ISO 16371-2:2017
(Main)Non-destructive testing — Industrial computed radiography with storage phosphor imaging plates — Part 2: General principles for testing of metallic materials using X-rays and gamma rays
Non-destructive testing — Industrial computed radiography with storage phosphor imaging plates — Part 2: General principles for testing of metallic materials using X-rays and gamma rays
ISO 16371-2:2017 specifies fundamental techniques of computed radiography with the aim of enabling satisfactory and repeatable results to be obtained economically. The techniques are based on the fundamental theory of the subject and tests measurements. ISO 16371-2:2017 specifies the general rules for industrial computed X-rays and gamma radiography for flaw detection purposes, using storage phosphor imaging plates (IP). It is based on the general principles for radiographic examination of metallic materials on the basis of films, as specified in ISO 5579. The basic set-up of radiation source, detector and the corresponding geometry are intended to be applied in accordance with ISO 5579 and corresponding product standards such as ISO 17636 for welding and EN 12681 for foundry. ISO 16371-2:2017 does not lay down acceptance criteria of the imperfections. Computed radiography (CR) systems provide a digital grey value image which can be viewed and evaluated on basis of a computer only. This practice describes the recommended procedure for detector selection and radiographic practice. Selection of computer, software, monitor, printer and viewing conditions are important but not the main focus of ISO 16371-2:2017. The procedure it specifies provides the minimum requirements and practice to permit the exposure and acquisition of digital radiographs with a sensitivity of imperfection detection equivalent to film radiography and as specified in ISO 5579. Some application standards, e.g. EN 16407, can require different and less stringent practice conditions.
Essais non destructifs — Radiographie industrielle numérisée avec écrans photostimulables à mémoire — Partie 2: Principes généraux de l'essai radiographique des matériaux métalliques au moyen de rayons X et gamma
L'ISO 16371-2:2017 spécifie les techniques fondamentales de radiographie numérique permettant d'obtenir des résultats satisfaisants et reproductibles de façon économique. Les techniques sont basées sur la théorie fondamentale en la matière et sur des mesurages d'essai. Le présent document spécifie les règles générales pour la radiographie industrielle numérisée par rayons X et gamma à des fins de détection de défauts, à l'aide d'écrans photostimulables à mémoire (IP). Il est basé sur les principes généraux de l'examen radiographique des matériaux métalliques au moyen de films, comme spécifié dans l'ISO 5579. Il est prévu que la disposition de base de la source de rayonnement, du détecteur et la géométrie correspondante soient appliquées conformément à l'ISO 5579 et aux normes de produits correspondantes telles que l'ISO 17636 pour les assemblages soudés et l'EN 12681 pour la fonderie. L'ISO 16371-2:2017 ne fixe pas les critères d'acceptation des imperfections. Les systèmes de radiographie numérique (CR) fournissent une image constituée de valeurs de gris qui peut être visualisée et évaluée uniquement à l'aide d'un ordinateur. Cette pratique décrit le mode opératoire recommandé pour la sélection du détecteur et les pratiques radiographiques. Le choix de l'ordinateur, des logiciels, de l'écran, de l'imprimante et des conditions de visualisation est important mais n'est pas le sujet principal du présent document. Le mode opératoire spécifié par le présent document fournit les exigences et les pratiques minimales permettant l'exposition et l'acquisition des radiographies numériques avec une sensibilité pour la détection des imperfections équivalente à la radiographie avec films et telle que spécifiée dans l'ISO 5579. Certaines normes d'application, telles que l'EN 16407, peuvent requérir des conditions pratiques différentes et moins strictes.
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STANDARD 16371-2
First edition
2017-09
Corrected version
2018-05
Non-destructive testing — Industrial
computed radiography with storage
phosphor imaging plates —
Part 2:
General principles for testing of
metallic materials using X-rays and
gamma rays
Essais non destructifs — Radiographie industrielle numérisée avec
écrans photostimulables à mémoire —
Partie 2: Principes généraux de l'essai radiographique des matériaux
métalliques au moyen de rayons X et gamma
Reference number
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ISO 2017
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ISO 16371-2:2017(E)
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and abbreviated terms . 5
5 Personnel qualification . 6
6 Classification of computed radiographic techniques and compensation principles .6
6.1 Classification . 6
6.2 Compensation principles, CP I and CP II . 6
7 General . 7
7.1 Protection against ionizing radiation . 7
7.2 Surface preparation and stage of manufacture . 7
7.3 Identification of radiographs . 7
7.4 Marking . 7
7.5 Overlap of phosphor imaging plates . 7
7.6 Types and positions of image quality indicators and IQI values . . 8
8 Recommended techniques for making computed radiographs . 9
8.1 Test arrangements . 9
8.2 Choice of X-ray tube voltage and radiation source . 9
8.2.1 X-ray equipment . 9
8.2.2 Other radiation sources .10
8.3 CR systems and screens .11
8.3.1 Minimum normalized signal-to-noise ratio .11
8.3.2 Metal screens and shielding .11
8.4 Maximum unsharpness and basic spatial resolution for CR system selection .13
8.4.1 System selection .13
8.4.2 Compensation principle II .13
8.5 Alignment of beam .15
8.6 Reduction of scattered radiation .15
8.6.1 Metal filters and collimators .15
8.6.2 Interception of back scattered radiation .15
8.7 Source to object distance .15
8.7.1 General requirements .15
8.7.2 Testing of planar objects and curved objects with flexible IPs .15
8.7.3 Testing of curved objects with IPs in cassettes . .16
8.7.4 Exceptions for panoramic projection exposures with the source in the
centre of the pipe .16
8.8 Maximum area for a single exposure .18
8.9 Erasure of imaging plates .19
8.10 Data processing .19
8.10.1 Image processing .19
8.10.2 Monitor, viewing conditions and storage of digital radiographs .19
9 Test report .19
detector
Annex A (normative) Determination of basic spatial resolution, SR .
