CN115561168A - 一种实物岩心白光荧光精细化成像装置 - Google Patents

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张和松
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Abstract

本发明公开了一种实物岩心白光荧光精细化成像装置，包括岩心旋转机构及扫描机构；岩心旋转机构包括底座、至少两个皮辊及旋转驱动件，各个皮辊均转动设置于底座上、并相互平行，相邻的两个皮辊之间形成用于放置岩心的放置空间，旋转驱动件与各个皮辊均连接、并用于驱动各个皮辊同向转动；扫描机构包括线性扫描件及横向移动驱动件，线性扫描件包括扫描座、线性光源及线性扫描相机，扫描座设置于皮辊的上方，线性光源用于发射白色光或荧光，线性扫描相机设置于皮辊上方，横向移动驱动件与扫描座连接、并用于驱动扫描座沿皮辊的长度方向移动。本发明提出的技术方案的有益效果是：由于采用线性扫描相机，不需要对拍摄的照片进行特殊处理，提高了图片处理效率。

Description

一种实物岩心白光荧光精细化成像装置
技术领域
本发明涉及岩心扫描技术领域，尤其是涉及一种实物岩心白光荧光精细化成像装置。
背景技术
岩心是石油地质勘探开发研究工作中宝贵的不可再生的资源，也是最关键、最直观的实物资料之一，石油地质分析数据和地球物理勘探参数大多来自岩心。对岩心的观察描述在确定岩性、推断沉积环境以及生储盖组合综合研究中具有不可替代的作用，及时有效地获取岩心图像信息，有助于提高岩心管理水平、拓展岩心应用领域、增加岩心应用价值。
现有的岩心扫描仪(如申请号为CN201710501692.1的中国发明专利)的扫描机构大多采用面阵扫描相机，由于岩心表面为弧面，因此通过面阵扫描相机拍摄的图片需要经过复杂的转换处理，且后续还要经过复杂的图片拼接形成最终的岩心照片，图片处理效率较低。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种实物岩心白光荧光精细化成像装置，用以解决现有的岩心扫描仪图片处理效率较低的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种实物岩心白光荧光精细化成像装置，包括岩心旋转机构及扫描机构；
所述岩心旋转机构包括底座、至少两个皮辊及旋转驱动件，各个所述皮辊均转动设置于所述底座上、并相互平行，相邻的两个皮辊之间形成用于放置岩心的放置空间，所述旋转驱动件与各个所述皮辊均连接、并用于驱动各个所述皮辊同向转动；
所述扫描机构包括线性扫描件及横向移动驱动件，所述线性扫描件包括扫描座、线性光源及线性扫描相机，所述扫描座设置于所述皮辊的上方，所述线性光源用于发射白色光或荧光，所述线性扫描相机设置于所述皮辊上方、并用于接收所述线性光源发出的光经过岩心表面反射后的反射光，所述横向移动驱动件与所述扫描座连接、并用于驱动所述扫描座沿所述皮辊的长度方向移动。
在一些实施例中，所述旋转驱动件包括若干个第一主动带轮、若干个第一从动带轮及若干个旋转驱动电机，所述第一主动带轮转动设置于所述底座上，所述第一从动带轮固定套设于对应的所述皮辊上，所述第一主动带轮与所述第一从动带轮连接，所述旋转驱动电机与对应的所述第一主动带轮连接、并用于驱动对应的所述第一主动带轮转动。
在一些实施例中，所述旋转驱动件还包括若干个第一同步带，所述第一同步带的一端绕设于对应的所述第一主动带轮上，所述第一同步带的另一端绕设于对应的所述第一从动带轮上。
在一些实施例中，所述横向移动驱动件包括机架、导轨、滑块、丝杆、螺母及横向移动驱动电机，所述导轨固定于所述机架上，所述滑块滑动设置于所述导轨上，所述扫描座连接于所述滑块上，所述丝杆转动设置于所述机架上、并与所述导轨平行，所述螺母螺纹连接于所述丝杆上，所述螺母与所述滑块固定连接，所述横向移动驱动电机与所述丝杆连接、并用于驱动所述丝杆转动。
在一些实施例中，所述横向移动驱动件还包括第二主动带轮、第二从动带轮及第二同步带，所述第二主动带轮转动设置于所述机架上，所述第二从动带轮固定套设于所述丝杆上，所述第二同步带的一端绕设于所述第二主动带轮上，所述第二同步带的另一端绕设于所述第二从动带轮上，所述横向移动驱动电机与所述第二主动带轮连接、并用于驱动所述第二主动带轮转动。
