ISO 15708-4:2017
(Main)Non-destructive testing — Radiation methods for computed tomography — Part 4: Qualification
Non-destructive testing — Radiation methods for computed tomography — Part 4: Qualification
ISO 15708-4:2017 specifies guidelines for the qualification of the performance of a CT system with respect to various inspection tasks. It is applicable to industrial imaging (i.e. non-medical applications) and gives a consistent set of CT performance parameter definitions, including how those performance parameters relate to CT system specifications. ISO 15708-4:2017 deals with computed axial tomography and excludes other types of tomography such as translational tomography and tomosynthesis.
Essais non destructifs — Méthodes par rayonnements pour la tomographie informatisée — Partie 4: Qualification
Le présent document décrit des lignes directrices pour qualifier la performance d'un système TI par rapport à différentes tâches d'examen. Il est applicable à l'imagerie industrielle (c'est-à-dire aux applications non médicales) et donne un ensemble cohérent de définitions des paramètres de performance de la TI, y compris la façon dont ces paramètres sont reliés aux spécifications du système TI. Le présent document traite de la tomographie axiale informatisée et exclut les autres types de tomographie, tels que la tomographie par translation et la tomosynthèse.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15708-4
First edition
2017-02
Non-destructive testing — Radiation
methods for computed tomography —
Part 4:
Qualification
Essais non destructifs — Méthodes par rayonnements pour la
tomographie informatisée —
Partie 4: Qualification
Reference number
ISO 15708-4:2017(E)
©
ISO 2017
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ISO 15708-4:2017(E)
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ISO 15708-4:2017(E)
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Qualification of the inspection . 1
4.1 General . 1
4.2 Qualification of defect testing . 2
4.2.1 General. 2
4.2.2 Quality feature . 2
4.2.3 Feature detectability/test system/system parameterisation . 2
4.2.4 Verification of suitability . 3
4.2.5 Consistency check . 3
4.2.6 Documentation . 4
4.3 Qualification of dimensional testing . 4
4.3.1 General. 4
4.3.2 Test and measurement task . 4
4.3.3 Dimensional testing/test system/system parameterisation . 4
4.3.4 Degree of accuracy . 5
4.3.5 Consistency check . 5
4.3.6 Documentation . 5
5 Qualification of the CT system . 6
5.1 General . 6
5.2 Integral overall system test . 6
5.3 Checking the system components . 6
5.3.1 General. 6
5.3.2 Manipulation system . 6
5.3.3 Image scale . 6
5.3.4 Beam axis perpendicularity . 6
5.3.5 Tube focal spot . 7
5.3.6 Tube stability . 7
5.3.7 Detector . 7
5.3.8 Reconstruction . 7
5.3.9 Visualization . 7
5.4 Documentation . 7
6 Example of CT system resolution evaluation methods . 7
6.1 Pre-amble . 7
6.2 Acquisition parameters . 8
6.3 Recommendations for creating reference objects . 8
6.4 Density resolution measurement method. 9
6.4.1 General. 9
6.4.2 High energy reference object . 9
6.4.3 Low energy reference object . 9
6.4.4 Experimental measurements . 9
Bibliography .11
© ISO 2017 – All rights reserved iii
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ISO 15708-4:2017(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 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) (as EN 16016-4)
and was adopted, under a special “fast-track procedure”, by Technical Committee ISO/TC 135, Non-
destructive testing, Subcommittee SC 5, Radiographic testing, in parallel with its approval by the national
bodies of ISO.
It takes into consideration developments in computed tomography (CT) and computational power over
the preceding decade.
A list of all parts in the ISO 15708 series can be found on the ISO website.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 15708-4:2017(E)
Non-destructive testing — Radiation methods for
computed tomography —
Part 4:
Qualification
1 Scope
This document specifies guidelines for the qualification of the performance of a CT system with respect
to various inspection tasks.
It is applicable to industrial imaging (i.e. non-medical applications) and gives a consistent set of CT
performance parameter definitions, including how those performance parameters relate to CT system
specifications.
This document deals with computed axial tomography and excludes other types of tomography such as
translational tomography and tomosynthesis.
