CN2173956Y - 工业计算机断层扫描成像装置 - Google Patents

Abstract

一种工业计算机断层扫描成像装置，它包括机械 扫描装置，其特征是所述的机械扫描装置为整体式结 构，即在底板5上设置安装有旋转工作台2的纵向进 给装置1和带孔洞27的立柱4，所述立柱上设有带 左右臂的能上下运动的横梁10，该横梁的左右臂上 分别设有射源6和探测器陈列9。由于本实用新型 能进行复合扫描运动，所以使用公知的重建图像算法 即可对几何形状复杂的非对称物体进行无损评价。

Description

本实用新型涉及一种射线成象装置，一种工业计算机断层扫描成像装置（以下简称ICT），更确切地说是一种透射型工业计算机断层扫描成象装置，它广泛用于物体特别是工业产品的无损评价。

ICT是80年代开发并投入商用的新型高科技产品。纵观ICT的发展过程，其更新换代主要是扫描方式的改进。国外进入商用的第二代和第三代ICT产品是采用平动扫描方式和旋转扫描方式的机型，因此它要求被测物体必须是有一个纵向对称面条状物或者是有一个旋转中心的旋转体。由于要检测几何形状复杂的非对称物体，ICT必须同时使用平动扫描方式和旋转扫描方式，而国外具有这种复合扫描方式的ICT是一种分体结构的机型，亦即辐射源、探测器陈列、放置被测物体的工作台是分散设置的。用这种分体式结构的ICT来检测几何形状复杂的非对称物体存在以下几点不足：1、检测时调整困难，且工作量大；2、由于射源与探测器陈列之间的距离大，要求射源有足够的源强，因此使用普通的γ射线源状无法满足要求，必须使用增强型X射线源，那么ICT的成本则要大幅度增加。此外，现有技术中插值运动是由后准直器绕射源运动所获得的，所以后准直器的准直孔与探测器的对准调整十分困难，尤其是在插值运动中始终有一部分探测器处于非工作状态，探测器的利用率低，因此要想减少插值次数就必须大量地增加探测器的只数。

鉴于现有技术所存在的上述不足，本实用新型的目的是提供一种使用方便、成本低廉的能检测几何形状复杂的非对称物体的整体结构的ICT。

本实用新型的又一目的是提供一种后准直器准直孔与探测器的准直度无需调整的探测器利用率高的ICT。

本实用新型实现上述目的技术解决方案为：

一种工业计算机断层扫描成象装置，主要由射源、可进行插值运动的探测器陈列、旋转工作台和自动控制、数据获取与传输、以及图象重建处理与显示装置，其特征是底座上设有纵向进给装置和带穿越被测物体孔洞的立柱；所述的纵向进给装置的拖板上设有旋转工作台，该旋转工作台由所述进给装置驱动在射源和探测器陈列之间作纵向进给切片运动；所述的立柱上设有两根平行的同步转动的丝杠，该丝杠上支承有带左右臂的横梁，该横梁的左臂上设有射源，右臂上设有可作插值运动的探测器陈列，所述的横梁可在同步转动的丝杠上垂直上下运动，带动设在其两臂上的射源和探测器陈列作升降切片运动。

本实用新型实现上述又一目的的技术解决方案的特征是，探测器陈列与后准直器固接在同一块扇形拖板上，并可随所述扇形拖板沿设置在所述的横梁上的弧形导轨作插值运动。

由于本实用新型所有的机械扫描装置都设置在同一个底座上，形成一个整体式结构，而且可以同时实现平动扫描和旋转扫描的复合扫描运动，因此与现有技术相比其主要优点是：1、使用公知的不完全数据重建图象算法就能检测几何形状复杂的非对称物体；2、可使用低能量的射源（≤420kev）检测形状复杂重量较大的物体（≤300kg）；3、省去了复杂的调试对准工作，整个检测过程完全自动化，使用十分方便。

此外，由于本实用新型在插值运动过程中后准直器和探测器陈列同步运动，无需调节准直孔与探测器的准直度，因此不仅进一步提高了使用方便的程度，而且提高探测器的利用率，减少探测器的用量，从而进一步降低成本。