在一些实施例中，所述横向移动驱动件还包括定位传感器，所述定位传感器安装于所述导轨上、并用于确定所述滑块在所述导轨上的位置。
在一些实施例中，所述扫描机构还包括升降驱动气缸，所述升降驱动气缸的缸体固定于所述滑块上，所述升降驱动气缸的输出轴与所述扫描座连接。
在一些实施例中，所述扫描机构还包括高度测量件，所述高度测量件安装于所述扫描座上、并用于测量所述扫描座相对于所述底座的高度。
在一些实施例中，所述扫描机构还包括固定块及方位调节件，所述固定块固定于所述滑块上，所述方位调节件安装于所述固定块上，所述方位调节件与所述扫描座连接、并用于驱动所述扫描座旋转。
在一些实施例中，所述方位调节件包括调节齿轮及方位调节电机，所述调节齿轮转动设置于所述固定块上、并与所述扫描座固定连接，所述方位调节电机与所述调节齿轮连接、并用于驱动所述调节齿轮转动。
与现有技术相比，本发明提出的技术方案的有益效果是：在使用时，将岩心放置在两个皮辊之间，扫描座在初始状态时位于岩心的一侧，线性光源射出光束，该光束可集中照亮岩心表面呈线束状的采集区域，线性扫描相机采集所述线性光源发出的光经过岩心表面反射后的反射光，从而可以采集岩心表面的采集区域的图像信息，接着通过旋转驱动件带动岩心旋转，当岩心旋转360°后，横向移动驱动件带动扫描座平移，每次移动距离为线性扫描相机的采集宽度，直至完成岩心的表面图像的采集。由于本发明采用线性扫描相机，不需要对拍摄的照片进行特殊处理，提高了图片处理效率。
附图说明
图1是本发明提供的实物岩心白光荧光精细化成像装置的一实施例的立体结构示意图；
图2是图1中的实物岩心白光荧光精细化成像装置省略部分机架后的立体结构示意图；
图3是图1中的岩心旋转机构的立体结构示意图；
图4是图3中的岩心旋转机构省略部分底座后的立体结构示意图；
图5是图1中的扫描机构的立体结构示意图；
图6是图5中的扫描机构省略部分机架后的立体结构示意图；
图7是图5中的扫描机构省略横向移动驱动件后的立体结构示意图；
图8是图7省略升降驱动气缸后的立体结构示意图；
图9是图8省略部分固定块后的立体结构示意图；
图10是图1中的实物岩心白光荧光精细化成像装置在平面扫描模式下的使用状态参考图；
图11是图1中的实物岩心白光荧光精细化成像装置在滚动扫描模式下的使用状态参考图；
图中：1-岩心旋转机构、11-底座、12-皮辊、13-旋转驱动件、131-第一主动带轮、132-第一从动带轮、133-旋转驱动电机、134-第一同步带、2-扫描机构、21-线性扫描件、211-扫描座、212-线性光源、213-线性扫描相机、22-横向移动驱动件、221-机架、222-导轨、223-丝杆、224-横向移动驱动电机、225-第二主动带轮、226-第二从动带轮、227-第二同步带、228-定位传感器、23-升降驱动气缸、24-高度测量件、25-固定块、26-方位调节件、261-调节齿轮、262-方位调节电机、3-岩心。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
请参照图1-图6，本发明提供了一种实物岩心白光荧光精细化成像装置，包括岩心旋转机构1及扫描机构2。
所述岩心旋转机构1包括底座11、至少两个皮辊12及旋转驱动件13，各个所述皮辊12均转动设置于所述底座11上、并相互平行，相邻的两个皮辊12之间形成用于放置岩心3的放置空间，所述旋转驱动件与各个所述皮辊12均连接、并用于驱动各个所述皮辊12同向转动。
所述扫描机构2包括线性扫描件21及横向移动驱动件22，所述线性扫描件21包括扫描座211、线性光源212及线性扫描相机213，所述扫描座211设置于所述皮辊12的上方，所述线性光源212用于发射白色光或荧光，所述线性扫描相机213设置于所述皮辊12的上方、并用于接收所述线性光源212发出的光经过岩心3表面反射后的反射光，所述横向移动驱动件22与所述扫描座211连接、并用于驱动所述扫描座211沿所述皮辊12的长度方向移动。
在使用时，将岩心3放置在两个皮辊12之间，扫描座211在初始状态时位于岩心3的一侧，线性光源212射出光束，该光束可集中照亮岩心3表面呈线束状的采集区域，线性扫描相机213采集所述线性光源212发出的光经过岩心3表面反射后的反射光，从而可以采集岩心3表面的采集区域的图像信息，接着通过旋转驱动件13带动岩心3旋转，当岩心3旋转360°后，横向移动驱动件22带动扫描座211平移，每次移动距离为线性扫描相机213的采集宽度，直至完成岩心3的表面图像的采集。由于本发明采用线性扫描相机213，不需要对拍摄的照片进行特殊处理，提高了图片处理效率。
