一种制作多孔材料三维结构重构图像的设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种制作多孔材料三维结构重构图像的设备，包括金相显微镜、自动抛光机、多孔材料移送机构和多孔材料定位装置，金相显微镜的底座上开有第一轨道槽，自动抛光机的底座上开有第二轨道槽，第一轨道槽和第二轨道槽的数量均为多道，第一轨道槽上安装有第一轨道，第二轨道槽上安装有第二轨道，第一轨道和第二轨道的轨道槽底位于同一平面，多孔材料移送机构设置在第一轨道上且能沿着第一轨道和第二轨道滑动并将多孔材料旋转，第二轨道位于自动抛光机的底座边沿与自动抛光机的磨盘边沿之间，自动抛光机的底座外端固定有悬臂梁，多孔材料定位装置安装在悬臂梁上能上下调节。本实用新型可实现对多孔材料孔结构准确描述，成本低，精度高。
【专利说明】一种制作多孔材料三维结构重构图像的设备【技术领域】[0001]本实用新型属于图像制作【技术领域】，具体是涉及一种制作多孔材料三维结构重构 图像的设备。【背景技术】[0002]多孔材料是一类非常重要的结构功能一体化材料，由于孔隙的存在使其具有许多 有别于致密材料的特殊性能，从而广泛应用于过滤分离、阻尼缓冲、吸声降噪、电磁屏蔽、高 效燃烧和强化换热等领域。孔结构是影响多孔材料应用性能的关键参量，对其进行准确描 述是多孔材料研究、制备及应用的基础问题。诸多研究者采用分形理论对多孔材料的孔结 构进行描述，试图建立孔结构分形维数与其应用性能之间的本构关系，但该理论需要将多 孔材料的三维结构进行精确的重构。目前，主要采用CT设备进行三维结构的扫描，然后采 用三维重构软件进行多孔材料三维结构的重构，然而CT设备存在价格昂贵、扫描精度低等 缺点。实用新型内容[0003]本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种制作多孔材料三维 结构重构图像的设备，其结构简单、设计合理且使用操作简便，可以实现多孔材料孔结构的 准确描述，使用成本低，精度高。[0004]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种制作多孔材料三维结构重 构图像的设备，其特征在于:包括金相显微镜、自动抛光机以及用于移送多孔材料的多孔材 料移送机构和用于定位多孔材料的多孔材料定位装置，所述金相显微镜的底座上开有第一 轨道槽，所述自动抛光机的底座上开有第二轨道槽，所述第一轨道槽和第二轨道槽的数量 相等且均为多道，每道所述第一轨道槽上均安装有第一轨道，每道所述第二轨道槽上均安 装有第二轨道，所述第一轨道和第二轨道的轨道槽底位于同一平面，所述多孔材料移送机 构设置在第一轨道上且能够沿着第一轨道和第二轨道滑动并将多孔材料旋转，所述第二轨 道位于自动抛光机的底座边沿与自动抛光机的磨盘边沿之间，所述自动抛光机的底座外端 固定有悬臂梁，所述多孔材料定位装置安装在悬臂梁上能够上下调节位置。[0005]上述的一种制作多孔材料三维结构重构图像的设备，其特征在于:所述多孔材料 移送机构包括支撑架和通过转轴转动安装在支撑架内的载物台，所述支撑架的底部安装有 能够沿着第一轨道和第二轨道滑动的滑轮，所述转轴穿过支撑架的中部且与支撑架相固 定，所述载物台的一个端面上设置有用于将多孔材料夹紧的试样夹具。[0006]上述的一种制作多孔材料三维结构重构图像的设备，其特征在于:所述载物台的 形状为圆形，所述试样夹具的数量为三个，三个所述试样夹具沿载物台的一周均匀布设，所 述试样夹具由固定块和螺栓组成，所述固定块固定在载物台的端面上，所述固定块上开有 第一螺纹孔，所述螺栓的螺杆穿过所述第一螺纹孔且与第一螺纹孔相配合。[0007]上述的一种制作多孔材料三维结构重构图像的设备，其特征在于:所述多孔材料定位装置由定位块、调节螺杆和旋转帽组成，所述悬臂梁的顶部开有第二螺纹孔，所述调节 螺杆的上端与旋转帽固定连接，所述调节螺杆的下端穿过所述第二螺纹孔且与第二螺纹孔 相配合，所述调节螺杆的下端与定位块固定连接。[0008]上述的一种制作多孔材料三维结构重构图像的设备，其特征在于:所述第一轨道 槽和第二轨道槽的数量相等且均为两道，两道所述第一轨道槽前后平行设置，两道所述第 二轨道槽前后平行设置，设置在前侧的第一轨道槽和设置在前侧第二轨道槽位于同一直线 上，设置在后侧的第一轨道槽和设置在后侧第二轨道槽位于同一直线上，所述磨盘位于两 道第二轨道槽之间。