以下结合附图和一个优选实施例对本实用新型进行进一步详细描述，使公众进一步理解本实用新型的上述目的和所能达到的效果，以便公众更好地掌握实施本实用新型的技术手段，但本实用新型不受所述实施例限制。

附图说明：

图1为本实用新型一种具体实施方案的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为省去图1中旋转工作台2、立柱4和横梁10的俯视图，图中显示出纵向进给装置1的具体结构；

图4为显示图1和图2所示实施方案中立柱4的内部结构示意图；

图5为图1中旋转工作台2的内部结构示意图；

图6为图1中插值运动装置3的结构示意图；

图7为图6的C－C剖视图；

实施例：

参见图1和图2，底座5为平板式结构，纵向进给装置1和立柱4座落在底座5的上面，底座5的底部对称设置有调平支承11；参见图1和图3，纵向进给装置1的拖板17上设有旋转工作台2；参见图1和图4，立柱4上设有两根平行的同步转动的丝杠23，丝杠23上支承有带左右臂的横梁10，横梁10的左臂上设有带前准直器7的γ射源6，右臂上设有弧形导轨，插值运动装置3座落在所述弧形导轨上，探测器陈列9和后准直器8均固接插值运动装置3的扇形拖板42上（参见图6）。

参见图4，为了使本实用新型能检测长工件，立柱4上设有可穿越工件的方孔27。

参见图4，由步进电机18经蜗轮减速装置19带动主动齿轮21和两只被动齿轮22，使两根滚珠丝杠23作同步转动，实现横梁10的升降切片运动，用长光栅26作位置检测，实现闭环控制，保证升降切片运动精度。参见图4，丝杠23的两头设有轴承座20；参见图4，为了使横梁10的升降运动平稳，保证运动精度，立柱4上还设有导向柱25。

参见图3，底座5的纵向设有凹槽，凹槽内由轴承座15支承着一根滚珠丝杠16，拖板17支承在底座5上直接形成的导轨14上，并可由滚珠丝杠16驱动作纵向进给或切片运动。参见图3，滚珠丝杠16是由步进电机12经蜗轮减速装置13和转轴45驱动的。

参见图5，圆柱形底座28的上端由单向推力球轴承30和内支承盘33、外支承盘34支承着转台29，转台29的中心向下伸出一根由轴承32和35支承着的转动轴31，转动轴31的下头与直流力矩测速机组36相连。参见图5，由直流力矩测速机组36驱动转台30作转动扫描运动，由圆光栅37作位置反馈闭环控制，确保转动定位精度。

参见图6和图7，直流力矩测速机组38的输出端通过联轴器39与轴40相连，轴40上盘有钢带41，直流力矩测速机组38可经钢带直接拖动扇形拖板42作插值运动，运动终了由复位弹簧43实现复位。参见图6，用长光栅7作位置检测，实现闭环控制，以保证插值精度。

本实用新型所述实施例的机械扫描装置再配以公知的自动控制、数据采传及图象重建处理与显示装置，并采用不完全数据重建图算法即可对复杂几何形状的非对称物体进行无损检测和无损评价。

Claims (2)

1、一种工业计算机断层扫描成象装置，主要由辐射源(6)、可进行插值运动的探测器陈列(9)、旋转工作台(2)、自动控制、数据获取与传输、以及图象重建处理与显示装置组成，其特征是底座(5)上设有纵向进给装置(1)和带穿越被测物体孔洞(27)的立柱(4)；所述的纵向进给装置(1)的拖板(17)上设有旋转工作台(2)，该旋转工作台(2)由所述进给装置(1)驱动在射源(6)和探测器陈列(9)之间作纵向进给切片运动；所述的立柱(4)上设有两根平行的同步转动的丝杠(23)，该丝杠(23)上支承有带左右臂的横梁(10)，该横梁(10)的左臂上设有射源(6)，右臂上设有可作插值运动的探测器陈列(9)，所述的横梁(10)可在同步转动的丝杠(23)上垂直上下运动，带动设在其两臂上的射源(6)和探测器陈列(9)作升降切片运动。

2、根据权利要求1所述的一种工业计算机断层扫描成像装置，其特征是探测器陈列（9）与后准直器（8）固接在同一块扁形拖板（42）上，并可随所述扁形拖板（42）沿设置在横梁（10）上的弧形导轨作插值运动。

Images