b
21
Annex B (normative) Determination of normalized SNR from SNR .26
N measured
Annex C (normative) Determination of minimum grey value .28
Bibliography .31
© ISO 2017 – All rights reserved iii
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ISO 16371-2:2017(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: www .iso .org/iso/foreword .html.
This document was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) in collaboration
with ISO Technical Committee ISO/TC 135, Non-destructive testing, Subcommittee SC 5, Radiographic
testing, in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna
Agreement).
A list of all parts in the ISO 16371 series can be found on the ISO website.
This corrected version of ISO 16371-2:2017 incorporates the following correction:
— Figure A.1 b) has been corrected.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 16371-2:2017(E)
Non-destructive testing — Industrial computed
radiography with storage phosphor imaging plates —
Part 2:
General principles for testing of metallic materials using
X-rays and gamma rays
1 Scope
This document specifies fundamental techniques of computed radiography with the aim of enabling
satisfactory and repeatable results to be obtained economically. The techniques are based on the
fundamental theory of the subject and tests measurements. This document specifies the general rules
for industrial computed X-rays and gamma radiography for flaw detection purposes, using storage
phosphor imaging plates (IP). It is based on the general principles for radiographic examination of
metallic materials on the basis of films, as specified in ISO 5579. The basic set-up of radiation source,
detector and the corresponding geometry are intended to be applied in accordance with ISO 5579 and
corresponding product standards such as ISO 17636 for welding and EN 12681 for foundry.
This document does not lay down acceptance criteria of the imperfections. Computed radiography (CR)
systems provide a digital grey value image which can be viewed and evaluated on basis of a computer
only. This practice describes the recommended procedure for detector selection and radiographic
practice. Selection of computer, software, monitor, printer and viewing conditions are important but
not the main focus of this document.
The procedure it specifies provides the minimum requirements and practice to permit the exposure
and acquisition of digital radiographs with a sensitivity of imperfection detection equivalent to film
radiography and as specified in ISO 5579. Some application standards, e.g. EN 16407, can require
different and less stringent practice conditions.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 5579, Non-destructive testing — Radiographic testing of metallic materials using film and X- or gamma
rays — Basic rules
ISO 5580, Non-destructive testing — Industrial radiographic illuminators — Minimum requirements
ISO 9712, Non-destructive testing — Qualification and certification of NDT personnel
ISO 16371-1:2011, Non-destructive testing — Industrial computed radiography with storage phosphor
imaging plates — Part 1: Classification of systems
ISO 19232-1, Non-destructive testing — Image quality of radiographs — Part 1: Determination of the
image quality value using wire-type image quality indicators
ISO 19232-2, Non-destructive testing — Image quality of radiographs — Part 2: Determination of the
image quality value using step/hole-type image quality indicators
ISO 19232-3:2013, Non-destructive testing — Image quality of radiographs — Part 3: Image quality classes
© ISO 2017 – All rights reserved 1
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ISO 16371-2:2017(E)
ISO 19232-5, Non-destructive testing — Image quality of radiographs — Part 5: Determination of image
unsharpness value using duplex wire-type image quality indicators
EN 12543 (all parts), Non-destructive testing — Characteristics of focal spots in industrial X-ray systems
for use in non-destructive testing
EN 12679, Non-destructive testing — Determination of the size of industrial radiographic sources —
Radiographic method
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at http: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1
computed radiography system
CR system
complete system comprising a storage phosphor imaging plate (3.2) and a corresponding read-out unit
(scanner or reader) and system software, which converts the information from the IP into a digital image
3.2
storage phosphor imaging plate
imaging plate
IP
photostimulable luminescent material capable of storing a latent radiographic image of a material
being examined and upon stimulation by a source of red light of appropriate wavelength, generates
luminescence proportional to radiation absorbed
Note 1 to entry: When performing computed radiography (3.1), an IP is used in lieu of a film. When establishing
techniques related to source size or focal geometries, the IP is referred to as a detector, i.e. source-to-detector
distance (SDD).
3.3
structure noise of imaging plate
structure noise of IP
fixed pattern noise measured due to IP structure which is inherent from inhomogeneities in the
sensitive layer (graininess) and surface of a storage phosphor imaging plate (3.2)
Note 1 to entry: After scanning of the exposed imaging plate, the inhomogeneities appear as overlaid fixed
pattern noise in the digital image.