[0009]上述的一种制作多孔材料三维结构重构图像的设备，其特征在于:所述第一轨道 远离第二轨道的一端设置在第一轨道槽内，所述第一轨道靠近所述第二轨道的一端设置在 第一轨道槽外，位于第一轨道槽外的两根第一轨道的端部之间通过连接杆相连接，所述连 接杆的下方设置有一端与连接杆的底部中心固定连接的支撑杆，所述支撑杆的另一端与金 相显微镜的底座固定连接。[0010]上述的一种制作多孔材料三维结构重构图像的设备，其特征在于:所述金相显微 镜与自动抛光机紧挨设置。[0011]上述的一种制作多孔材料三维结构重构图像的设备，其特征在于:所述悬臂梁的 形状为“L”字形。[0012]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:[0013]1、本实用新型结构简单、设计合理且使用操作简便。[0014]2、本实用新型将金相显微镜、自动抛光机以及用于移送多孔材料的多孔材料移送 机构和用于定位多孔材料的多孔材料定位装置相结合，实现了多孔材料三维结构重构图像 的制作，保证了多孔材料各个图层的精确定位，进而实现了对多孔材料孔结构的准确描述。[0015]3、本实用新型节省了昂贵的扫描费用，制造方便，使用成本低，精度高。[0016]下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。【专利附图】
【附图说明】[0017]图1为本实用新型的整体结构示意图。[0018]图2为本实用新型第一轨道、连接杆、支撑杆和金相显微镜的底座的连接关系示 意图。[0019]图3为图2去除第一轨道、连接杆和支撑杆后的左视图。[0020]图4为本实用新型多孔材料移送机构的结构示意图。[0021 ]图5为图4的A-A剖视图。[0022]图6为本实用新型第二轨道和自动抛光机的连接关系示意图。[0023]图7为图6去除第二轨道后的左视图。[0024]附图标记说明:[0025]I一金相显微镜；2—自动抛光机；3—第一轨道槽；[0026]4一第一轨道；5—多孔材料移送机构；6—第二轨道槽；[0027]7一第二轨道；8—磨盘；9—定位块；[0028]10—悬臂梁；11一连接杆；12—支撑杆；[0029]13—固定块；14一螺栓；15—调节螺杆；
[0030]16—支撑架；17—旋转帽；18—转轴；
[0031]19一载物台；20—滑轮。
【具体实施方式】
[0032]如图1至图7所示，本实用新型包括金相显微镜1、自动抛光机2以及用于移送多孔材料的多孔材料移送机构5和用于定位多孔材料的多孔材料定位装置，所述金相显微镜
I的底座上开有第一轨道槽3，所述自动抛光机2的底座上开有第二轨道槽6，所述第一轨道槽3和第二轨道槽6的数量相等且均为多道，每道所述第一轨道槽3上均安装有第一轨道4，每道所述第二轨道槽6上均安装有第二轨道7，所述第一轨道4和第二轨道7的轨道槽底位于同一平面，所述多孔材料移送机构5设置在第一轨道4上且能够沿着第一轨道4和第二轨道7滑动并将多孔材料旋转，所述第二轨道7位于自动抛光机2的底座边沿与自动抛光机2的磨盘8边沿之间，所述自动抛光机2的底座外端固定有悬臂梁10，所述多孔材料定位装置安装在悬臂梁10上能够上下调节位置。
[0033]如图1、图4和图5所示，所述多孔材料移送机构5包括支撑架16和通过转轴18转动安装在支撑架16内的载物台19，所述支撑架16的底部安装有能够沿着第一轨道4和第二轨道7滑动的滑轮20，所述转轴18穿过支撑架16的中部且与支撑架16相固定，所述载物台19的一个端面上设置有用于将多孔材料夹紧的试样夹具。
[0034]如图4和图5所示，所述载物台19的形状为圆形，所述试样夹具的数量为三个，三个所述试样夹具沿载物台19的一周均匀布设，所述试样夹具由固定块13和螺栓14组成，所述固定块13固定在载物台19的端面上，所述固定块13上开有第一螺纹孔，所述螺栓14的螺杆穿过所述第一螺纹孔且与第一螺纹孔相配合。使用时，通过旋转螺栓14，可实现对多孔材料的夹紧固定。
[0035]如图1所示，所述多孔材料定位装置由定位块9、调节螺杆15和旋转帽17组成，所述悬臂梁10的顶部开有第二螺纹孔，所述调节螺杆15的上端与旋转帽17固定连接，所述调节螺杆15的下端穿过所述第二螺纹孔且与第二螺纹孔相配合，所述调节螺杆15的下端与定位块9固定连接。使用时，通过旋转调节螺杆15，使得多孔材料定位装置能够上下自由移动，进而实现对多孔材料的精确定位。
[0036]如图1、图2、图3、图6和图7所示，所述第一轨道槽3和第二轨道槽6的数量相等且均为两道，两道所述第一轨道槽3前后平行设置，两道所述第二轨道槽6前后平行设置，设置在前侧的第一轨道槽3和设置在前侧第二轨道槽6位于同一直线上，设置在后侧的第一轨道槽3和设置在后侧第二轨道槽6位于同一直线上，所述磨盘8位于两道第二轨道槽6之间。该种结构不仅能保证多孔材料移送机构5能稳定的在第一轨道4和第二轨道7上滑动，且利于磨盘8对多孔材料的抛磨，结构简单，操作方便。
