一种基于X射线检测3D硬金饰品内部缺陷的方法与流程

本发明涉及贵金属检测技术领域，具体涉及一种基于X射线检测3D硬金饰品内部缺陷的方法。

背景技术：

“3D硬金”是珠宝首饰行业中的新品种，相较于传统的足金，既有足金的高成色，又具有很高的表面硬度，非常受消费者的喜爱。目前，市场上3D硬金的内部结构多为薄壁中空，金含量为999‰，其生产方式主要包括电铸法和熔金冶炼法两种，在生产工艺中具有模具刷银的步骤，因而对于成品内层除银是否干净需要进行探究，即需要对产品金含量进行检测，目前检验检测机构普遍使用的是X射线荧光光谱法与化学法。但是，本发明的发明人经过研究发现，前一种方法仅对3D硬金表层部分的金属含量进行检测，而未对其内空处是否有银残留进行检测；后一种方法则是完全有损的检测，将样品溶解后进行含量测定，这样就加大了样品的损失，即不管样品内部是否存在缺陷，均会消耗样品。

因此，针对现有3D硬金饰品缺陷检测的不足，有必要找到一种简易的初筛方法，能剥离出可疑的缺陷样品，从而有针对性的进行化学法金含量确定，这样则降低了样品材料消耗成本。

技术实现要素：

本发明的发明人经过研究发现，X射线具有图像对比度高、检测速度快、能区分具有一定密度差值材料的功能，因而当密度不同的样品，在相同的X射线测试条件下，能够得到不同的图像灰度值，对于金、银(含量均达到999‰)样品，其密度差别为8.83g/cm³，因而在相同条件下其图像灰度值存在显著差别，若饰品内层含银，其图像灰度值较相同厚度足金产品图像灰度值会偏大，因此可用于饰品内部缺陷的筛查。

据此，针对现有技术存在的X射线荧光光谱法只能检测3D硬金饰品表层金含量，而化学法则有损耗材的技术问题，本发明提供一种基于X射线检测3D硬金饰品内部缺陷的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种基于X射线检测3D硬金饰品内部缺陷的方法，包括以下步骤：

S1、准备厚度不同的多种3D硬金样品，采用X射线透视仪对样品分别进行X射线测试，得到在相同测试条件下不同厚度样品所对应的图像灰度值，依据所述图像灰度值与厚度的对应关系建立线性函数；

S2、测量待测3D硬金饰品的实际厚度，并通过X射线透视仪测量得到待测3D硬金饰品的实际图像灰度值；

S3、根据所述步骤S1中图像灰度值与厚度的对应线性函数关系，计算出在实际厚度值下所对应的参考图像灰度值；

S4、将待测3D硬金饰品的实际图像灰度值与参考图像灰度值进行比较，若小于等于5‰，则待测3D硬金饰品的金含量合格；若大于5‰，则待测3D硬金饰品为可疑缺陷产品。

与现有技术相比，本发明提供的基于X射线检测3D硬金饰品内部缺陷的方法，首先建立已知足金层厚度与X射线图像灰度值的线性函数关系，将线性函数关系中的图像灰度值作为参考图像灰度值，然后分别测量出待测3D硬金饰品的厚度和实际图像灰度值，并根据待测3D硬金饰品的厚度计算出在线性函数关系中所对应的参考图像灰度值，最后比较待测3D硬金饰品的实际图像灰度值和参考图像灰度值的相对差值，若相对差值小于等于5‰则待测3D硬金饰品的金含量合格，即产品的金含量达到999‰，若相对差值大于5‰则待测3D硬金饰品为可疑缺陷产品，即认为产品内部存在缺陷。因此，利用本发明提供的方法能对3D硬金饰品内部是否含银进行初筛，避免了所有产品均进行有损耗材的弊端，具有简便、快速、高效、无损和低成本的特点，拓展了X射线在贵金属检测领域的应用。

进一步，所述步骤S1中准备了四种材质均一、厚度分别为0.081mm、0.125mm、0.142mm和0.183mm的3D硬金样品。

进一步，所述步骤S2中采用千分尺测量待测3D硬金饰品的实际厚度。

进一步，所述步骤S2中采用工作电压为30～100KV、工作电流为30～100mA、焦距和放大倍率可调的X射线透视仪。

进一步，所述步骤S4中当确定待测3D硬金饰品为可疑缺陷产品后，还包括采用化学法进行金含量确定的步骤。

附图说明

图1是本发明提供的基于X射线检测3D硬金饰品内部缺陷的方法流程示意图。

图2a是本发明实施例提供的厚度为0.081mm 3D硬金饰品对应的图像灰度示意图。

图2b是本发明实施例提供的厚度为0.125mm 3D硬金饰品对应的图像灰度示意图。

图2c是本发明实施例提供的厚度为0.142mm 3D硬金饰品对应的图像灰度示意图。

图2d是本发明实施例提供的厚度为0.183mm 3D硬金饰品对应的图像灰度示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参考图1所示，本发明提供一种基于X射线检测3D硬金饰品内部缺陷的方法，包括以下步骤：

