X射线计算机断层扫描（CT）作为一种灵活的非接触式测量技术，已成功进入坐标计量领域，用于工业零件的尺寸测量。
与传统的接触式和光学坐标测量机（CMM）相比，CT具有多种优势，使工程师能够执行任何其他测量技术通常无法实现的无损测量任务。 例如，在不切割或破坏组件的情况下，以高信息密度检测复杂、高价值的增材制造产品。
在航空航天领域，CT可用于检测中小型部件，如涡轮叶片、铝铸件和管焊缝。 借助 CT，可以在不同产品周期的多个阶段进行定量分析，以优化产品和制造工艺，并评估是否符合产品规格。
CT的工作原理
X 射线 CT 系统的三个主要部件是 X 射线源、转盘和探测器。 存在不同的 CT 系统配置：例如，可以使用平板探测器 （DDA） 或线性二极管阵列探测器 （LDA）。
从 X 射线源到探测器的距离以及从 X 射线源到物体的距离定义了 CT 扫描的几何放大倍率和零件 3D CT 模型的体素大小。 NSI系统产品组合中可用的可变X射线源到探测器距离的使用也是航空航天应用最佳信号的基础。
CT技术基于X射线衰减原理。 因此，零件的尺寸和厚度，以及材料的密度，对其有效使用起着重要作用。 零件越大，材料密度越大，X射线穿透所需的功率就越大。
CT扫描的输出是零件的3D模型，根据该模型可以进行非常精确的测量，而无需任何形式的接触或切割或破坏零件。 CT还可以检查材料并识别内部缺陷，如空隙、裂纹等。 CT还可用于在检测复合材料时识别分层。
CT使用示例
下图显示了涡轮叶片壁厚分析和多维特征测量的示例。
图 1 表示刀片的 3D 模型，可以完全通过用户定义的切割平面进行导航。
图 2 显示了如何测量内部特征并检查翼型轮廓是否符合规格。
图 3 显示了壁厚分析的示例。
下图 4 是管道焊缝孔隙率分析的示例。
在这种情况下，颜色条代表不同的光圈，这些光圈在 3D CT 模型上也可见。
CT 能够在零件的 3D 模型中定位孔隙，并提供有关不同孔隙体积的信息。 可检测孔隙率或缺陷的大小取决于扫描分辨率，扫描分辨率也是零件尺寸、几何形状和材料的函数。 先进的扫描技术，如NSI Subpix，使工程师能够提高分辨率，从而在给定分辨率下获得更大的视野。
CT 应用包括标称真实世界比较，其中记录实际零件的体积模型并将其与其标称模型（通常是 CAD 模型）进行比较，以及复合材料的纤维分析。
优点和注意事项
与传统测量技术相比，蔡司工业CT具有广泛的优势，包括能够以非接触、非破坏性的方式测量复杂和难以接近的特征，并具有高信息密度。
在航空航天应用中，这一点至关重要，因为零件通常成本高昂，并且不允许进行破坏性测试。 CT 还允许工程师在进行昂贵的加工过程之前快速评估零件的一致性。
例如，在测量涡轮叶片的自由曲面时，CT可以在比传统接触式三坐标测量机更短的时间内提供高密度的点，并且作为一种非接触式技术，在检测自由曲面时不需要探头尖端补偿。
使用 CT 时要考虑的基本因素包括可实现的几何放大倍率，这取决于零件尺寸和几何形状、零件材料和厚度。
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