Note 2 to entry: This noise limits the maximum achievable image quality of digital CR images and can be
compared with the graininess in film images.
3.4
grey value
GV
numeric value of a pixel in a digital image
Note 1 to entry: This is equivalent to the term pixel value as defined in ASTM E 2033, E 2445, E 2446 and E 2007.
2 © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 16371-2:2017(E)
3.5
linearized grey value
GV
lin
numeric value of a pixel which is directly proportional to the detector exposure dose, having a value of
zero if the detector was not exposed
Note 1 to entry: This is equivalent to the term linearized pixel value as defined in ASTM E 2033, E 2445, E 2446
and E 2007.
3.6
basic spatial resolution of CR system
detector
SR
b
corresponds to half of the measured detector unsharpness in a digital image and corresponds to the
effective pixel size and indicates the smallest geometrical detail, which can be resolved with a CR
system at magnification equal to one
Note 1 to entry: For this measurement, the duplex wire IQI is placed directly on the CR imaging plate.
Note 2 to entry: The measurement of unsharpness is described in ISO 19232-5; see also ASTM E 2002.
3.7
basic spatial resolution of a digital image
image
SR
b
corresponds to half of the measured image unsharpness in a digital image and corresponds to the
effective pixel size in the image and indicates the smallest geometrical detail, which can be resolved in
a digital image
Note 1 to entry: For this measurement, the duplex wire IQI is placed directly on the object (source side).
Note 2 to entry: The measurement of unsharpness is described in ISO 19232-5; see also ASTM E 2002.
Note 3 to entry: The effective pixel size of the image (basic spatial resolution of the digital image) depends on
pixel pitch, geometrical unsharpness, detector unsharpness and magnification.
3.8
signal-to-noise ratio
SNR
quotient of mean value of the linearized grey values (3.5), which is the signal intensity to the standard
deviation of the linearized grey values (noise) in a given region of interest in a digital image
Note 1 to entry: The SNR depends on the radiation dose and the CR system properties.
3.9
normalized signal-to-noise ratio
SNR
N
image
signal-to-noise ratio (3.8), normalized by the basic spatial resolution, SR , which may be SR or
b
b
detector
SR , as measured directly in the digital image and/or calculated from the measured SNR,
b
SNR , by
measured
88,6μm
SNRS=⋅NR
Nmeasured
SR
b
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ISO 16371-2:2017(E)
3.10
contrast-to-noise ratio
CNR
ratio of the difference of the mean signal levels between two image areas to the averaged standard
deviation of the signal levels
Note 1 to entry: The contrast-to-noise ratio describes a component of image quality and depends approximately
on the product of radiographic attenuation coefficient and SNR. In addition to adequate CNR, it is also necessary
for a digital radiograph to possess adequate unsharpness or basic spatial resolution to resolve desired features
of interest.
3.11
normalized contrast-to-noise ratio
CNR
N
contrast-to-noise ratio (3.10), normalized by the basic spatial resolution, SR , as measured directly in
b
the digital image and/or calculated from the measured CNR, by
88,6μm
CNRC=⋅NR
N
SR
b
3.12
aliasing
artefacts that appear in an image when the spatial frequency of the input is higher than the output is
capable of reproducing
Note 1 to entry: Aliasing often appears as jagged or stepped sections in a line or as moiré patterns.
3.13
nominal thickness
t
thickness of the material in the region under examination
Note 1 to entry: Manufacturing tolerances do not have to be taken into account.
3.14
penetrated thickness
w
thickness of material in the direction of the radiation beam calculated on basis of the nominal thickness
(3.13) of all penetrated walls
Note 1 to entry: For multiple wall techniques, the penetrated thickness is calculated from the nominal thickness
of all penetrated walls.
3.15
source size
d
size of the radiation source or focal spot size
Note 1 to entry: See EN 12543 (X-ray-sources) or EN 12679 (gamma ray sources). Manufacturer's values may be
used if they conform to these standards.
3.16
object-to-detector distance
b
largest (maximum) distance between the radiation side of the radiographed part of the test object and
the sensitive layer of the detector along the central axis of the radiation beam
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ISO 16371-2:2017(E)
3.17
source-to-detector distance
SDD
distance between the source of radiation and the detector, measured in the direction of the beam
Note 1 to entry: SDD = f + b, where f is the source-to-object distance (3.18) and b is the object-to-detector
distance (3.16).
3.18
source-to-object distance
f
distance between the source of radiation and the source side of the test object, most distant from the
detector, measured along the central beam
3.19
geometric magnification
v
ratio of source-to-detector distance (3.17) to source-to-object distance (3.18)
4 Symbols and abbreviated terms
For the purposes of this document, the symbols and abbreviated terms given in Table 1 apply.
