CN111948065A - 基于实验室x射线源的高温在位加载ct测试系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于实验室X射线源的高温在位加载CT测试系统及其方法。本发明采用动密封装置，允许上压杆和下拉压杆沿周向的旋转和轴向的移动，同时高温炉固定不动并不跟随移动和转动，使得能够将高温炉在成像方向上设计成为扁平，以缩短成像距离，提高成像质量；采用独立的拉伸试验机进行加载，因而可实现大载荷加载；本发明实现了对试样在高温环境下受拉压载荷作用时内部变形和损伤信息的在位测量，利用高温装置小型化设计，提高了利用实验室X射线源进行损伤测试的精确性；实现了对高温材料内部的损伤和失效行为的测试和研究，提高了材料损伤测试的准确性和经济性，可行性高，适用性广，操作简单。

Description

基于实验室X射线源的高温在位加载CT测试系统及其方法
技术领域
本发明涉及高温力学测试技术，具体涉及一种基于实验室X射线源的高温在位加载CT测试系统及其测试方法。
背景技术
在航空航天领域中，高温和烧蚀环境是其最为常见的服役环境。被誉为现代工业皇冠明珠的航空发动机，其涡轮进口的温度可高达1700℃，超高声速飞行器在高速飞行时鼻锥及翼前缘等部位的温度甚至超过2200℃。因此，高温材料的应用对于航空航天设备的发展至关重要。而高温材料其损伤和失效机理的研究对于进一步的改善和设计材料的结构和性能至关重要。鉴于高温材料(例如C/SiC陶瓷基复合材料、C/C陶瓷基复合材料、SiC/SiC陶瓷基复合材料等)结构复杂多样，实际服役环境恶劣，损伤模式多种多样。仅仅依靠一些离位和表面的观测手段难以提供充足的信息来分析材料的损伤和失效机理。因此，开发一种对材料进行在位和内部观测的测试系统具有很重要的意义。
在材料内部损伤的检测方法中，由于高温条件的限制，接触式的损伤检测方法，诸如磁颗粒法、超声法、渗流法、激振法，由于测量设备工作温度的限制难以在加载的过程中予以实施；非接触式的损伤检测方法，包括红外热成像法、磁涡流法，微波法等，一方面高温产生的热辐射会对采集信息的精度产生影响，另一方面这些检测方法对一些具有复杂结构的复合材料适用性较差，而光学观测法，仅能获取表面的一些信息，无法检测到加载过程中到材料内部的损伤信息。
随着物理和计算机技术的发展，计算机断层成像技术(CT)在成像的精度和速度上都有了极大的提升，在对材料的内部损伤在位观测领域越发得到青睐。X射线源根据射线的发射形式可分为同步辐射源和微焦点射线源(实验室射线源)。目前，常用于高温在位加载CT测试的射线源多为同步辐射源，大型的同步辐射源在成像的精度和扫描速度等方面具备更加优良的性能。但是，基于同步辐射源的在位加载CT设备搭建复杂，价格昂贵，并且实验成本高，专用性差，在实验室难以普及。而对于实验室射线源，受限于射线锥束形状以及射线能量，CT扫描时间长，远距离下成像精度差、信噪比低，稳定性不足是目前制约其应用于高温在位测试的关键因素。因此，如何克服这些难点利用更加普遍的实验室X射线源研发出能在高温加载条件下实现在位观测材料内部损伤行为的测试系统意义重大。
发明内容