为了具体实现旋转驱动件13的功能，请参照图1-图4，在一优选的实施例中，所述旋转驱动件13包括若干个第一主动带轮131、若干个第一从动带轮132及若干个旋转驱动电机133，所述第一主动带轮131转动设置于所述底座11上，所述第一从动带轮132固定套设于对应的所述皮辊12上，所述第一主动带轮131与所述第一从动带轮132连接，所述旋转驱动电机133与对应的所述第一主动带轮131连接、并用于驱动对应的所述第一主动带轮131转动，从而带动对应的第一从动带轮132及对应的皮辊12转动。
为了具体实现第一主动带轮131与所述第一从动带轮132的连接，请参照图1-图4，在一优选的实施例中，所述旋转驱动件13还包括若干个第一同步带134，所述第一同步带134的一端绕设于对应的所述第一主动带轮131上，所述第一同步带134的另一端绕设于对应的所述第一从动带轮132上。
为了具体实现横向移动驱动件22的功能，请参照图5和图6，在一优选的实施例中，所述横向移动驱动件22包括机架221、导轨222、滑块、丝杆223、螺母及横向移动驱动电机224，所述导轨222固定于所述机架221上，所述滑块滑动设置于所述导轨222上，所述扫描座211连接于所述滑块上，所述丝杆223转动设置于所述机架221上、并与所述导轨222平行，所述螺母螺纹连接于所述丝杆223上，所述螺母与所述滑块固定连接，所述横向移动驱动电机224与所述丝杆223连接、并用于驱动所述丝杆223转动，从而作用于螺母，由于螺母受到滑块的限位无法转动，因此，丝杆223的转动转化为了螺母的平移，从而带动滑块及扫描座211平移。
为了具体实现丝杆223与横向移动驱动电机224的连接，请参照图5和图6，在一优选的实施例中，所述横向移动驱动件22还包括第二主动带轮225、第二从动带轮226及第二同步带227，所述第二主动带轮225转动设置于所述机架221上，所述第二从动带轮226固定套设于所述丝杆223上，所述第二同步带227的一端绕设于所述第二主动带轮225上，所述第二同步带227的另一端绕设于所述第二从动带轮226上，所述横向移动驱动电机224与所述第二主动带轮225连接、并用于驱动所述第二主动带轮225转动，从而带动第二从动带轮226及丝杆223转动。
为了便于实现横向定位，请参照图5和图6，在一优选的实施例中，所述横向移动驱动件22还包括定位传感器228，所述定位传感器228安装于所述导轨222上、并用于确定所述滑块在所述导轨222上的位置。
为了便于调节扫描座211的高度，请参照图5-图7，在一优选的实施例中，所述扫描机构2还包括升降驱动气缸23，所述升降驱动气缸23的缸体固定于所述滑块上，所述升降驱动气缸23的输出轴与所述扫描座211连接，从而可调节扫描座211的高度，以使岩心3与线性扫描相机213之间的距离处于线性扫描相机213的最佳扫描距离内。
为了便于测量岩心3与线性扫描相机213之间的距离，请参照图4-图6，在一优选的实施例中，所述扫描机构2还包括高度测量件24，所述高度测量件24安装于所述扫描座211上、并用于测量所述扫描座211相对于所述底座11的高度。
为了便于调节扫描角度，请参照图5-图11，在一优选的实施例中，所述扫描机构2还包括固定块25及方位调节件26，所述固定块25固定于所述滑块上，所述方位调节件26安装于所述固定块25上，所述方位调节件26与所述扫描座211连接、并用于驱动所述扫描座211旋转，从而可调节线性扫描相机213的扫描角度，当线性扫描相机213的扫描角度与岩心3平行时，则可采用滚动扫描模式(如图11)，当线性扫描相机213的扫描角度与岩心3垂直时，则可采用平面扫描模式(如图10)。
为了具体实现方位调节件26的功能，请参照图5-图9，在一优选的实施例中，所述方位调节件26包括调节齿轮261及方位调节电机262，所述调节齿轮261转动设置于所述固定块25上、并与所述扫描座211固定连接，所述方位调节电机262与所述调节齿轮261连接、并用于驱动所述调节齿轮261转动，从而带动扫描座211转动。