Table 1 — Symbols and abbreviated terms
Symbol Term
b object-to-detector distance
CNR contrast-to-noise ratio
CNR normalized contrast-to-noise ratio
N
CR computed radiography
d source size, focal spot size
D detector (imaging plate)
f d source-to-object distance
GV grey value
GV linearized grey value
lin
IP storage phosphor imaging plate
IQI image quality indicator
S radiation source
SDD source-to detector-distance
SNR signal-to-noise ratio
SNR normalized signal-to-noise ratio
N
image
detector
SR
b basic spatial resolution, which may be SR or SR depending on the context
b
b
detector
basic spatial resolution as determined with a duplex wire IQI adjacent to the detector
SR
b
basic spatial resolution as determined with a duplex wire IQI on the source side of the object
image
SR
b
t nominal thickness
u t geometric unsharpness
G
u inherent unsharpness of the detector system, excluding any geometric unsharpness, measured
i
from the digital image with a duplex wire IQI adjacent to the detector
u total image unsharpness, including geometric unsharpness, measured in the digital image at the
T
detector plane with a duplex wire IQI at the object plane
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ISO 16371-2:2017(E)
Table 1 (continued)
Symbol Term
u image unsharpness, including geometric unsharpness, measured in the digital image with a duplex
Im
wire IQI at the object plane normalized to magnification
v geometric magnification
w penetrated thickness
5 Personnel qualification
Personnel performing non-destructive examination in accordance with this document shall be qualified
in accordance with ISO 9712 or equivalent to an appropriate level in the relevant industrial sector. The
personnel shall prove additional training and qualification in digital industrial radiology.
[10]
NOTE Training content for digital industrial radiology can be found in TCS-60 document of IAEA .
6 Classification of computed radiographic techniques and compensation
principles
6.1 Classification
Computed radiographic techniques are subdivided into two classes:
— Class A: basic technique;
— Class B: improved technique.
Class B technique is used when class A may be insufficiently sensitive.
Better techniques, compared with class B, are possible and may be agreed between the contracting
parties by specification of all appropriate test parameters.
The choice of radiographic technique shall be agreed between the parties concerned.
Nevertheless, the perception of flaws using film radiography or computed radiography is comparable
by using class A and class B techniques, respectively. The perceptibility shall be proven by the use of
IQIs according to ISO 19232-1, ISO 19232-2 and ISO 19232-5.
If, for technical reasons, it is not possible to meet one of the conditions specified for class B, such as the
type of radiation source or the source-to-object distance, f, it may be agreed between the contracting
parties that the condition selected may be that specified for class A. The loss of sensitivity shall be
compensated by an increase of minimum grey value and SNR (recommended increase of SNR by a
N N
factor > 1,4). Because of the resulting improved sensitivity compared to class A, the test object may be
regarded as examined within class B if the correct IQI sensitivity is achieved.
6.2 Compensation principles, CP I and CP II
6.2.1 General. Two rules (see 6.2.2 and 6.2.3) are applied in this document for radiography with CR to
achieve a sufficient contrast sensitivity.
Application of these rules requires the achievement of a minimum contrast-to-noise ratio, CNR ,
N
normalized to the detector basic spatial resolution per detectable material thickness difference, Δw. If
the required normalized contrast-to-noise ratio (CNR per Δw) cannot be achieved due to an insufficient
N
value of one of the following parameters, this can be compensated by an increase in the SNR.
6.2.2 CP I. Compensation for reduced contrast (e.g. by increased tube voltage) by increased SNR (e.g.
by increased tube current or exposure time).
6 © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 16371-2:2017(E)
detector
6.2.3 CP II. Compensation for insufficient detector sharpness (the value of SR higher than
b
specified) by increased SNR (increase in the single IQI wire or step hole value for each missing duplex
wire pair value).
6.2.4 Theoretical background. These compensation principles are based on the following
approximation for small flaw sizes (Δw < < w) as shown in Formula (1):
CNR μ ⋅SNR
N eff
=⋅c (1)
image
Δw
SR
b
where
c is a constant;
µ is the effective attenuation coefficient, which is equivalent to the specific material contrast.
eff
7 General
7.1 Protection against ionizing radiation
WARNING — Exposure of any part of the human body to X-rays or gamma rays can be highly
injurious to health. Wherever X-ray equipment or radioactive sources are in use, appropriate
legal requirements must be applied.
Local or national or international safety precautions when using ionizing radiation shall be strictly
applied.
7.2 Surface preparation and stage of manufacture
In general, surface preparation is not necessary, but where surface imperfections or coatings might
cause difficulty in detecting defects, the surface shall be ground smooth or the coatings shall be
removed.
Unless otherwise specified, computed radiography shall be carried out after the final stage of
manufacture, e.g. after grinding or heat treatment.
7.3 Identification of radiographs
Symbols shall be affixed to each section of the object being radiographed. The images of these
symbols shall appear in the radiograph outside the region of interest where possible and shall ensure
unambiguous identification of the section.
7.4 Marking
Permanent markings on the object to be examined shall be made in order to accurately locate the
position of each radiograph.
Where the natures of the material and/or its service conditions do not permit permanent marking, the
location may be recorded by means of accurate sketches or photographs.
7.5 Overlap of phosphor imaging plates
When radiographing an area with two or more separate phosphor imaging plates (IP), the IPs shall
overlap sufficiently to ensure that the complete region of interest is radiographed. This shall be verified
by a high-density marker on the surface of the object that will appear on each image. If the radiographs
will be taken sequentially, the high density marker shall be visible on each of the radiographs.
