WinWerth® Correcções de artefactos – Resumo das inovações

A correção empírica de artefactos EAK é um método comprovado para reduzir os artefactos causados pelo endurecimento do feixe e pela radiação dispersa. Para objectos de medição feitos de um material e uma densidade, a relação entre a atenuação dos raios X pelo objeto de medição e o comprimento radiografado pode ser descrita por uma curva caraterística. Esta relação é determinada experimentalmente numa amostra de material calibrado ou na própria peça de trabalho. A curva caraterística pode ser utilizada numa medição subsequente para reduzir significativamente o endurecimento do feixe e alguns artefactos de feixes dispersos. Este método tem dado provas da sua utilidade ao longo de muitos anos, mas atinge os seus limites nalgumas tarefas. Os métodos mais recentes descritos abaixo permitem a redução orientada de artefactos causados por vários efeitos físicos.

Peças de trabalho grandes e densas

A radiação dispersa gerada no objeto de medição provoca a medição de valores de intensidade falsificados, o que leva a artefactos no volume. Estes artefactos de radiação dispersa são simulados usando um volume de uma medição de peça mestre e depois usados para corrigir o volume.

A radiação dispersa é causada pela dispersão de fotões de raios X na peça de trabalho devido ao efeito Compton. Isto ocorre em particular quando se tomografam objectos relativamente grandes feitos de materiais densos que são difíceis de penetrar. Com ampliações baixas ou uma pequena distância entre o objeto a medir e o detetor, é detectada uma maior proporção da radiação dispersa. A principal área de aplicação da correção do artefacto de feixe disperso é, por conseguinte, a redução dos desvios sistemáticos de medição quando se medem objectos de grandes dimensões feitos de materiais altamente atenuantes, por exemplo, grandes pás de turbinas, blocos de motores e caixas de velocidades.

Grandes ângulos de feixe cónico

A tomografia com um feixe de raios X em forma de cone permite tempos de medição curtos, capturando simultaneamente grandes áreas da peça de trabalho. No entanto, à medida que o ângulo do feixe cónico aumenta, a peça de trabalho é mais mal digitalizada. Os artefactos resultantes do feixe cónico podem ser simulados na geometria do alvo através de um processo patenteado e utilizados para corrigir o volume de medição.

A correção pode ser calculada por simulação no modelo CAD ou numa nuvem de pontos de uma medição da peça principal. Uma vez calculada, a correção pode ser aplicada a nuvens de pontos da mesma peça ou de outras peças do mesmo tipo, por exemplo, para uma medição em série. Os volumes também podem ser corrigidos. A correção é calculada com base numa simulação numa nuvem de pontos da peça medida.

Através da medição com um ângulo de feixe cónico maior, é possível reduzir o tempo de medição com a mesma repetibilidade ou melhorar a repetibilidade com o mesmo tempo de medição. Isto é conseguido através da utilização de uma maior proporção da energia disponível do feixe, por exemplo, reduzindo a distância foco-detetor (FDD) na mesma escala de imagem. Os artefactos resultantes do feixe cónico e os desvios sistemáticos de medição daí resultantes podem ser grandemente reduzidos através da utilização da correção de artefactos do feixe cónico.

Artefactos de anel na medição de materiais com baixa atenuação

A sensibilidade determina a conversão dos raios X numa intensidade medida. Devido a diferenças de sensibilidade que não são totalmente corrigidas, a mesma intensidade de radiação conduz a valores de cinzento mais escuros ou mais claros para dois pixels vizinhos. A retroprojeção destas diferenças em todas as posições de rotação resulta em artefactos em forma de anel no volume reconstruído.

Com a nova correção de artefactos em anel do WinWerth®, a informação contida nas imagens de intensidade sobre as diferenças de sensibilidade entre os pixels da medição atual é determinada e utilizada para a correção fina das imagens. Os artefactos em anel são bastante reduzidos no volume reconstruído. Estes são mais significativos em peças de fraca absorção. Este método de correção é, portanto, particularmente útil quando se medem peças com uma baixa capacidade de atenuação, tais como microengrenagens de plástico, amostras de material de espuma ou pacotes de lentes para smartphones.