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 15708-2, Non-destructive testing — Radiation methods for computed tomography — Part 2: Operation
and interpretation
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 15708-1 apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org/
— ISO Online browsing platform: available at http://www.iso.org/obp
4 Qualification of the inspection
4.1 General
CT is used in industry both for defect testing and dimensional testing and measurement. Since CT does
not directly provide measurement of desired quantities such as, for example, pore size or wall thickness,
these quantities must be derived from the X-ray linear attenuation data represented by the CT grey
values. The detectability of features and the degree of accuracy required depend on the inspection task,
the specification of the available test equipment and the analysis and evaluation methods used. When
determination of such quantities is required, a special task-specific qualification test of the CT system
is required. The qualification measures are described in 4.2 and 4.3. The qualification should be carried
out by trained personnel. The trained personnel shall be able to prove they have undergone training
and qualification in digital industrial radiography or radioscopy.
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ISO 15708-4:2017(E)
4.2 Qualification of defect testing
4.2.1 General
Under test qualification, the suitability of the CT inspection technique for measuring a quantity to
the required precision should be verified. The following steps described are typical of those for the
successful verification of the suitability of CT for industrial applications.
4.2.2 Quality feature
Typical quantities to be measured are the sizes of pores, cavities, cracks, inclusions, contaminants as
well as studies of the material distribution and the assembly and installation position of components.
Because the test sample and the type, position and size of the features to be detected determine the
properties of a CT system to be used, information such as the following should be known:
a) test object:
1) dimensions;
2) weight;
3) materials;
4) path length to be X-rayed in the material;
b) test feature:
1) type;
2) position;
3) size;
4) distribution, frequency;
c) feature detectability:
1) limiting defect;
2) limiting feature.
Since the feature detectability strongly influences the specification and therefore the cost of a CT
system, special attention must be taken when defining the sensitivity of the tests required. If, due
to missing information, no limiting values for features are defined, it is recommended that the best
possible sensitivity is used for the specific method and CT system and the attained feature detectability
is verified using, for example, destructive tests.
4.2.3 Feature detectability/test system/system parameterisation
The usability of the CT system and the selection of system parameters are determined by the
requirements for feature detectability. Typical variables are:
a) spatial resolution:
1) overall spatial resolution of the CT image;
2) scan geometry;
3) detector spatial resolution;
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ISO 15708-4:2017(E)
4) focal spot size of radiation source;
b) contrast resolution:
1) overall contrast resolution of the CT image;
2) detector settings;
3) tube voltage;
4) tube current;
c) reconstruction/visualization:
1) number of projections;
2) CT grey value dynamic range of the reconstruction or visualization;
3) CT image size in X, Y and Z axes.
CT system set-up and image quality parameters are described in ISO 15708-2:2016, 4.1 and 5.1.
4.2.4 Verification of suitability
4.2.4.1 General
A reliable statement on the defect detection sensitivity and the defect detectability of the CT system
used in a test shall be made by stating the degree of accuracy of the test required (tolerance, degree of
fluctuation). Several alternative procedures are described in the following.
4.2.4.2 Reference samples with natural defects
If a reference sample with a known defect is available, inspection of this sample is carried out and the
detectability is stated after the test has been done.
If a reference sample with unquantified defects is available, inspection of this part is carried out and
the defect detectability is stated using a counter-check, using, for example, a destructive test after the
CT scan has been done.
4.2.4.3 Reference sample with synthetic defect
If the test feature can be simulated using a synthetic defect, for example, a hole, the defect detectability
verification can take place similar to the previous section.