© ISO 2017 – All rights reserved 7
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7.6 Types and positions of image quality indicators and IQI values
The quality of images shall be verified by use of image quality indicators (IQIs) in accordance with
ISO 19232-5 and ISO 19232-1 or ISO 19232-2. If not otherwise specified by the contracting parties, the
required IQI values of ISO 19232-3 shall be achieved. The IQIs shall be placed on the source side of the
object. If this is not possible, the IQIs shall be placed on the detector side of the object with an additional
letter F.
NOTE Positioning of IQIs on the detector side would apply, for example, for double wall single image in-
service inspection.
Following the procedure outlined
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 16371-2
Première édition
2017-09
Essais non destructifs — Radiographie
industrielle numérisée avec écrans
photostimulables à mémoire —
Partie 2:
Principes généraux de l'essai
radiographique des matériaux
métalliques au moyen de rayons X et
gamma
Non-destructive testing — Industrial computed radiography with
storage phosphor imaging plates —
Part 2: General principles for testing of metallic materials using
X-rays and gamma rays
Numéro de référence
ISO 16371-2:2017(F)
©
ISO 2017
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ISO 16371-2:2017(F)
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
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Fax +41 22 749 09 47
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ISO 16371-2:2017(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et abréviations . 5
5 Qualification du personnel . 6
6 Classification des techniques de radiographie numérique et principes de compensation .6
6.1 Classification . 6
6.2 Principes de compensation CP I et CP II . 7
7 Généralités . 7
7.1 Protection contre les rayonnements ionisants . 7
7.2 Préparation de la surface et stade de fabrication . 7
7.3 Identification des radiogrammes . 8
7.4 Marquage . 8
7.5 Recouvrement des écrans photostimulables . 8
7.6 Types et emplacements des indicateurs de qualité d’image et valeurs d’indice de
qualité d’image . 8
8 Techniques recommandées pour la réalisation de radiogrammes numériques .9
8.1 Montages d’essai . 9
8.2 Choix de la tension du tube radiogène et de la source de rayonnement .10
8.2.1 Appareil à rayons X .10
8.2.2 Autres sources de rayonnement .11
8.3 Systèmes de radiographie numérique et écrans .12
8.3.1 Rapport signal/bruit normalisé minimal .12
8.3.2 Écrans et blindages métalliques .12
8.4 Valeurs maximales de flou et résolution spatiale de base pour la sélection du
système de radiographie numérique .14
8.4.1 Sélection du système .14
8.4.2 Principe de compensation II .14
8.5 Alignement du faisceau.16
8.6 Réduction du rayonnement diffusé .16
8.6.1 Filtres métalliques et collimateurs . .16
8.6.2 Interception du rayonnement rétrodiffusé .16
8.7 Distance source-objet .16
8.7.1 Exigences générales .16
8.7.2 Essais sur objets plans et sur objets courbes avec des IP flexibles .16
8.7.3 Essais sur objets courbes avec IP en cassettes .17
8.7.4 Exceptions pour les expositions panoramiques avec la source au centre
du tube .17
8.8 Surface maximale en exposition simple .19
8.9 Effacement des écrans photostimulables .20
8.10 Traitement des données .20
8.10.1 Traitement des images.20
8.10.2 Moniteur, conditions de visualisation et stockage des radiogrammes
numériques . .20
9 Rapport d’essai .21
détecteur
Annexe A (normative) Détermination de la résolution spatiale de base, RS .
b
22
Annexe B (normative) Détermination du RSB normalisé à partir du RSB .27
N mesuré
© ISO 2017 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 16371-2:2017(F)
Annexe C (normative) Détermination de la valeur de gris minimale .29
Bibliographie .33
iv © ISO 2017 – Tous droits réservés
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ISO 16371-2:2017(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le Comité européen de normalisation (CEN) en collaboration
avec le Comité technique ISO/TC 135, Essais non destructifs, Sous-comité SC 5, Contrôle par radiographie,
conformément à l’accord de coopération technique convenu entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Une liste de toutes les parties de la série ISO 16371 se trouve sur le site Web de l’ISO.
La présente version française de l’ISO 16371-2:2017 correspond à la version anglaise publiée en 2017-
09 et corrigée en 2018-05.
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NORME INTERNATIONALE ISO 16371-2:2017(F)
Essais non destructifs — Radiographie industrielle
numérisée avec écrans photostimulables à mémoire —
Partie 2:
Principes généraux de l'essai radiographique des
matériaux métalliques au moyen de rayons X et gamma
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie les techniques fondamentales de radiographie numérique permettant
d’obtenir des résultats satisfaisants et reproductibles de façon économique. Les techniques sont basées
sur la théorie fondamentale en la matière et sur des mesurages d’essai. Le présent document spécifie
les règles générales pour la radiographie industrielle numérisée par rayons X et gamma à des fins de
détection de défauts, à l’aide d’écrans photostimulables à mémoire (IP). Il est basé sur les principes
généraux de l’examen radiographique des matériaux métalliques au moyen de films, comme spécifié
dans l’ISO 5579. Il est prévu que la disposition de base de la source de rayonnement, du détecteur et
la géométrie correspondante soient appliquées conformément à l’ISO 5579 et aux normes de produits
correspondantes telles que l’ISO 17636 pour les assemblages soudés et l’EN 12681 pour la fonderie.