针对以上现有技术中存在的问题，本发明突破了高温装置小型化的设计实现，锥束X射线源/探测器远距离条件下高精度CT成像等技术难题，提出了一种基于实验室X射线源的高温在位加载CT测试系统及其测试方法。采用高温装置小型化设计，缩短了成像距离(探测器和射线源间的成像距离为100～300mm)，提高了CT成像的精度，降低了成像噪声；同时利用辐射加热的方式，适用性更广；加载装置与加热装置采用分离式设计，结合大型加载装置，可实现最大100kN的大载荷加载。本发明实现了高温材料接近服役环境下承受拉伸和压缩载荷时内部损伤和变形行为的在位观测和定量研究。
本发明的一个目的在于提出一种基于实验室X射线源的高温在位加载CT测试系统。
拉伸试验机包括立柱、丝杠、上移动横梁、下固定横梁、传动结构、上拉台和下拉台，立柱和丝杠沿竖直方向，在立柱的上端和下端分别与水平的上移动横梁和下移动横梁连接，上移动横梁通过传动结构与丝杠连接，随着丝杠转动而上下运动，在上移动横梁和下移动横梁上分别设置水平的上拉台和下拉台。
本发明的基于实验室X射线源的高温在位加载CT测试系统包括：拉伸试验机、上拉压杆、下拉压杆、高温炉支架、高温炉、循环水冷装置、动密封装置、上夹具、下夹具、入射窗口、透射窗口、射线源、探测器、第一移动装置、第二移动装置、温度传感器、旋转电机、温度控制面板和控制台；其中，高温炉的炉体沿成像方向上扁平，炉体沿成像方向的前后分别设置有互相平行且垂直于成像方向的前密封盖板和后密封盖板，在前密封盖板和后密封盖板的中央分别设置有正对的射线源窗口和探测窗口；真空导管的一端通过高温炉的前密封盖板连通至高温炉内部，真空导管的另一端连接至真空泵抽取真空，或直接通入指定的气体；在高温炉的炉体顶端和底端分别开设有两个通孔，通孔内设置有动密封装置；在高温炉内设置有关于成像方向呈中心对称的多个辐射加热源，多个辐射加热源连接至位于高温炉外的温度控制面板；在拉伸试验机的上拉台的下表面和下拉台的上表面分别设置沿竖直方向且同轴的上拉压杆和下拉压杆；在拉伸试验机的立柱上且位于上拉台和下拉台之间设置高温炉支架；高温炉固定安装在高温炉支架上；上拉压杆的底端和下拉压杆的顶端分别通过动密封装置与高温炉的顶端和底端密封连接并伸入至高温炉内，在高温炉内形成密封环境；在高温炉内的上拉压杆的底端和下拉压杆的顶端分别安装上夹具和下夹具；在高温炉的炉壁上设置循环水冷装置；射线源和探测器分别安装在第一移动装置和第二移动装置上，并且分别对着射线源窗口和探测窗口；在高温炉内设置温度传感器，温度传感器通过数据线连接至位于高温炉外的控制台；在拉伸试验机上设置旋转电机与上拉台和下拉台连接；射线源、探测器、温度传感器、旋转电机、第一移动装置和第二移动装置分别连接至控制台；试样的顶端和底端分别固定在上夹具和下夹具内，从而将试样固定在高温炉内部，通过控制辐射加热源距离试样的远近调节加热区域的大小；高温炉内的多个辐射加热源对试样进行聚焦加热，利用温度传感器采集试样的温度，并通过外接的温度控制面板调节温度至指定的加热温度；待温度稳定后，控制台控制拉伸试验机通过上拉压杆和下拉压杆向试件施压施加拉伸或压缩载荷，旋转电机驱动上拉台、下拉台、上拉压杆、下拉压杆以及试样发生同步旋转，动密封装置允许上压杆和下拉压杆沿周向的旋转和轴向的移动，同时高温炉固定不动并不跟随旋转和移动；采用独立的拉伸试验机进行加载，实现大载荷加载；同时，射线源发出X射线，穿过入射窗口照射在试样上，透过试样的X射线，通过透射窗口后由探测器接收，成像时高温炉不随同旋转，使得高温炉在成像方向上为扁平，以缩短成像距离，提高成像质量；探测器从接收到的透射的X射线得到投影数据，将数据传输至控制台，控制台对投影数据进行重建和分析处理，得到试样在高温环境下受载荷作用时内部的变形和损伤信息。
