C 7、M7、R 7工业胶片性能对比

2012-12-22董韦景苏海

石油化工建设 2012年1期

关键词：宽容度黑度底片

董韦景苏海

山东泰思特检测有限公司山东淄博 255438

C 7、M7、R 7工业胶片性能对比

董韦景苏海

山东泰思特检测有限公司山东淄博 255438

选择了最常用T 3类的三种工业胶片，通过自行设计的三个试验方案，比较三种胶片的使用性能。

工业胶片对比试验

1 概述

21 世纪以来，我国经济发展之快为世界瞩目，其中工业的发展尤为迅猛。而在工业无损检测领域中，射线胶片的使用量也在成倍增长。在1980年代，全国工业射线胶片使用量约为6× 105m2；到1990年代时约为8×105m2；目前为止，全国各种品牌的胶片使用量约为2×106m2。鉴于进口工业胶片品牌迭出，种类繁多，价格差别也较大。为了减少项目成本和根据项目自身工艺要求增加更多的胶片选择机会，我们选择了比利时的爱克发（A G F A C 7）胶片(以下简称C 7)、捷克的福尔玛（F O MA R 7）胶片(以下简称R 7)和德国的酷目（Q UA M M7）胶片(以下简称M7)三种工业胶片，通过自行设计的三个试验方案分别比较C 7、R 7和M7胶片的使用性能。

2 胶片结构和分类

工业胶片是“工业用射线胶片”的简称。

市场上一般X射线，γ射线较为常见，尤其是X射线工业胶片应用量最大。工业X射线胶片广泛用于黑色金属、有色金属及其合金或其它衰变系数较小的材料制作的器件、型材、零件或焊缝的非破坏性X射线探伤，以及特种设备检测，如锅炉、压力容器、压力管线（如石油、液化气等）。

图1 射线胶片的结构

在工业射线照相中使用的胶片，从大的方面分为两类：增感型胶片；非增感型胶片（直接型胶片）。增感型胶片是指适宜与荧光增感屏配合使用的胶片；非增感型胶片适宜与金属增感屏一起使用或者不用增感屏直接使用。

从工业探伤胶片应用初期,胶片的分类标准的研究一直是一个核心课题。目前常用标准有：国际标准I S O 5579、国际标准I S O 11699、德国标准B SE N 584-1、美国标准A S T M E 1815等。近几年，国外标准关于工业射线照相胶片提出了“胶片系统”概念，并按胶片系统进行新的分类。我国已等效采用了这些新的标准。

所谓胶片系统，是指把胶片、铅增感屏、暗室处理的药品配方和程序（方法）结合在一起作为一个整体，并按其表现出的感光特性和影像性能进行分类。

胶片系统按下列3个性能指标进行分类:

（1）梯度G，即胶片特性曲线在规定黑度处的斜率；

（2）颗粒度σD，射线照片黑度在规定黑度下的随机偏差；

（3）梯度/噪声比，在规定黑度下的G/σD值，它直接相关于信噪比。

表1 胶片系统的主要特性指标

在射线照相检验工作中，应按照射线照相检验标准的规定选用胶片。一般说，采用中等灵敏度的射线照相检验技术时，应选用T 3（G 3）类或性能更好的胶片。采用高灵敏度射线照相检验技术时，应选用T 2（G 2）或性能更好的胶片。

我们此次选择了最常用的T 3类工业胶片C 7、R 7、M7进行对比试验。表2、3、4是厂家提供的胶片系统的部分技术参数：

3 胶片对比试验

3.1 试验一

3.1.1 试验目的

胶片进行正常的暗室处理后观察胶片本身的质量（包括霉点、药膜脱落、静电感光、划痕等）。

3.1.2 试验设备

黑白密度计：T H386（大连）；游标卡尺（北京）。

3.1.3 试验方法

任意抽取C 7、R 7、M7工业胶片8张（无须曝光）进行正常的暗室处理后，测量记录胶片的本底灰雾度D 0和片基厚度并观察胶片的本身质量。试验数据见表5。

表5 试验一的试验数据和结论

从表5数据可以得出：3种胶片的片基厚度均匀、韧性好、强度高、本身质量相当、无霉点、药膜脱落、静电感光、明显的划痕；本底灰雾度三种胶片都小于0.30，根据胶片特性曲线，对影像的对比度和清晰度影响不大。

