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Notícias sobre tomografia computorizada

WinWerth® Correções de Artefatos

WinWerth® Correções Artefatas – Notícias em um relance

Ao medir com tomografia computadorizada, os desvios sistemáticos de medição no volume, conhecidos como artefatos, ocorrem por uma questão de princípio. Os métodos de correção integrados no software de medição WinWerth® podem reduzir muito os artefatos e aumentar a precisão da medição de acordo com isso.

A correção empírica de artefatos EAK é um método comprovado para reduzir artefatos causados por endurecimento de feixe e radiação dispersa. Para objetos de medição feitos de um material e uma densidade, a relação entre a atenuação da radiação de raios X pelo objeto de medição e o comprimento irradiado pode ser descrita por uma curva característica. Esta relação é determinada experimentalmente em uma amostra de material calibrado ou na própria peça de trabalho. A curva característica pode ser usada em uma medição posterior para reduzir fortemente o endurecimento do feixe e alguns artefatos dispersos do feixe. Este método já provou ser aplicado há muitos anos, mas atinge seus limites para algumas tarefas. Os métodos mais recentes descritos abaixo permitem a redução direcionada de artefatos causados por diferentes efeitos físicos.

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Correção de artefato empírico: volume sem (esquerda) e com correção (direita)

Peças de trabalho grandes e densas

A radiação dispersa no objeto medido causa valores de intensidade falsificados, que levam a artefatos no volume. Estes artefatos de radiação dispersa são simulados usando um volume de uma medição de peça principal e depois usados para corrigir o volume.

A radiação espalhada é causada pela dispersão de fótons de raios X na peça de trabalho devido ao efeito Compton. Isto ocorre particularmente quando tomamos objetos relativamente grandes feitos de materiais densos que são difíceis de irradiar. Em baixas ampliações ou a uma curta distância entre o objeto a ser medido e o detector, uma parte maior da radiação dispersa resultante é detectada. A principal área de aplicação da correção do artefato de feixe espalhado é, portanto, a redução de desvios sistemáticos de medição ao medir objetos grandes feitos de materiais altamente atenuantes, por exemplo, lâminas de turbinas grandes, blocos de motores e carcaças de caixas de engrenagens.

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Correção de artefato de feixe disperso: volume sem (esquerda) e com correção (direita)

Grandes ângulos de feixe cônico

A tomografia com feixe de raio X em forma de cone permite tempos de medição curtos, capturando simultaneamente grandes áreas da peça de trabalho. Entretanto, à medida que o ângulo do feixe cônico aumenta, a peça é escaneada de forma mais deficiente. Os artefatos de feixe cônico causados por isto podem ser simulados na geometria do alvo com a ajuda de um processo patenteado e usados para corrigir o volume de medição.

A correção pode ser calculada por simulação no modelo CAD ou em uma nuvem de pontos de uma peça mestre de medição da obra. Uma vez calculada, a correção pode ser aplicada a nuvens pontuais da mesma peça ou outras peças do mesmo tipo, por exemplo, em uma medição em série. Os volumes também podem ser corrigidos. O cálculo da correção é baseado em uma simulação em uma nuvem de pontos da peça medida.

Ao medir com um ângulo de feixe cônico maior, é possível uma redução do tempo de medição com a mesma repetibilidade ou uma melhoria da repetibilidade com o mesmo tempo de medição. Isto é conseguido utilizando uma parte maior da energia de feixe disponível, por exemplo, reduzindo a distância do detector de foco (FDD) na mesma escala de imagem. Os artefatos de feixe cônico resultantes e os desvios sistemáticos de medição resultantes podem ser grandemente reduzidos usando a correção do artefato de feixe cônico.

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Correção de artefato de feixe cônico: volume sem (esquerda) e com correção (direita)

Artefatos de anéis na medição de materiais pouco atenuantes

A sensibilidade determina a conversão dos raios X em uma intensidade medida. Devido às diferenças de sensibilidade que não são totalmente corrigidas, a mesma intensidade de radiação em dois pixels vizinhos leva a valores de cinza mais escuro ou mais claro, respectivamente. A retroprojeção dessas diferenças em todas as posições de rotação resulta em artefatos em forma de anéis no volume reconstruído.

Com a nova correção do artefato do anel WinWerth®, as informações contidas nas imagens de intensidade sobre as diferenças de sensibilidade entre os pixels são determinadas a partir da medição atual e utilizadas para a correção fina das imagens. No volume reconstruído a partir disto, os artefatos do anel são grandemente reduzidos. Com peças de trabalho de fraca absorção, estas são mais perceptíveis. Portanto, o uso deste método de correção é particularmente útil para medições de peças com baixa capacidade de atenuação, tais como micro engrenagens feitas de plástico, amostras de material de espuma ou pacotes de lentes para smartphones.

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Correção do artefato do anel: volume sem (esquerda) e com correção (direita)

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