辐射加热源采用卤素灯泡。指定的加热温度为800～1200℃。
循环水冷装置包括：水冷进水口、水冷腔和水冷出水口；其中，在高温炉的下部两侧壁上设置水冷进水口；在高温炉的侧壁上设有水冷腔；在高温炉上部的侧壁上设置水冷出水口；水冷腔的两端分别连接水冷进水口和水冷出水口，水冷进水口和水冷出水口又与外部的循环水冷箱连接，循环水冷箱通过水冷进水口向水冷腔内通入循环冷却水，并由水冷出水口流出，以控制周围环境温度，保证高温炉周围工作环境温度不过高。
动密封装置包括密封压盖和密封轴套；其中，管状的密封轴套紧密套装在上拉压杆或下拉压杆外，密封轴套同轴密封连接高温炉的顶壁与上拉压杆或者高温炉的底壁与下拉压杆之间的空间；环形的密封压盖位于密封轴套的顶端或底端，密封高温炉的顶壁外表面或底壁外表面。密封轴套的材料采用耐热橡胶，与密封压盖配合对高温炉顶壁和低壁之间的空间进行密封，同时压盖与轴套并不会限制上拉压杆和下拉压杆的周向和轴向的运动。
第一移动装置和第二移动装置分别包括：水平导轨、竖直导轨和安装架；其中，水平导轨上设置竖直导轨，在竖直导轨上设置安装支架，射线源和探测器分别固定在各自的安装支架上，分别通过第一移动装置和第二移动装置进行水平和竖直的运动。
上夹具的底端和下夹具的顶端对正的位置，分别设置有开槽作为安装槽。
温度传感器采用热电偶。
入射窗口和透射窗口的材料采用铝或玻璃碳。
在进行测试过程中，高温炉固定不动并不跟随移动和转动，因此高温炉能够制成沿成像方向扁平的形状，其厚度小于90mm。本发明通过动密封装置，使得在进行测试过程中，高温炉固定不动并不跟随移动和转动，实现了高温装置与加载装置的分离，使扫描过程中旋转对象从整个高温和加载装置以及试样变为只需加载部分和试样进行旋转即可，从而使高温炉结构在成像方向上实现扁平设计，以缩短成像距离从而实现实验室射线源更高的成像分辨率。而对于现有的加载和加热装置一体化的CT高温在位加载系统，在扫描过程中需要将高温装置、加载装置及试样一同旋转，由于CT成像需要考虑高温炉遮挡的影响，所以最好在各个方向的遮挡条件都一致，因此高温炉扁平的形状在这种条件下就不适用，需要设计为圆柱状。而这种圆柱状高温炉带来的是成像距离的增加，对于能量较高的同步辐射源这对成像分辨率的影响较小，但是对于能量较低的实验室射线源这种影响不可忽视。为了解决实验室射线源成像这个问题，只有改变旋转结构，使高温炉变为扁平从而缩短成像距离提高成像。
本发明的另一个目的在于提出一种基于实验室X射线源的高温在位加载CT测试方法。
本发明的基于实验室X射线源的高温在位加载CT测试方法，包括以下步骤：
1)装置搭建：
将上拉压杆和下拉压杆分别沿竖直方向且同轴的安装在拉伸试验机的上拉台的下表面和下拉台的上表面；将高温炉支架水平设置在拉伸试验机的立柱上且位于上拉台和下拉台之间；将高温炉固定安装在高温炉支架上；将上拉压杆的底端和下拉压杆的顶端分别安装上夹具和下夹具；将上拉压杆的底端和下拉压杆的顶端分别通过动密封装置与高温炉的顶端和底端密封连接并伸入至高温炉内，在炉内形成密封环境，上夹具和下夹具位于高温炉内；在高温炉的炉壁上设置循环水冷装置；在高温炉的两个相对的侧壁上分别安装正对的射线源窗口和探测窗口；射线源和探测器分别安装在第一移动装置和第二移动装置上，并且分别正对入射窗口和透射窗口；在高温炉内设置温度传感器，温度传感器通过数据线连接至位于高温炉外的控制台；将旋转电机设置在拉伸试验机上；将射线源、探测器、温度传感器、旋转电机、第一移动装置和第二移动装置分别连接至控制台；
