常，以千電子伏特（KeV）和兆電子伏特（MeV）來表示X 射線的能量。X 射線穿透物體的能力較強，當其穿過被照物體時，X 射線的能量會由于物體的吸收和散射而衰減，衰減的程度取決于被照物體的內部結構和厚度，于是，透過的X 射線的強弱就包含著物體內部結構的信息。X 射線具有光化學作用，能使感光底片曝光，X 射線還具有熒光作用，使某些物質發出可見熒光，這些性能使得X射線能夠用于非接觸檢測。
X 射線的衰減通常用半衰減層厚度（也稱半價層）來表示，半衰減層指射線透過物體時其強度減少到一半時已穿透的該物體的厚度。X 射線在鉛、鋼及混凝土的半衰減層厚度如表1 所示。
X 射線一旦產生，就會四處傳播，并在傳播的途中因物質的吸收和散射而被衰減，各種材料因其材質和厚度的不同對X 射線的吸收也不同，因而當一定強度的X射線穿透發動機后在X 射線感光片上就會產生出發動機內部情況的陰影輪廓照片。通常，80KeV 以下能量的X射線用于人體透視和檢查；200~250KeV 能量的X 射線可穿透25mm厚的鋼板，用于一般的工業檢驗和探傷；MeV 能級的X 射線稱為高能X 射線，其中6~9 MeV 能量的X 射線用于航空發動機試驗和海關大型集裝箱檢查；12MeV能量的X 射線用于大型火箭發動機檢測。
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