4.2.4.4 Reference sample without specifications
If no specifications are available for the reference sample status and a counter-check is not
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15708-4
Première édition
2017-02
Essais non destructifs — Méthodes par
rayonnements pour la tomographie
informatisée —
Partie 4:
Qualification
Non-destructive testing — Radiation methods for computed
tomography —
Part 4: Qualification
Numéro de référence
ISO 15708-4:2017(F)
©
ISO 2017
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ISO 15708-4:2017(F)
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
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Publié en Suisse
ii © ISO 2017 – Tous droits réservés
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ISO 15708-4:2017(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Qualification de l’examen . 1
4.1 Généralités . 1
4.2 Qualification de l’inspection de défaut . 2
4.2.1 Généralités . 2
4.2.2 Caractéristique de qualité . 2
4.2.3 Détectabilité des caractéristiques/système d’essai/paramétrage du système . 2
4.2.4 Vérification d’adaptation . 3
4.2.5 Contrôle de cohérence . 4
4.2.6 Documentation . 4
4.3 Qualification de l’examen dimensionnel . 4
4.3.1 Généralités . 4
4.3.2 Essai et tâche de mesure . 4
4.3.3 Essai dimensionnel/système d’essai/paramétrage du système . 4
4.3.4 Degré d'exactitude . 5
4.3.5 Contrôle de cohérence . 6
4.3.6 Documentation . 6
5 Qualification du système TI. 6
5.1 Généralités . 6
5.2 Essai intégral de l’ensemble du système . 6
5.3 Vérification des composants du système . 7
5.3.1 Généralités . 7
5.3.2 Système de manipulation . 7
5.3.3 Échelle de l’image . 7
5.3.4 Perpendicularité de l’axe du faisceau . 7
5.3.5 Foyer d’émission du tube . 7
5.3.6 Stabilité du tube. 7
5.3.7 Détecteur . 7
5.3.8 Reconstruction . 7
5.3.9 Visualisation . 7
5.4 Documentation . 8
6 Exemple de méthodes d’évaluation de la résolution du système TI .8
6.1 Préambule . 8
6.2 Paramètres d’acquisition . 8
6.3 Recommandations pour la création d’objets de référence . 9
6.4 Méthode de mesure de résolution en densité . 9
6.4.1 Généralités . 9
6.4.2 Objet de référence à haute énergie . 9
6.4.3 Objet de référence à faible énergie .10
6.4.4 Mesures expérimentales .10
Bibliographie .12
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ISO 15708-4:2017(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/iso/fr/avant -propos .html.
Le présent document a été élaboré par le Comité européen de normalisation (CEN) (en tant
qu'EN 16016-4) et a été adopté, suivant une procédure par voie express, par le comité technique ISO/
TC 135, Essais non destructifs, SC 5, Contrôle par radiographie, parallèlement à son approbation par les
comités membres de l'ISO.
Elle prend en compte les avancées réalisées en matière de tomographie informatisée (TI) et de
puissance de calcul au cours des dix dernières années.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 15708 peut être consultée sur le site de l’ISO.
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NORME INTERNATIONALE ISO 15708-4:2017(F)
Essais non destructifs — Méthodes par rayonnements pour
la tomographie informatisée —
Partie 4:
Qualification
1 Domaine d'application
Le présent document décrit des lignes directrices pour qualifier la performance d’un système TI par
rapport à différentes tâches d’examen.
Il est applicable à l’imagerie industrielle (c'est-à-dire aux applications non médicales) et donne un
ensemble cohérent de définitions des paramètres de performance de la TI, y compris la façon dont ces
paramètres sont reliés aux spécifications du système TI.
Le présent document traite de la tomographie axiale informatisée et exclut les autres types de
tomographie, tels que la tomographie par translation et la tomosynthèse.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils 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 15708-2, Essais non destructifs — Méthodes par rayonnements pour la tomographie informatisée —
Partie 2: Principes, équipements et échantillons
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés de l'ISO 15708-1 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 http: //www .iso .org/obp
4 Qualification de l’examen
4.1 Généralités
La TI est utilisée dans l’industrie à la fois pour l’inspection de défaut et les essais et les mesures de
dimension. Du fait que la TI ne fournit pas directement de mesure des grandeurs souhaitées telles que
la taille des pores ou l’épaisseur de paroi, ces grandeurs doivent être calculées à partir de données
d’atténuation linéique des rayons X représentées par les valeurs de gris TI. La détectabilité des
caractéristiques et le degré d’exactitude requis dépendent de la tâche d’examen, de la spécification
de l’équipement d’essai disponible et des méthodes d’analyse et d’évaluation utilisées. Lorsque la
détermination de ces grandeurs est requise, un essai particulier de qualification du système TI
spécifique à la tâche est nécessaire. Les mesures de qualification sont décrites aux paragraphes 4.2
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ISO 15708-4:2017(F)
et 4.3. Il convient que la qualification soit effectuée par du personnel formé. Le personnel formé doit
être en mesure de prouver qu'il a suivi une formation et obtenu une qualification en radiographie ou
radioscopie industrielle numérique.
4.2 Qualification de l’inspection de défaut
4.2.1 Généralités
Dans le cadre d’une qualification d’essai, il convient de vérifier l’adaptation de la technique d’examen
TI à la mesure d’une grandeur selon la précision requise. Les étapes décrites ci-après sont typiques des
techniques permettant de vérifier avec succès l’adaptation de la TI à des applications industrielles.