Le présent document ne fixe pas les critères d’acceptation des imperfections. Les systèmes de
radiographie numérique (CR) fournissent une image constituée de valeurs de gris qui peut être
visualisée et évaluée uniquement à l’aide d’un ordinateur. Cette pratique décrit le mode opératoire
recommandé pour la sélection du détecteur et les pratiques radiographiques. Le choix de l’ordinateur,
des logiciels, de l’écran, de l’imprimante et des conditions de visualisation est important mais n’est pas
le sujet principal du présent document.
Le mode opératoire spécifié par le présent document fournit les exigences et les pratiques minimales
permettant l’exposition et l’acquisition des radiographies numériques avec une sensibilité pour
la détection des imperfections équivalente à la radiographie avec films et telle que spécifiée dans
l’ISO 5579. Certaines normes d’application, telles que l’EN 16407, peuvent requérir des conditions
pratiques différentes et moins strictes.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 5579, Essais non destructifs — Contrôle radiographique des matériaux métalliques au moyen de film et
de rayons X et gamma — Règles de base
ISO 5580, Essais non destructifs — Négatoscopes utilisés en radiographie industrielle — Exigences
minimales
ISO 9712, Essais non destructifs — Qualification et certification du personnel END
ISO 16371-1:2011, Essais non destructifs — Radiographie industrielle numérisée avec des plaques-images
au phosphore — Partie 1: Classification des systems
ISO 19232-1, Essais non destructifs — Qualité d’image des radiogrammes — Partie 1: détermination de
l’indice de qualité d’image à l’aide d’indicateurs à fils
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ISO 16371-2:2017(F)
ISO 19232-2, Essais non destructifs — Qualité d’image des radiogrammes — Partie 2: Détermination de
l’indice de qualité d’image à l’aide d’indicateurs à trous et à gradins
ISO 19232-3:2013, Essais non destructifs — Qualité d’image des radiogrammes — Partie 3: classes de
qualité d’image
ISO 19232-5, Essais non destructifs — Qualité d’image des radiogrammes — Partie 5: Détermination de
l’indice de flou de l’image à l’aide d’indicateurs de qualité d’image duplex à fils
EN 12543 (toutes les parties), Essais non destructifs — Caractéristiques des foyers émissifs des tubes
radiogènes industriels utilises dans les essais non destructives
EN 12679, Essais non destructifs — Détermination des dimensions des sources de radiographie
industrielle — Méthode par radiographie
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp
3.1
système de radiographie numérique
système CR
système complet composé d’un écran photostimulable à mémoire (3.2), d’un dispositif de lecture
correspondant (lecteur numériseur ou lecteur) et d’un outil logiciel, qui convertit les informations de
l’IP en image numérique
3.2
écran photostimulable à mémoire
écran photostimulable
IP
matériau luminescent photostimulable capable de stocker une image radiographique latente d’un
matériau en cours d’examen et qui génère une luminescence proportionnelle au rayonnement absorbé
quand il est stimulé par une source de lumière rouge d’une longueur d’onde appropriée
Note 1 à l'article: Pour réaliser une radiographie numérique (3.1), un IP est utilisé à la place d’un film. Lors de
l’établissement des techniques en fonction de la dimension de la source ou des géométries focales, l’IP est appelé
détecteur, c’est-à-dire distance source-détecteur (SDD).
3.3
bruit structurel de l’écran photostimulable
bruit structurel de l’IP
bruit suivant un motif fixe dû à la structure de l’IP et qui est inhérent aux défauts d’homogénéité de la
couche sensible (granulation) et sur la surface d’un écran photostimulable à mémoire (3.2)
Note 1 à l'article: Après le balayage de l’écran photostimulable exposé, les défauts d’homogénéité apparaissent
sous forme de bruit à motif fixe superposé sur l’image numérique.
Note 2 à l'article: Ce bruit limite la qualité d’image maximale possible des images numériques de radiographie
numérique et peut être comparé à la granulation sur les images sur film.
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ISO 16371-2:2017(F)
3.4
valeur de gris
VG
valeur numérique d’un pixel dans une image numérique
Note 1 à l'article: Ce terme est équivalent au terme « valeur de pixel » défini dans les normes ASTM E 2033,
E 2445, E 2446 et E 2007.
3.5
valeur de gris linéarisée
VG
lin
valeur numérique d’un pixel qui est directement proportionnelle à la dose d’exposition du détecteur, et
possédant une valeur de zéro si le détecteur n’a pas été exposé
Note 1 à l'article: Ce terme est équivalent au terme « valeur de pixel linéarisée » défini dans les normes
ASTM E 2033, E 2445, E 2446 et E 2007.
3.6
résolution spatiale de base du système de radiographie numérique
détecteur
RS
b
correspond à la moitié du flou du détecteur mesuré dans une image numérique, et correspond à la taille
effective du pixel, et indique le détail géométrique le plus petit qui puisse être résolu par un système CR
avec un grossissement égal à un
Note 1 à l'article: Pour ce mesurage, l’IQI duplex à fils est placé directement sur l’écran photostimulable du
système de radiographie numérique.