2)将试样的顶端和底端分别固定在上夹具和下夹具内，从而将试样安装在高温炉内部，通过控制辐射加热源距离试样的远近调节加热区域的大小；
3)通过调节高温炉支架的沿竖直方向的位置，使试样的中部位于高温炉的中部位置，然后固定高温炉支架；调节射线源和探测器的位置，使射线源和探测器与高温炉的中心位置在同一水平直线上，以确保X射线能正好穿过高温炉的入射窗口和透射窗口，从而具有高穿透率；
4)控制台控制拉伸试验机通过上拉压杆和下拉压杆给试样施加预紧力或预压力以保持试样的稳定；
5)真空泵通过设置在前密封盖板上并连通至与高温炉的真空导管，对高温炉抽取真空，或直接通过真空导管通入指定的气体；
6)使用循环水冷装置对高温炉通入循环冷却水，以保证周围的射线源和探测器的工作在室温；
7)控制台控制高温炉对试样进行加热；
8)同时温度传感器采集试样的温度，并传输至控制台，进行实时反馈；
9)待温度稳定后，控制台控制拉伸试验机通过上拉压杆和下拉压杆向试样施加拉伸或压缩载荷，旋转电机驱动上拉台、下拉台、上拉压杆、下拉压杆以及试样发生同步旋转，动密封装置允许上压杆和下拉压杆沿周向的旋转和轴向的移动，同时高温炉固定不动并不跟随移动和转动，采用独立的拉伸试验机进行加载，实现大载荷加载；
10)射线源发出入射X射线，穿过入射窗口照射在试样上，透过试样的X射线，通过透射窗口由探测器接收，成像时高温炉不随同旋转，使得能够将高温炉在成像方向上为扁
平形状，缩短成像距离，提高成像质量；
11)探测器接收透射X射线后得到投影数据，将投影数据传输至控制台；
12)控制台对加载的力、温度和图像信号进行采集，直至试样断裂；
13)加载结束后关闭射线源、探测器和高温炉，取出断裂后的试样；
14)控制台对投影数据进行重建，得到加载过程中试样的内部结构，对内部结构进行分析处理，得到试样在高温环境下受载荷作用时内部的变形和损伤信息。
在步骤5)中，指定的气体为惰性气体，氩气，氦气等。
在步骤6)中，射线源和探测器的温度保持在20～40℃。
在步骤7)中，高温炉对试样的加热温度为800～1200℃。
本发明的优点：
本发明从高温环境下材料内部变形和损伤的测试方法和装置上进行了创新，建立了基于小型实验室X射线源的高温在位加载CT测试系统，实现了对试样在高温环境下受拉压载荷作用时内部变形和损伤信息的在位测量；利用高温装置小型化设计，提高了利用实验室X射线源进行损伤测试的精确性，采用加载装置与加热装置分离式设计，实现大载荷加载；高温炉内可提供的最高加热温度为1600℃，加载装置最大可施加100kN的载荷；本发明实现了对高温材料内部的损伤和失效行为的测试和研究，提高了材料损伤测试的准确性和经济性，可行性高，适用性广，操作简单。
附图说明
图1为本发明的基于实验室X射线源的高温在位加载CT测试系统的一个实施例的示意图；
图2为本发明的基于实验室X射线源的高温在位加载CT测试系统的一个实施例的高温炉的剖面示意图；
图3为本发明的基于实验室X射线源的高温在位加载CT测试系统的一个实施例的高温炉的外部示意图。
具体实施方式