S1、准备厚度不同的多种3D硬金样品，采用X射线透视仪对样品分别进行X射线测试，得到在相同测试条件下不同厚度样品所对应的图像灰度值，依据所述图像灰度值与厚度的对应关系建立线性函数，即依据所得图像灰度值与对应的厚度得到相应的线性关系，根据Beer定理，推导出厚度与图像灰度值的函数关系，并以此作为实际产品检测中特定厚度的参考图像灰度值；

S2、测量待测3D硬金饰品的实际厚度，并通过X射线透视仪测量得到待测3D硬金饰品的实际图像灰度值，其中采用X射线透视仪测量产品的实际图像灰度值的方法为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述；

S3、根据所述步骤S1中图像灰度值与厚度的对应线性函数关系，计算出在实际厚度值下所对应的参考图像灰度值，即将测量的实际厚度值代入到线性函数关系中，求出在待测产品实际厚度下对应的参考图像灰度值；

S4、将待测3D硬金饰品的实际图像灰度值与参考图像灰度值进行比较，若小于等于5‰，则待测3D硬金饰品的金含量合格，即待测产品无缺陷；若大于5‰，则待测3D硬金饰品为可疑缺陷产品，即表示产品内部含银，内层除银没有除干净，因而产品内部存在缺陷；其中，本发明中区分可疑缺陷产品与合格产品的临界值5‰，是建立在多次X射线透射扫描仪检测结果与化学法检测结果相互验证的基础上的，即当参考图像灰度值与实际图像灰度值的相对差值小于等于5‰时，用化学法测试产品的金含量均能达到999‰，产品内部无缺陷；当参考图像灰度值与实际图像灰度值的相对差值大于5‰时，用化学法测试产品的金含量不能达到999‰，样品内部金含量存在缺陷，证明筛选方法真实可行。

与现有技术相比，本发明提供的基于X射线检测3D硬金饰品内部缺陷的方法，首先建立已知足金层厚度与X射线图像灰度值的线性函数关系，将线性函数关系中的图像灰度值作为参考图像灰度值，然后分别测量出待测3D硬金饰品的厚度和实际图像灰度值，并根据待测3D硬金饰品的厚度计算出在线性函数关系中所对应的参考图像灰度值，最后比较待测3D硬金饰品的实际图像灰度值和参考图像灰度值的相对差值，若相对差值小于等于5‰则待测3D硬金饰品的金含量合格，即产品的金含量达到999‰，若相对差值大于5‰则待测3D硬金饰品为可疑缺陷产品，即认为产品内部存在缺陷。因此，利用本发明提供的方法能对3D硬金饰品内部是否含银进行初筛，避免了所有产品均进行有损耗材的弊端，具有简便、快速、高效、无损和低成本的特点，拓展了X射线在贵金属检测领域的应用。

作为具体实施例，请参考图2a-2d所示，所述步骤S1中准备了四种材质均一、厚度分别为0.081mm、0.125mm、0.142mm和0.183mm的3D硬金样品，由图2a-2d所示的图像灰度示意图可知，随着3D硬金样品的厚度不断增加图像的灰度越黑；同时，使用X射线透视仪分别对0.081mm、0.125mm、0.142mm和0.183mm的3D硬金样品进行扫描时，除厚度以外其他测试条件保护一致。当然，所述3D硬金样品的厚度种类并不局限于此，本领域技术人员在前述实施例的基础上，还可以根据实际需要选择多种厚度的3D硬金样品进行扫描检测，以建立起厚度和图像灰度值的线性关系。

作为具体实施例，所述步骤S2中采用千分尺测量待测3D硬金饰品的实际厚度，而具体的测量方法为本领域技术人员熟知，在此不再赘述；当然，本领域技术人员也可以采用其他现有的技术方法进行测量，只要能够准确测量出3D硬金饰品的厚度即可。

作为具体实施例，所述步骤S2中采用工作电压为30～100KV、工作电流为30～100mA、焦距和放大倍率可调的X射线透视仪，具体可以选用型号为View X1800的X射线透视仪，由此可以更加准确地测试出3D硬金饰品的图像灰度值，以提升本发明检测方法的精确度。

作为具体实施例，所述步骤S4中当确定待测3D硬金饰品为可疑缺陷产品后，还包括采用化学法进行金含量确定的步骤，即当待测3D硬金饰品为可疑缺陷产品时，还需要进一步采用化学法进行金含量的确定，而采用化学法进行金含量确定的方法已为本领域技术人员所熟知，在此不再说明。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。