Note 2 à l'article: Le mesurage du flou est décrit dans l’ISO 19232-5; voir aussi l’ASTM E 2002.
3.7
résolution spatiale de base d’une image numérique
image
RS
b
correspond à la moitié du flou de l’image mesurée dans une image numérique, et correspond à la taille
effective du pixel de l’image, et indique le détail géométrique le plus petit qui puisse être résolu dans
une image numérique
Note 1 à l'article: Pour ce mesurage, l’IQI duplex à fils est placé directement sur l’objet (côté source).
Note 2 à l'article: Le mesurage du flou est décrit dans l’ISO 19232-5; voir aussi l’ASTM E 2002.
Note 3 à l'article: La taille effective du pixel de l’image (résolution spatiale de base de l’image numérique) dépend
du pas inter-pixel, du flou géométrique, du flou du détecteur et du grossissement.
3.8
rapport signal/bruit
RSB
quotient de la valeur moyenne des valeurs de gris linéarisées (3.5), qui correspond à l’intensité du signal
par rapport à l’écart-type des valeurs de gris linéarisées (bruit) dans une zone d’observation donnée
d’une image numérique
Note 1 à l'article: Le RSB dépend de la dose de rayonnement et des propriétés du système de radiographie
numérique.
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ISO 16371-2:2017(F)
3.9
rapport signal/bruit normalisé
RSB
N
image
rapport signal/bruit (3.8), normalisé par la résolution spatiale de base, RS , qui peut être RS ou
b
b
détecteur
RS , tel que mesuré directement dans l’image numérique et/ou calculé à partir du RSB mesuré,
b
RSB , par:
mesuré
88,6μm
RSB =⋅RSB
Nmesuré
RS
b
3.10
rapport contraste/bruit
RCB
rapport entre la différence de niveaux moyens du signal du détecteur entre deux zones d’image et
l’écart-type moyenné des niveaux du signal
Note 1 à l'article: Le rapport contraste/bruit décrit une composante de qualité d’image et dépend
approximativement du produit du coefficient d’atténuation radiographique et du RSB. En plus du RCB adéquat,
il est également nécessaire qu’un radiogramme numérique possède un flou ou une résolution spatiale de base
adéquats pour résoudre les détails d’intérêt souhaités.
3.11
rapport contraste/bruit normalisé
RCB
N
rapport contraste/bruit (3.10), normalisé par la résolution spatiale de base, RS , tel que mesuré
b
directement dans l’image numérique et/ou calculé à partir du RCB mesuré, par:
88,6μm
RCBR=⋅CB
N
RS
b
3.12
crénelage
artefacts qui apparaissent dans une image lorsque la fréquence spatiale d’entrée est supérieure à ce que
le système peut reproduire en sortie
Note 1 à l'article: Le crénelage apparaît souvent sous forme de lignes avec effets « d’escalier » ou sous forme
d’effets de moiré.
3.13
épaisseur nominale
t
épaisseur du matériau dans la zone à examiner
Note 1 à l'article: Les tolérances de fabrication ne doivent pas être prises en compte.
3.14
épaisseur traversée
w
épaisseur du matériau dans la direction du faisceau de rayonnement, calculée en fonction de l’épaisseur
nominale (3.13) de toutes les parois traversées
Note 1 à l'article: Dans le cas des techniques à parois multiples, l’épaisseur traversée est calculée à partir de
l’épaisseur nominale de toutes les parois traversées.
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3.15
dimension de la source
d
dimension de la source de rayonnement ou du foyer émissif
Note 1 à l'article: Voir l’EN 12543 (sources de rayons X) ou l’EN 12679 (sources de rayons gamma). Les valeurs du
fabricant peuvent être utilisées si elles sont conformes à ces normes.
3.16
distance objet-détecteur
b
distance la plus grande (maximale) entre le côté source de rayonnement de la partie radiographiée de la
pièce à contrôler et la couche sensible du détecteur le long de l’axe central du faisceau de rayonnement
3.17
distance source-détecteur
SDD
distance entre la source du rayonnement et le détecteur, mesurée dans le sens du faisceau
Note 1 à l'article: SDD = f + b, où f est la distance source-objet (3.18) et b la distance objet-détecteur (3.16).
3.18
distance source-objet
f
distance entre la source du rayonnement et la face de la pièce à contrôler située du côté de la source, la
plus éloignée du détecteur, mesurée le long de l’axe central du faisceau de rayonnement
3.19
grossissement géométrique
v
rapport entre la distance source-détecteur (3.17) et la distance source-objet (3.18)
4 Symboles et abréviations
Pour les besoins du présent document, les symboles et abréviations donnés au Tableau 1 s’appliquent.