下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本发明。
如图1所示，本实施例的基于实验室X射线源的高温在位加载CT测试系统包括：拉伸试验机1、上拉压杆2、下拉压杆3、高温炉支架4、高温炉5、循环水冷装置6、动密封装置7、上夹具8、下夹具9、射线源10、探测器11、第一移动装置、第二移动装置、温度传感器15、旋转电机和控制台；其中，高温炉5的炉体为棱柱形状，棱柱的中心轴沿成像方向，沿成像方向上扁平，炉体沿成像方向的前后分别设置有前密封盖板51和后密封盖板，在前密封盖板和后密封盖板的中央分别设置有正对的射线源窗口52和探测窗口；高温炉5的前密封盖板上设置有与其内部联通的真空导管53，与真空泵连接抽取真空，或直接通入指定的气体；在高温炉5的炉体上段和下端下分别开设有两个通孔，通孔内设置有动密封装置7在炉内形成密封环境；在高温炉5内设置有关于成像方向呈中心对称的多个辐射加热源54对试样进行聚焦加热，通过控制辐射加热源距离试样的远近调节加热区域的大小；在拉伸试验机1的上拉台的下表面和下拉台的上表面分别设置沿竖直方向且同轴的上拉压杆2和下拉压杆3；在拉伸试验机1的立柱上且位于上拉台和下拉台之间设置高温炉支架4；高温炉5固定安装在高温炉支架4上；上拉压杆2的底端和下拉压杆3的顶端分别通过高温炉5的动密封装置7与高温炉5的顶端和底端密封连接伸入至高温炉5内，在炉内形成密封环境，动密封装置7允许上压杆和下拉压杆3沿周向的旋转和轴向的移动，同时高温炉5固定不动并不跟随移动和转动；在高温炉5内的上拉压杆2的底端和下拉压杆3的顶端分别安装上夹具8和下夹具9；在高温炉5的炉壁上设置循环水冷装置6；射线源10和探测器11分别安装在第一移动装置和第二移动装置上，并且分别正对射线源窗口和探测窗口；在高温炉5内设置温度传感器15，温度传感器15通过数据线连接至位于高温炉5外的控制台；在拉伸试验机1上设置旋转电机与上拉台和下拉台连接；射线源10、探测器11、温度传感器15、旋转电机、第一移动装置和第二移动装置分别连接至控制台。
第一移动装置和第二移动装置分别包括：水平导轨21、竖直导轨22和安装架23；其中，水平导轨上设置竖直导轨，在竖直导轨上设置安装支架，射线源10和探测器11分别固定在各自的安装支架上，分别通过第一移动装置和第二移动装置进行水平和竖直的运动。
本实施例的基于实验室X射线源的高温在位加载CT测试方法，包括以下步骤：
1)装置搭建，如图1、2和3所示：
高温炉5的炉体为扁平的棱柱形状，炉体尺寸为180×180×83mm；将上拉压杆2和下拉压杆3分别沿竖直方向且同轴的安装在拉伸试验机1的上拉台的下表面和下拉台的上表面；将高温炉支架4水平设置在拉伸试验机1的立柱上且位于上拉台和下拉台之间；将高温炉5固定安装在高温炉支架4上；将上拉压杆2的底端和下拉压杆3的顶端分别安装上夹具8和下夹具9；将上拉压杆2的底端和下拉压杆3的顶端分别通过动密封装置7与高温炉5的顶壁和底壁密封连接伸入至高温炉5内，上夹具8和下夹具9位于高温炉5内，并且安装凹槽对正；在高温炉5的炉壁上设置循环水冷装置6；在高温炉5的两个相对的侧壁上分别安装正对的射线源窗口和探测窗口；射线源10和探测器11分别安装在第一移动装置和第二移动装置上，并且分别对着射线源窗口和探测窗口，探测器和射线源间的成像距离为100mm；在高温炉5内设置温度传感器15，温度传感器15通过数据线连接至位于高温炉5外的控制台；将旋转电机设置在拉伸试验机1上；将射线源10、探测器11、温度传感器15、旋转电机、第一移动装置和第二移动装置分别连接至控制台；
