常规像质计介绍及规格表述

下面简要介绍常用的常规像质计。

1.线型像质计

线型像质计是国内外使用最多的像质计。它结构简单、易于制作，已被世界各国广泛采用，国际标准化组织也将线型像质计纳入其制定的标准中。线型像质计的形式、规格已基本统一。线型像质计主要应用在金属材料。

线型像质计的基本样式如图2-18所示。它的细节形式是丝，基本结构是平行排列的金属丝封装在对射线吸收系数很低的透明材料中。每个像质计中封装7根金属丝，金属丝的材料应与被透照工件材料相同或相近，金属丝的直径和长度应符合规定要求。丝的直径，多数国家采用的都是公比为（近似为1.25）的等比数列决定的一个优选数列。表2-4是线型像质计关于金属丝的基本规定。

多数国家标准关于线型像质计的基本设计是：基本材料为钢（Fe）、铜（Cu）、钛（Ti）、铝（Al）。线型像质计分为四组：

1）W1：由1～7号丝构成；

2）W6：由6～12号丝构成；

3）W10：由10～16号丝构成；

图2-18 线型像质计的基本样式

4）W13：由13～19号丝构成。

表2-4 线型像质计关于金属丝的基本规定 （单位：mm）

在像质计的上方配备一定的标志。标志由数字和说明字母组成。数字为该像质计7根金属丝中直径最大丝的编号，说明字母给出金属丝的材料和像质计的标准代号。例如，标志为“10FEJB”表示的是：

1）线型像质计的材料为钢（Fe）；

2）该线型像质计中封装的是编号为10～16号的金属丝；

3）最粗金属丝的编号为10（直径为0.40mm）；

4）JB是我国机械行业标准的线型像质计。

线型像质计以可识别的直径最小的丝判定达到的灵敏度值，或称为像质值（图像质量值）。

应注意的是，美国材料试验学会标准（ASTM E747）关于线型像质计的结构、材料分组给出了不同的设计。

2.阶梯孔型像质计

阶梯孔型像质计的基本结构是在阶梯块上钻上直径等于阶梯厚度的通孔，孔应垂直于阶梯表面、不做倒角。典型的设计如图2-19所示。为了克服小孔识别的不确定性，常在薄的阶梯上钻上两个孔。

图2-19 阶梯孔型像质计设计样式

与线型像质计一样，阶梯孔型像质计的材料应与被检工件的材料相同或相近。关于阶梯厚度、宽度、孔径等尺寸，欧洲有关标准的规定见表2-5和表2-6。目前阶梯孔型像质计也分为四组，即H1、H5、H9、H13，各组的组成见表2-5。

表2-5 阶梯孔型像质计的孔径和阶梯厚度要求 （单位：mm）

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表2-6 阶梯孔型像质计的阶梯宽度规定

阶梯孔型像质计以可识别的直径最小的孔判定达到的灵敏度值，或称为像质值（图像质量值）。

3.平板孔型像质计

在美国广泛使用一种特殊形式的像质计（也称为透度计），这就是平板孔型像质计。可以认为它是一种特殊的阶梯孔型像质计。

平板孔型像质计是在均匀厚度的平板上钻上三个通孔，如果记板的厚度为T，则三个孔的直径分别为1T、2T、4T，1T孔位于中间。板厚应选为透照厚度的1%、2%或4%，板的材料应与被透照工件的材料相同或相近。平板孔型像质计的典型样式如图2-20所示。图中矩形设计适于较小透照厚度，圆形设计适于较大透照厚度。图2-21是部分平板孔型像质计的实物图。

图2-20 平板孔型像质计的典型样式

a）矩形设计 b）圆形设计

图2-21 部分平板孔型像质计的实物图

a）钢（ASTM E1025） b）铝（ASTM E1025）

对于小厚度范围，像质计标准中规定，对于编号不大于10的平板孔型像质计（即厚度不大于0.254mm的平板孔型像质计），无论平板孔型像质计的板厚为多少，像质计上面的孔直径一律为：

1）1T孔直径为0.254mm（0.010in）；

2）2T孔直径为0.508mm（0.020in）；

3）4T孔直径为1.016mm（0.040in）。

即，对于小厚度的平板孔型像质计，其孔直径不遵守一般的设计要求。

对于平板孔型像质计，以n₁-n₂T方式规定灵敏度级别，其中n₁是以透照物体厚度的百分数表示的像质计板厚，n₂是应识别的最小孔径为像质计板厚T的倍数。一般说（不考虑很小厚度情况），对于平板孔型像质计，n₁、n₂都只取1、2或4。

对于平板孔型像质计，还定义了一个特殊的射线照相灵敏度，即等价像质计灵敏度，一般简称为EPS灵敏度。该灵敏度的定义是：在与“n₁-n₂T”质量级别相同的透照技术下，平板孔型像质计的板厚与透照工件厚度的百分比，该平板孔型像质计的可识别的最小孔为2T孔。按EPS灵敏度定义，对任意“n₁-n₂T”灵敏度级别，则应有

式中 T——平板孔型像质计板厚（mm）；

H——识别的平板孔型像质计上的孔径（mm）。

部分灵敏度级别的等价像质计灵敏度值如表2-7所示。

表2-7 部分灵敏度级别的等价像质计灵敏度值