CN2379980Y - 岩心图象扫描采集仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种对岩心表面图象进行扫描采集的装置,由采用扫描头的岩心图象采集部件、水平移动机构、垂直升降机构和岩心旋转机构组成,扫描头安装于与水平移动机构相联的垂直升降机构上,岩心旋转机构位于扫描头的下方,扫描头、水平移动机构和岩心旋转机构均在计算机控制下工作,并将采集到的岩心全部地质结构特征的图象资料录入在计算机中,以便于进行永久性保存和有效管理。

Description

岩心图象扫描采集仪

本实用新型涉及地球物理及信息存贮技术，尤其是一种对岩心(或岩石)表面图象进行扫描采集的装置。

地质岩心是进行地下矿藏资源研究的最珍贵的资料之一。目前国内对岩心地质结构特征的采集，是通过人用肉眼观察后记载描述实现的。肉眼观察，虽然具有直观、清楚、真实的优点，但是，很难避免从在岩心上多次采样因岩心移动受到磨擦、碰撞所造成的岩心信息损失；另外，空气的各种成份，也会使岩心因风化而损失信息。因而，只要取岩心时间超过五年以上的岩心都已无法进行岩心的重新描述工作，令科研人员感到惋惜。由于信息采集靠人工进行，人的主观因素的差异也常常影响对岩心地质结构特征的客观评价，降低了情报资料的准确性。当然人工采集岩心图象找取岩心的工作量之大也是不言而喻的。为了改变上述状况，德国研制了一种数字光学岩心图象采集仪器，试图通过设置在旋转岩心工作台上方的摄影录象机，对刚采回的岩心进行图象采集，从而使岩心的全部地质资料保留下来。然而摄影机的摄影效果，受焦距光圈和景深的制约，而对它们的掌握又决定于操作者的技术水平，所以常易出现采集的岩心图象不够清晰，不如手拿着观察得清楚的情况。当然摄影时环境光线的调节不当也会直接影响所摄出的岩心图象的效果和质量。用摄影录象机进行岩心图象采集，因镜头具有一个视角，所以被摄入的景物，不仅包括应被采集的岩心面，其它岩心面也会被摄入，这就破坏了岩心三维显示的效果，给进一步进行图象处理和外表面面积的测量带来误差。

本实用新型的目的，在于提供一种显示清晰、高度保真的岩心图象扫描采集仪，而且岩心图象的采集靠控制装置自动完成。

上述目的是以如下的技术方案予以实现的：用彩色光电扫描头作为岩心图象的采集部件，将扫描头安装于与水平移动机构相联的垂直升降机构上，在扫描头的下方设置岩心旋转机构，所述彩色光电扫描头上具有与计算机主机相联的图象传输接口，所述水平移动机构由水平配置的导轨和丝杆及其螺母拖板组成，丝杆由步进电机或伺服电机驱动，螺母拖板上设置与螺母轴线垂直的升降导轨和丝杆，它们与扫描头安装座上的导槽及螺母相配合，构成垂直升降机构，升降丝杆与手柄相联，所述岩心旋转机构具有二根平行并水平设置的辊轴，其中一辊轴由步进电机或伺服电机驱动，辊轴的支座处设置直线移动装置，水平丝杆的驱动电机和辊轴的驱动电机各与计算机接口相连。上述水平丝杆和辊轴，可直接与驱动电机相联，也可采用电动机通过啮合传动驱动。所述啮合传动可为蜗杆蜗轮传动、齿轮传动、链传动、同步齿形带传动等。

采集岩心圆柱面图象时，将岩心放置于两根辊轴之上，视岩心直径的大小调节两根辊轴中心的距离，计算机控制电动机驱动辊轴旋转，使岩心转动；旋转垂直升降机构的手柄使扫描头接近岩心表面(相距3～5mm)，计算机控制扫描头工作，并使其分辩率，光线处于适当状态，将扫描的岩心圆柱面图象录入计算机。根据岩心的长度，计算机控制水平丝杆的驱动电机将扫描头水平移动，逐段对岩心进行扫描采集，直至完成全长圆柱面的图象采集。