2)打开高温炉5的前密封盖板，将试样的顶端和底端分别固定在上夹具8和下夹具9内，从而将试样安装在高温炉5内部；
3)通过调节高温炉支架4的沿竖直方向的位置，使试样的中部位于高温炉5的中部位置，然后固定高温炉支架4；调节射线源10和探测器11的位置，使射线源10和探测器11与高温炉5的中心位置在同一水平直线上，以确保X射线能正好穿过高温炉5的射线源窗口和探测窗口，从而具有高穿透率；
4)控制台控制拉伸试验机1通过上拉压杆2和下拉压杆3向试样施加20N左右预紧力或预压力以保持试样的稳定；
5)真空泵通过设置在前密封盖板上并连通至与高温炉的真空导管，对高温炉抽取真空，或直接通入惰性气体；
6)使用循环水冷装置6对高温炉5通入循环冷却水，以保证周围的射线源10和探测器11工作在室温；
7)控制台打开高温炉5内的卤素灯对试样进行聚焦加热，加热功率可通过卤素灯外接控制面板予以控制；
8)同时温度传感器15采集试样的温度，并传输至控制台，进行实时反馈；
9)待温度稳定在1000℃后，控制台控制拉伸试验机1对试样施加载荷，开始扫描，控制台控制拉伸试验机通过上拉压杆和下拉压杆向试样施加拉伸或压缩载荷，旋转电机驱动上拉台、下拉台、上拉压杆、下拉压杆以及试样发生同步旋转，但高温炉不发生旋转，采用独立的拉伸试验机进行加载，实现大载荷加载；
10)射线源10发出X射线，穿过射线源窗口照射在试样上，透过试样的X射线，通过探测窗口由探测器11接收，成像时高温炉不随同旋转，使得能够将高温炉在成像方向
上为扁平形状，缩短成像距离，提高成像质量；
11)探测器11对接收X射线进行图像处理后，将图像信号传输至控制台；
12)控制台对加载的力、温度和图像信号进行采集，直至试样断裂；
13)加载结束后关闭射线源10、探测器11和高温炉5，取出断裂后的试样；
14)分析力、温度和图像信号，得到试样在高温环境下受载荷作用时内部的变形和损伤信息。
最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种基于实验室X射线源的高温在位加载CT测试系统，拉伸试验机包括立柱、丝杠、上移动横梁、下固定横梁、传动结构、上拉台和下拉台，立柱和丝杠沿竖直方向，在立柱的上端和下端分别与水平的上移动横梁和下移动横梁连接，上移动横梁通过传动结构与丝杠连接，随着丝杠转动而上下运动，在上移动横梁和下移动横梁上分别设置水平的上拉台和下拉台，其特征在于，所述高温在位加载CT测试系统包括：拉伸试验机、上拉压杆、下拉压杆、高温炉支架、高温炉、循环水冷装置、动密封装置、上夹具、下夹具、入射窗口、透射窗口、射线源、探测器、第一移动装置、第二移动装置、温度传感器、旋转电机、温度控制面板和控制台；其中，高温炉的炉体沿成像方向上扁平，炉体沿成像方向的前后分别设置有互相平行且垂直于成像方向的前密封盖板和后密封盖板，在前密封盖板和后密封盖板的中央分别设置有正对的射线源窗口和探测窗口；真空导管的一端通过高温炉的前密封盖板连通至高温炉内部，真空导管的另一端连接至真空泵抽取真空，或直接通入指定的气体；在高温炉的炉体顶端和底端分别开设有两个通孔，通孔内设置有动密封装置；在高温炉内