Tableau 1 — Symboles et abréviations
Symbole Définition
b distance objet-détecteur
RCB rapport contraste/bruit
RCB rapport contraste/bruit normalisé
N
CR radiographie numérique
d dimension de la source, dimension du foyer émissif
D détecteur (écran photostimulable)
f d distance source-objet
VG valeur de gris
VG valeur de gris linéarisée
lin
IP écran photostimulable à mémoire
IQI indicateur de qualité d’image
S source de rayonnement
SDD distance source-détecteur
RSB rapport signal/bruit
RSB rapport signal/bruit normalisé
N
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Tableau 1 (suite)
Symbole Définition
image détecteur
RS
b
résolution spatiale de base, qui peut être RS ou SR selon le contexte
b
b
détecteur
résolution spatiale de base telle que déterminée avec un IQI duplex à fils adjacent au détecteur
SR
b
résolution spatiale de base telle que déterminée avec un IQI duplex à fils sur le côté source de l’objet
image
RS
b
t épaisseur nominale
u t flou géométrique
G
u flou inhérent du système de détecteur, qui exclut tout flou géométrique, mesuré à partir de l’image
i
numérique avec un IQI duplex à fils adjacent au détecteur
u flou total de l’image, incluant le flou géométrique, mesuré dans l’image numérique au niveau du
T
plan du détecteur avec un IQI duplex à fils au niveau du plan de l’objet
u flou d’image, y compris flou géométrique, mesuré dans l’image numérique avec un IQI duplex à fils
Im
au niveau du plan de l’objet normalisé pour le grossissement
v grossissement géométrique
w épaisseur traversée
5 Qualification du personnel
Le personnel qui effectue des essais non destructifs conformément au présent document doit être
qualifié conformément à l’ISO 9712 ou à un niveau équivalent approprié pour le secteur industriel
concerné. Le personnel doit pouvoir justifier d’une formation et de qualifications supplémentaires dans
le domaine de la radiologie numérique industrielle.
[10]
NOTE Le document TCS-60 de l’IAEA comporte des informations relatives au contenu de la formation en
radiologie numérique industrielle.
6 Classification des techniques de radiographie numérique et principes de
compensation
6.1 Classification
Les techniques de radiographie numérique sont réparties en deux classes:
— classe A: techniques de base;
— classe B: techniques perfectionnées.
Les techniques de la classe B sont utilisées lorsque la sensibilité des techniques de classe A est
insuffisante.
Des techniques de qualité supérieure, par comparaison avec la classe B, peuvent être utilisées et faire
l’objet d’un accord entre les parties contractantes, en spécifiant tous les paramètres d’essai appropriés.
Le choix de la technique radiographique doit faire l’objet d’un accord entre les parties concernées.
Néanmoins, la sensibilité de détection des défauts est comparable entre la radiographie avec films et
la radiographie numérique en utilisant les techniques de classe A et de classe B respectivement. La
sensibilité de détection doit être démontrée à l’aide d’indicateurs de qualité d’image (IQI) conformément
à l’ISO 19232-1, l’ISO 19232-2 et l’ISO 19232-5.
Si, pour des raisons techniques, il n’est pas possible de respecter l’une des conditions spécifiées pour
la classe B, comme le type de source de rayonnement ou la distance source-objet f, il peut être convenu
entre les parties contractantes que la condition choisie correspond à celle spécifiée pour la classe A. La
perte de sensibilité doit être compensée par une augmentation de la valeur de gris minimale et du RSB
N
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(augmentation recommandée du RSB d’un facteur > 1,4). Du fait de la meilleure sensibilité obtenue
N
par rapport à la classe A, il est possible de considérer que la pièce soumise à essai est contrôlée selon la
classe B si l’indice de qualité d’image correct est atteint.
6.2 Principes de compensation CP I et CP II
6.2.1 Généralités. Deux règles (voir 6.2.2 et 6.2.3) sont appliquées dans le présent document pour
la radiographie numérisée avec écrans photostimulables à mémoire afin d’obtenir une sensibilité au
contraste suffisante.
L’application de ces règles exige d’atteindre un rapport contraste/bruit minimal, RCB , normalisé par la
N
résolution spatiale de base du détecteur en fonction de la différence d’épaisseur détectable du matériau,
Δw. Si le rapport contraste/bruit normalisé requis (RCB divisé par Δw) ne peut pas être atteint en
N
raison d’une valeur insuffisante de l’un des paramètres suivants, ceci peut être compensé par une
augmentation du RSB.
6.2.2 CP I. Compensation pour la réduction du contraste (par exemple due à une augmentation de la
tension du tube) par l’augmentation du RSB (par exemple par une augmentation de l’ampérage du tube
ou du temps d’exposition).
détecteur
6.2.3 CP II. Compensation pour le flou du détecteur (valeur de SR supérieure à celle spécifiée)
b
par l’augmentation du RSB (augmentation de l’indice de qualité d’image de l’IQI à simple fil ou de l’IQI à
trous et à gradins pour chaque valeur de paire de fils duplex manquante).
6.2.4 Bases théoriques. Ces principes de compensation sont basés sur l’approximation suivante pour
les défauts de petites dimensions (Δw < < w), exprimée selon la Formule (1):
RCB μ ⋅RSB
N eff
=⋅c (1)
images
Δw
RS
b
où
c est une constante;
µ est le coefficient d’atténuation effectif, qui est équi
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.