Najważniejszą cechą pomiarów za pomocą rentgena przemysłowego jest nieniszczący charakter badań. W ten sposób można nie tylko przeprowadzać kontrolę porowatości, ale także wykrywać pęknięcia, skurcze czy niejednorodność materiału bez konieczności niszczenia cennych próbek, znacznie oszczędzając czas i redukując koszty.

Podstawową zasadę działania rentgena przemysłowego przedstawia schemat poglądowy na ilustracji 1. Jak widać, jego budowa nie różni się w diametralny sposób od konstrukcji urządzeń stosowanych w medycynie. Sercem urządzenia jest lampa generująca stożkową wiązkę promieniowania X. Jej kształt pozwala na projekcję badanego elementu na płaski detektor. W tym miejscu warto zwrócić uwagę na innowację związaną z akwizycją danych: zamiast na tradycyjnej błonie rentgenowskiej cień prześwietlonego obiektu utrwalany jest przez cyfrowy detektor, który umożliwia akwizycję danych w czasie rzeczywistym, przyspieszając tym samym inspekcję i poprawiając jakość uzyskiwanego obrazu.

Pełna ochrona przed promieniowaniem
Proces projektowania rentgena na potrzeby przemysłu nie ogranicza się do koncentracji na otrzymywaniu jak najlepszych zdjęć. Wyzwaniem okazało się zapewnienie operatorowi całkowitego bezpieczeństwa. Promieniowanie wykorzystywane w medycynie cechuje się bowiem bardzo niską mocą, a co za tym idzie – krótkotrwała ekspozycja pacjenta nie wpływa na jego zdrowie. Przemysł wymagał zaprojektowania lamp o znacznie wyższych parametrach, których promieniowanie w bezpośrednim kontakcie może okazać się zabójcze dla człowieka. Stąd jeszcze do niedawna praktyka wykorzystywania techniki rentgenowskiej wymagała wybudowania specjalnego schronu, stałego nadzoru państwowych instytucji, a także uzyskania wielu pozwoleń i przeprowadzenia szeregu szkoleń.

W XXI wieku producenci zrobili jednak ogromny krok naprzód, projektując i wytwarzając całkowicie szczelne dla promieniowania kabiny rentgenowskie. Sukces w tym zakresie odniosła m.in. niemiecka firma GE Sensing & Inspection Technologies GmbH należąca do koncernu General Electric, która może się pochwalić szeroką gamą kabin rentgenowskich pozwalających na uzyskanie wysokiej jakości danych. Na uwagę zasługuje fakt, że producent sam wytwarza lampy i detektory stabilizowane temperaturowo, a także wysoce precyzyjne elementy mechaniczne. Produkowane przez niego kabiny Seifert x|cube (ilustracja 3) dostępne są w wielu wersjach, w tym Compact (maksymalne wymiary próbki o 600 mm × 900 mm) z trzema modelami lamp do wyboru (160 kV, 225 kV lub 320 kV) oraz XL (o 800 mm × 1500 mm) z lampami 160 kV i 225 kV.

Obraz dostosowany do możliwości oka
Od współczesnych technik pomiarowych, w szczególności tych stosowanych w zakładach produkcyjnych, wymaga się jak najkrótszego czasu otrzymywania wyników. Tymczasem sprawdzanie dostarczanych materiałów, stabilności procesu czy gotowych wyrobów nieuchronnie zajmuje cenny czas. Stąd producenci maszyn pomiarowych nieustannie pracują nad tym, aby ich maszyny były jak najszybsze przy zachowaniu wysokich parametrów. Firma GE przy projektowaniu kabiny Seifert x|cube położyła nacisk na oszczędność czasu podczas inspekcji. Z tego powodu zarówno detektor, jak i lampa zostały umieszczone na ramieniu w kształcie litery C (ilustracja 3), co umożliwiło znaczne przyspieszenie ruchu tych komponentów. Dodatkowym atutem takiej konstrukcji jest zwiększenie układu inspekcyjnego o kolejny stopień swobody, gdyż ramię – oprócz ruchu pionowego – ma możliwość wychylenia o kąt ±45°, co ułatwia lokalizowanie defektów badanego obiektu. Funkcjonalności niemieckiej maszyny dopełnia duża szybkość zamykania drzwi kabiny.

Najtrudniejszym zadaniem stojącym przed operatorem jest uzyskiwanie przejrzystych obrazów. Niejednokrotnie nawet doświadczony pracownik może mieć problem z prawidłową interpretacją otrzymanych wyników. Maszyna Seifert x|cube została wyposażona w funkcję filtracji obrazu o nazwie Flash!Filter. Technologia ta umożliwia dostosowywanie odcieni szarości do ludzkiego oka i tym samym dostrzeżenie szczegółów niewidocznych na konwencjonalnym zdjęciu rentgenowskim. Efekt jej zastosowania widoczny jest na ilustracji 4.

Więcej niż rentgen
Obiekty prześwietlane za pomocą rentgenów przemysłowych mogą osiągać masę nawet 300 kg. Ręczne manipulowanie tak ciężkimi elementami w celu umieszczenia ich wewnątrz maszyny jest niezwykle ryzykowne. Aby rozwiązać ten problem, firma GE opracowała specjalny manipulator, który – oprócz ruchu badanym obiektem wewnątrz maszyny – umożliwia także wysunięcie go poza obrys kabiny. Dzięki temu rozwiązaniu do załadunku i rozładunku urządzenia można wykorzystać suwnicę czy podnośnik, co ułatwia i przyspiesza pracę oraz zwiększa bezpieczeństwo operatora.

Wykonane przez maszynę zdjęcia rentgenowskie można wykorzystać nie tylko na potrzeby inspekcji 2D. Seifert x|cube posiada funkcję tomografii komputerowej (CT) pozwalającą na realizację analiz objętościowych i precyzyjnych pomiarów. We współpracy z oprogramowaniem Volume Graphics maszyna przeprowadza pomiary współrzędnościowe, porównuje je z modelem CAD, a także analizuje defekty, grubość ścianek i materiały kompozytowe.

Rentgenowska technika inspekcyjna zajmuje coraz istotniejsze miejsce w procesie zapewnienia jakości. Wobec rosnących wymagań co do jakości wyrobów badanie geometrii zewnętrznej przestało wystarczać, a niszczenie próbek wydłużało czas i zwiększało koszty kontroli. Dzięki swoim unikalnym właściwościom promienie rentgenowskie mogą pomóc w szybkiej i dokładnej inspekcji. Korzystając zaś z kabiny rentgenowskiej, zapewniamy bezpieczeństwo operatorowi, skracając jednocześnie czas realizacji procesów kontrolno- pomiarowych.