设置有关于成像方向呈中心对称的多个辐射加热源，多个辐射加热源连接至位于高温炉外的温度控制面板；在拉伸试验机的上拉台的下表面和下拉台的上表面分别设置沿竖直方向且同轴的上拉压杆和下拉压杆；在拉伸试验机的立柱上且位于上拉台和下拉台之间设置高温炉支架；高温炉固定安装在高温炉支架上；上拉压杆的底端和下拉压杆的顶端分别通过动密封装置与高温炉的顶端和底端密封连接并伸入至高温炉内，在高温炉内形成密封环境；在高温炉内的上拉压杆的底端和下拉压杆的顶端分别安装上夹具和下夹具；在高温炉的炉壁上设置循环水冷装置；射线源和探测器分别安装在第一移动装置和第二移动装置上，并且分别对着射线源窗口和探测窗口；在高温炉内设置温度传感器，温度传感器通过数据线连接至位于高温炉外的控制台；在拉伸试验机上设置旋转电机与上拉台和下拉台连接；射线源、探测器、温度传感器、旋转电机、第一移动装置和第二移动装置分别连接至控制台；试样的顶端和底端分别固定在上夹具和下夹具内，从而将试样固定在高温炉内部，通过控制辐射加热源距离试样的远近实现加热区域大小的调节；高温炉内的多个辐射加热源对试样进行聚焦加热，利用温度传感器采集试样的温度，并通过外接的温度控制面板调节温度至指定的加热温度；待温度稳定后，控制台控制拉伸试验机通过上拉压杆和下拉压杆向试件施压施加拉伸或压缩载荷，旋转电机驱动上拉台、下拉台、上拉压杆、下拉压杆以及试样发生同步旋转，动密封装置允许上压杆和下拉压杆沿周向的旋转和轴向的移动，同时高温炉固定不动并不跟随旋转和移动；采用独立的拉伸试验机进行加载，实现大载荷加载；同时，射线源发出X射线，穿过入射窗口照射在试样上，透过试样的X射线，通过透射窗口后由探测器接收，成像时高温炉不随同旋转，使得高温炉在成像方向上为扁平，以缩短成像距离，提高成像质量；探测器从接收到的透射的X射线得到投影数据，将数据传输至控制台，控制台对投影数据进行重建和分析处理，得到试样在高温环境下受载荷作用时内部的变形和损伤信息。
2.如权利要求1所述的高温在位加载CT测试系统，其特征在于，所述辐射加热源采用卤素灯泡。
3.如权利要求1所述的高温在位加载CT测试系统，其特征在于，所述循环水冷装置包括：水冷进水口、水冷腔和水冷出水口；其中，在高温炉的下部两侧壁上设置水冷进水口；在高温炉的侧壁上设有水冷腔；在高温炉上部的侧壁上设置水冷出水口；水冷腔的两端分别连接水冷进水口和水冷出水口，水冷进水口和水冷出水口又与外部的循环水冷箱连接，循环水冷箱通过水冷进水口向水冷腔内通入循环冷却水，并由水冷出水口流出。
4.如权利要求1所述的高温在位加载CT测试系统，其特征在于，所述动密封装置包括：密封压盖和密封轴套；其中，管状的密封轴套紧密套装在上拉压杆或下拉压杆外，密封轴套同轴密封连接高温炉的顶壁与上拉压杆或者高温炉的底壁与下拉压杆之间的空间；环形的密封压盖位于密封轴套的顶端或底端，密封高温炉的顶壁外表面或底壁外表面。
5.如权利要求1所述的高温在位加载CT测试系统，其特征在于，所述第一移动装置和第二移动装置分别包括：水平导轨、竖直导轨和安装架；其中，水平导轨上设置竖直导轨，在竖直导轨上设置安装支架，射线源和探测器分别固定在各自的安装支架上，分别通过第一移动装置和第二移动装置进行水平和竖直的运动。
6.如权利要求1所述的高温在位加载CT测试系统，其特征在于，所述上夹具的底端和下夹具的顶端对正的位置，分别设置有开槽作为安装槽。