3.2 试验二

3.2.1 试验目的

胶片的最佳贮存温度为4～24℃左右，最佳贮存相对湿度为30%～60%左右，在不适宜的条件下储存底片，观察是否因为温度过高或湿度过大会导致胶片灰雾度增加或者发霉而产生伪缺陷。

3.2.2 试验设备

混凝土标准养护箱（无锡）；黑白密度计：T H386（大连）

3.2.3 试验方法

取3张C 7、R 7、M7胶片与增感屏装入暗袋，放置在混凝土标准养护箱内，调整箱内温度30℃～36℃、湿度＞65%～75%，放置72h后，进行正常的暗室处理后分别测定底片的本底灰雾度D 0‘记录并与试验一的D 0进行比较。见表6。

表6 试验二试验数据与结论

从试验数据可以得出：D ΔM7＞D δc C 7=D δR 7＞0。由于不适宜的温度和湿度引起了胶片的本底灰雾度变大，其中M7胶片变化相对较大，所以存储胶片一定要控制好温度和湿度，避免因为环境引起胶片灰雾度增大，损害影像的对比度和清晰度，降低灵敏度。

3.3 试验三

3.3.1 试验设备

X射线机：X X G-2505（丹东）；黑白密度计：T H386（大连）；显影液配方：星光牌粉状（石家庄）；增感屏：铅屏前、后屏0.03mm；试块：碳钢，阶梯试块，每阶2mm，分：厚（12－40mm）,薄（2－20mm）两种。

3.3.2 试验有关参数

管电压：150k V（透照薄试块）和220k V（透照厚试块）；曝光量：15mA×mi n；焦距：700mm；显影液温度：21℃；显影时间：5mi n。

3.3.3 试验方法

将3种型号的胶片切成300×80mm的尺寸装入暗袋，分别贴上C 7、R 7、M7的标签以便区分。将暗袋放在5mm的铅板上，两种试块分别在同一位置垂直射线机轴向摆放，要求试块中心与射线束中心垂直透照（见图5），在同一条件下进行暗室处理。在每种型号的底片可观察的范围内，底片显示的每一阶进行黑度测量，绘制透照厚度与底片黑度关系曲线。从而比较3种型号胶片的感光速度、宽容度和底片对比度等性能。

3.3.4 试验数据与结论

管电压分别为150k V、220k V透照时试验结果，见图3、4。

（1）感光速度

从图3和图4的曲线上可以看出，透照厚度小于12mm时，C 7感光速度明显高于R 7、M7胶片；当透照厚度为8mm时，C 7胶片可比R 7和M7胶片管电压降低5K V；当透照厚度在12mm-28mm之间的时候，R 7感光速度比C 7、M7胶片快；当透照厚度为20mm时，R 7胶片可比C 7胶片管电压降低5K V，比M7胶片管电压降低10K V；透照厚度大于28mm时，C 7和R 7的感光速度接近。

（2）宽容度

根据J B/T 4730.2标准，当黑度范围在2.0～4.0时，从曲线上查出，透照厚度可变化的范围（宽容度）见表7。

表7 透照厚度宽容度试验结果

从表7可以看出，随着透照厚度和管电压的增加，宽容度也增加。透照薄试件的时候C 7胶片宽容度大于R 7和M7胶片；透照厚试件的时候，R 7和C 7胶片接近且都大于M7胶片。

（3）底片对比度

底片对比度包括工件对比度和胶片对比度。三种型号的胶片在透照厚度差等条件相同的时，底片对比度的差别主要由胶片性能决定的。感光速度快引起胶片黑度大，使底片对比度提高。从试验胶片上来看，透照薄试件，C 7感光速度快，底片对比度高，影像清晰；透照厚试件，R 7感光速度快于C 7，底片对比度也高于C 7，且从图4上可以看出，厚度差引起的边蚀效应也比较明显。