4.2.2 Caractéristique de qualité
Les grandeurs typiques qui doivent être mesurées sont les dimensions des pores, des cavités, des
fissures, des inclusions, des contaminants, ainsi que les études de la distribution des matériaux et la
position de montage et d’installation des composants. Du fait que l’échantillon inspecté et le type, la
position et la taille des caractéristiques qui doivent être détectés déterminent les propriétés du système
TI qu’il faut utiliser, il convient de connaître certaines informations, telles que celles qui suivent:
a) objet inspecté:
1) dimensions;
2) poids;
3) matériaux;
4) épaisseur de matériau à traverser par les rayons X;
b) caractéristique à inspecter:
1) type;
2) position;
3) taille;
4) distribution, fréquence;
c) détectabilité des caractéristiques:
1) défaut limite;
2) caractéristique limite.
Étant donné que la détectabilité des caractéristiques influe fortement sur la spécification et par
conséquent le coût d’un système TI, une attention particulière doit être portée à la définition de la
sensibilité des essais requis. Si, en raison d’informations manquantes, aucune valeur limite n’est définie
pour les caractéristiques, il est recommandé d’utiliser la meilleure sensibilité possible pour la méthode
et le système TI spécifiques et de vérifier la détectabilité des caractéristiques obtenue en utilisant, par
exemple, des essais destructifs.
4.2.3 Détectabilité des caractéristiques/système d’essai/paramétrage du système
L’utilisation du système TI et le choix des paramètres du système sont déterminés par les exigences de
détectabilité des caractéristiques. Les variables typiques sont:
a) la résolution spatiale:
1) la résolution spatiale totale de l’image TI;
2 © ISO 2017 – Tous droits réservés
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ISO 15708-4:2017(F)
2) la géométrie de balayage;
3) la résolution spatiale du détecteur;
4) la dimension du foyer de la source de rayonnement;
b) la résolution en contraste:
1) la résolution en contraste totale de l’image TI;
2) les paramètres du détecteur;
3) la tension du tube;
4) le courant du tube;
c) la reconstruction/visualisation:
1) le nombre de projections;
2) la plage dynamique de valeurs de gris TI de la reconstruction ou de la visualisation;
3) la taille des images TI sur les axes X, Y et Z.
La configuration du système TI et les paramètres de qualité d’image sont décrits en ISO 15708-2:2016,
4.1 et 5.1.
4.2.4 Vérification d’adaptation
4.2.4.1 Généralités
Une évaluation fiable de la sensibilité de détection des défauts et de la détectabilité des défauts
du système TI dans un essai doit être réalisée en établissant le degré d’exactitude de l’essai requis
(tolérance, degré de fluctuation). Plusieurs autres modes opératoires sont décrits ci-après.
4.2.4.2 Échantillons de référence présentant des défauts naturels
Si un échantillon de référence présentant un défaut connu est disponible, l’examen de cet échantillon est
effectué et la détectabilité est évaluée après réalisation de l’essai.
Si un échantillon de référence présentant des défauts non quantifiés est disponible, l’examen de cet
échantillon est effectué et la détectabilité des défauts est évaluée au moyen d’une contre-vérification en
utilisant, par exemple, un essai destructif après réalisation du balayage TI.
4.2.4.3 Échantillon de référence présentant un défaut artificiel
Si la caractéristique à soumettre à essai peut être simulée au moyen d’un défaut artificiel, par exemple
un trou, la vérification de la détectabilité des défauts peut être effectuée de la même manière que dans
la section précédente.
4.2.4.4 Échantillon de référence sans spécifications
Si aucune spécification n’indique le statut de l’échantillon de référence et si une contre-vérification est
impossible, l’essai est mis en œuvre en utilisant la sensibilité du système. Les structures de l’échantillon,
telles que les épaisseurs de paroi et les mesures de dimensions externes, peuvent être utilisées pour
estimer la détectabilité des défauts. Dans un autre cas, des échantillons de référence, tels que des fils ou
des sphères de dimensions connues, peuvent être utilisés.
© ISO 2017 – Tous droits réservés 3
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ISO 15708-4:2017(F)
4.2.5 Contrôle de cohérence
L’acquisition TI nécessite plusieurs étapes très complexes dans lesquelles les sources d’erreur ne
peuvent pas toujours être exclues.
...
Questions, Comments and Discussion
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