采集岩心轴向切面图象时，将岩心放置在两根辊轴之上，并使该切面处于水平位置，转动扫描头使其扫描宽度与辊轴轴线垂直，下降扫描头至接近切面(相距3～5mm)，计算机控制扫描头工作，并使驱动电机水平移动扫描头，将岩心切面图象录入计算机。

本实用新型由于采用彩色光电扫描头作为岩心图象采集部件，并通过计算机控制，明显地展现出以下优点：

一、分辨率高而且可调，不仅使采集的图象比手拿着岩心观察更清晰，而且便于对重点层段选择高分辩率采集，以利于细微地质特征的描述，对非重点层段则选用较低分辩率采集，以节约计算机存储空间。

二、由于扫描头可贴近岩心表面(相距3～5mm)采集图象，能保持不同岩心、不同岩心面与扫描头距离一致，使采集到的图象比例相同，具有真正的可对比性；由于扫描头贴近岩心表面，扫描头与岩心之间的光线为平行光线，采集图象时，非采集对象的表面不会被采集，能真正实现岩心图象的三维显示，在进一步进行图象处理和外表面积测量时不失真。

三、重要执行机构的驱动在计算机控制下自动完成，使采集到的图象的质量和效果不受操作技术和外界环境的影响。

下面结合附图谈一实施例。

图1为本实用新型主视图；

图2为本实用新型俯视图；

图3为本实用新型左视图。

将由水平导轨1和水平丝杆2及其螺母拖板3组成的水平移动机构设置在机身4的上部，水平丝杆2的驱动电机5采用步进电机，安装在水平丝杆2一端的机身上，螺母拖板3上制作与螺母轴线相垂直的升降导轨6，并在升降导轨6的中部安装升降丝杆7，在扫描头安装座8上制作与升降导轨6和升降丝杆7相配合的导槽和螺母，使之能与拖板3构成垂直升降机构，升降丝杆7的上端安装手柄9。为了使扫描头能快速接近岩心，在升降丝杆7与手柄9之间，可设置一对增速齿轮10。在机身4下部的水平台上安装两根辊轴11，其中一根辊轴的一端通过蜗杆蜗轮减速器12与步进电机13相联，辊轴的支座处安装具有导槽及推进机构的直线移动装置14。扫描头15采用HPScanJet IIc扫描头，通过一能实现自转的接头16固定到安装座8上。将扫描头15，水平丝杆驱动电机5、辊轴驱动电机13均与计算机接口相连。

Claims (3)

1.岩心图象扫描采集仪，由岩心图象采集部件、水平移动机构、垂直升降机构、岩心旋转机构组成，岩心图象采集部件安装在与水平移动机构相联的垂直升降机构上，岩心旋转机构位于岩心图象采集部件的下方，其特征在于：所述岩心图象采集部件采用彩色光电扫描头，扫描头上具有与计算机主机相联的图象传输接口，所述水平移动机构由水平配置的导轨和丝杆及其螺母拖板组成，水平丝杆由步进电机或伺服电机驱动，螺母拖板上设置与螺母轴线垂直的升降导轨和丝杆，它们与扫描头安装座上的导槽及螺母相配合，构成垂直升降机构，升降丝杆与手柄相联，所述岩心旋转机构具有二根平行并水平设置的辊轴，其中一辊轴由步进电机或伺服电机驱动，辊轴的支座处设置直线移动装置，水平丝杆的驱动电机和辊轴的驱动电机各与计算机接口相连。

2.根据权利要求1所述的岩心图象扫描采集仪，其特征在于：升降丝杆与手柄之间具有增速齿轮。

3.根据权利要求1或2所述的岩心图象扫描采集仪，其特征在于：水平丝杆、辊轴采用电动机通过啮合传动驱动。

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