7.如权利要求1所述的高温在位加载CT测试系统，其特征在于，所述温度传感器采用热电偶。
8.如权利要求1所述的高温在位加载CT测试系统，其特征在于，所述入射窗口和透射窗口的材料采用铝或玻璃碳。
9.一种如权利要求1所述的基于实验室X射线源的高温在位加载CT测试系统的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括以下步骤：
1)装置搭建：
将上拉压杆和下拉压杆分别沿竖直方向且同轴的安装在拉伸试验机的上拉台的下表面和下拉台的上表面；将高温炉支架水平设置在拉伸试验机的立柱上且位于上拉台和下拉台之间；将高温炉固定安装在高温炉支架上；将上拉压杆的底端和下拉压杆的顶端分别安装上夹具和下夹具；将上拉压杆的底端和下拉压杆的顶端分别通过动密封装置与高温炉的顶端和底端密封连接并伸入至高温炉内，在炉内形成密封环境，上夹具和下夹具位于高温炉内；在高温炉的炉壁上设置循环水冷装置；在高温炉的两个相对的侧壁上分别安装正对的射线源窗口和探测窗口；射线源和探测器分别安装在第一移动装置和第二移动装置上，并且分别正对入射窗口和透射窗口；在高温炉内设置温度传感器，温度传感器通过数据线连接至位于高温炉外的控制台；将旋转电机设置在拉伸试验机上；将射线源、探测器、温度传感器、旋转电机、第一移动装置和第二移动装置分别连接至控制台；
2)将试样的顶端和底端分别固定在上夹具和下夹具内，从而将试样安装在高温炉内部，通过控制辐射加热源距离试样的远近调节加热区域的大小；
3)通过调节高温炉支架的沿竖直方向的位置，使试样的中部位于高温炉的中部位置，然后固定高温炉支架；调节射线源和探测器的位置，使射线源和探测器与高温炉的中心位置在同一水平直线上，以确保X射线能正好穿过高温炉的入射窗口和透射窗口，从而具有高穿透率；
4)控制台控制拉伸试验机通过上拉压杆和下拉压杆给试样施加预紧力或预压力以保持试样的稳定；
5)真空泵通过设置在前密封盖板上并连通至与高温炉的真空导管，对高温炉抽取真空，或直接通过真空导管通入指定的气体；
6)使用循环水冷装置对高温炉通入循环冷却水，以保证周围的射线源和探测器的工作在室温；
7)控制台控制高温炉对试样进行加热；
8)同时温度传感器采集试样的温度，并传输至控制台，进行实时反馈；
9)待温度稳定后，控制台控制拉伸试验机通过上拉压杆和下拉压杆向试样施加拉伸或压缩载荷，旋转电机驱动上拉台、下拉台、上拉压杆、下拉压杆以及试样发生同步旋转，动密封装置允许上压杆和下拉压杆沿周向的旋转和轴向的移动，同时高温炉固定不动并不跟随移动和转动，采用独立的拉伸试验机进行加载，实现大载荷加载；
10)射线源发出入射X射线，穿过入射窗口照射在试样上，透过试样的X射线，通过透射窗口由探测器接收，成像时高温炉不随同旋转，使得能够将高温炉在成像方向上为扁平形状，缩短成像距离，提高成像质量；
11)探测器接收透射X射线后得到投影数据，将投影数据传输至控制台；
12)控制台对加载的力、温度和图像信号进行采集，直至试样断裂；
13)加载结束后关闭射线源、探测器和高温炉，取出断裂后的试样；
14)控制台对投影数据进行重建，得到加载过程中试样的内部结构，对内部结构进行分析处理，得到试样在高温环境下受载荷作用时内部的变形和损伤信息。
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