为了更好地理解本发明，以下结合图1-图11来对本发明提供的实物岩心白光荧光精细化成像装置的工作过程进行详细说明：在使用时，将岩心3放置在两个皮辊12之间，扫描座211在初始状态时位于岩心3的一侧，线性光源212射出光束，该光束可集中照亮岩心3表面呈线束状的采集区域，线性扫描相机213采集所述线性光源212发出的光经过岩心3表面反射后的反射光，从而可以采集岩心3表面的采集区域的图像信息，接着通过旋转驱动件13带动岩心3旋转，当岩心3旋转360°后，横向移动驱动件22带动扫描座211平移，每次移动距离为线性扫描相机213的采集宽度，直至完成岩心3的表面图像的采集。由于本发明采用线性扫描相机213，不需要对拍摄的照片进行特殊处理，提高了图片处理效率。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种实物岩心白光荧光精细化成像装置，其特征在于，包括岩心旋转机构及扫描机构；
所述岩心旋转机构包括底座、至少两个皮辊及旋转驱动件，各个所述皮辊均转动设置于所述底座上、并相互平行，相邻的两个皮辊之间形成用于放置岩心的放置空间，所述旋转驱动件与各个所述皮辊均连接、并用于驱动各个所述皮辊同向转动；
所述扫描机构包括线性扫描件及横向移动驱动件，所述线性扫描件包括扫描座、线性光源及线性扫描相机，所述扫描座设置于所述皮辊的上方，所述线性光源用于发射白色光或荧光，所述线性扫描相机设置于所述皮辊上方、并用于接收所述线性光源发出的光经过岩心表面反射后的反射光，所述横向移动驱动件与所述扫描座连接、并用于驱动所述扫描座沿所述皮辊的长度方向移动。
2.根据权利要求1所述的实物岩心白光荧光精细化成像装置，其特征在于，所述旋转驱动件包括若干个第一主动带轮、若干个第一从动带轮及若干个旋转驱动电机，所述第一主动带轮转动设置于所述底座上，所述第一从动带轮固定套设于对应的所述皮辊上，所述第一主动带轮与所述第一从动带轮连接，所述旋转驱动电机与对应的所述第一主动带轮连接、并用于驱动对应的所述第一主动带轮转动。
3.根据权利要求2所述的实物岩心白光荧光精细化成像装置，其特征在于，所述旋转驱动件还包括若干个第一同步带，所述第一同步带的一端绕设于对应的所述第一主动带轮上，所述第一同步带的另一端绕设于对应的所述第一从动带轮上。
4.根据权利要求1所述的实物岩心白光荧光精细化成像装置，其特征在于，所述横向移动驱动件包括机架、导轨、滑块、丝杆、螺母及横向移动驱动电机，所述导轨固定于所述机架上，所述滑块滑动设置于所述导轨上，所述扫描座连接于所述滑块上，所述丝杆转动设置于所述机架上、并与所述导轨平行，所述螺母螺纹连接于所述丝杆上，所述螺母与所述滑块固定连接，所述横向移动驱动电机与所述丝杆连接、并用于驱动所述丝杆转动。
5.根据权利要求4所述的实物岩心白光荧光精细化成像装置，其特征在于，所述横向移动驱动件还包括第二主动带轮、第二从动带轮及第二同步带，所述第二主动带轮转动设置于所述机架上，所述第二从动带轮固定套设于所述丝杆上，所述第二同步带的一端绕设于所述第二主动带轮上，所述第二同步带的另一端绕设于所述第二从动带轮上，所述横向移动驱动电机与所述第二主动带轮连接、并用于驱动所述第二主动带轮转动。
6.根据权利要求4所述的实物岩心白光荧光精细化成像装置，其特征在于，所述横向移动驱动件还包括定位传感器，所述定位传感器安装于所述导轨上、并用于确定所述滑块在所述导轨上的位置。
7.根据权利要求4所述的实物岩心白光荧光精细化成像装置，其特征在于，所述扫描机构还包括升降驱动气缸，所述升降驱动气缸的缸体固定于所述滑块上，所述升降驱动气缸的输出轴与所述扫描座连接。
8.根据权利要求7所述的实物岩心白光荧光精细化成像装置，其特征在于，所述扫描机构还包括高度测量件，所述高度测量件安装于所述扫描座上、并用于测量所述扫描座相对于所述底座的高度。
9.根据权利要求7所述的实物岩心白光荧光精细化成像装置，其特征在于，所述扫描机构还包括固定块及方位调节件，所述固定块固定于所述滑块上，所述方位调节件安装于所述固定块上，所述方位调节件与所述扫描座连接、并用于驱动所述扫描座旋转。
10.根据权利要求9所述的实物岩心白光荧光精细化成像装置，其特征在于，所述方位调节件包括调节齿轮及方位调节电机，所述调节齿轮转动设置于所述固定块上、并与所述扫描座固定连接，所述方位调节电机与所述调节齿轮连接、并用于驱动所述调节齿轮转动。
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