[0037]如图1和图2所示，所述第一轨道4远离第二轨道7的一端设置在第一轨道槽3内，所述第一轨道4靠近所述第二轨道7的一端设置在第一轨道槽3外，这样不仅不需要改变金相显微镜I的结构，且利于多孔材料旋转；位于第一轨道槽3外的两根第一轨道4的端部之间通过连接杆11相连接，以保证两根第一轨道4的端部具有恒定距离；所述连接杆11的下方设置有一端与连接杆11的底部中心固定连接的支撑杆12，所述支撑杆12的另一端与金相显微镜I的底座固定连接，以保证第一轨道4与金相显微镜I稳定固定。
[0038]如图1所示，所述金相显微镜I与自动抛光机2紧挨设置，便于多孔材料移送机构5顺利沿着第一轨道4和第二轨道7滑动。
[0039]如图1所示，所述悬臂梁10的形状为“L”字形，利于多孔材料定位装置安装调节。
[0040]本实用新型的工作原理为:将多孔材料置于设置有试样夹具的载物台19的端面上，然后通过旋转螺栓14将多孔材料固定，启动金相显微镜I使其开始拍摄多孔材料表面微观组织。拍摄完毕后，推动多孔材料移送机构5使其沿着第一轨道4向第二轨道7滑动，当滑动接近至第一轨道4端部时，停止滑动；这时转动载物台19，使得载物台19在转轴18的作用下旋转180度后，继续推动多孔材料移送机构5滑动，当多孔材料移送机构5滑动至第二轨道7上且多孔材料正对磨盘8时，停止滑动；通过旋转旋转帽17使调节螺杆15下降至载物台19上并压紧载物台19，这时载物台19上的多孔材料与磨盘8紧密接触；操作自动抛光机2，使得磨盘8对多孔材料表面进行抛磨。当抛磨一定时间后,停止抛磨,反向旋转旋转帽17使调节螺杆15上升不对磨盘8压紧，推动多孔材料移送机构5使其沿着第二轨道7向第一轨道4滑动，当滑动接近至金相显微镜I的底座时，停止滑动；这时反方向转动载物台19，使得载物台19在转轴18的作用下反向旋转180度后，继续推动多孔材料移送机构5滑动，当多孔材料移送机构5滑动至金相显微镜I的拍摄位置处时，停止滑动；启动金相显微镜1，拍摄经抛磨后的多孔材料表面微观组织，完成一次循环操作。如此往复循环，即可拍摄多孔材料表面不同厚度的微观组织，从而通过金相显微镜I实现多孔材料三维重构图像的制作。
[0041]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种制作多孔材料三维结构重构图像的设备，其特征在于:包括金相显微镜(I)、自动抛光机(2)以及用于移送多孔材料的多孔材料移送机构(5)和用于定位多孔材料的多孔材料定位装置，所述金相显微镜(I)的底座上开有第一轨道槽(3)，所述自动抛光机(2)的底座上开有第二轨道槽(6)，所述第一轨道槽(3)和第二轨道槽(6)的数量相等且均为多道，每道所述第一轨道槽(3)上均安装有第一轨道(4)，每道所述第二轨道槽(6)上均安装有第二轨道(7)，所述第一轨道(4)和第二轨道(7)的轨道槽底位于同一平面，所述多孔材料移送机构(5)设置在第一轨道(4)上且能够沿着第一轨道(4)和第二轨道(7)滑动并将多孔材料旋转，所述第二轨道(7)位于自动抛光机(2)的底座边沿与自动抛光机(2)的磨盘(8)边沿之间，所述自动抛光机(2)的底座外端固定有悬臂梁(10)，所述多孔材料定位装置安装在悬臂梁(10)上能够上下调节位置。
2.按照权利要求1所述的一种制作多孔材料三维结构重构图像的设备，其特征在于: 所述多孔材料移送机构(5)包括支撑架(16)和通过转轴(18)转动安装在支撑架(16)内的载物台(19)，所述支撑架(16)的底部安装有能够沿着第一轨道(4)和第二轨道(7)滑动的滑轮(20)，所述转轴(18)穿过支撑架(16)的中部且与支撑架(16)相固定，所述载物台(19) 的一个端面上设置有用于将多孔材料夹紧的试样夹具。
3.按照权利要求2所述的一种制作多孔材料三维结构重构图像的设备，其特征在于: 所述载物台(19)的形状为圆形，所述试样夹具的数量为三个，三个所述试样夹具沿载物台(19)的一周均匀布设，所述试样夹具由固定块(13)和螺栓(14)组成，所述固定块(13)固定在载物台(19)的端面上，所述固定块(13)上开有第一螺纹孔，所述螺栓(14)的螺杆穿过所述第一螺纹孔且与第一螺纹孔相配合。
4.按照权利要求1、2或3所述的一种制作多孔材料三维结构重构图像的设备，其特征在于:所述多孔材料定位装置由定位块(9)、调节螺杆(15)和旋转帽(17)组成，所述悬臂梁(10)的顶部开有第二螺纹孔，所述调节螺杆(15)的上端与旋转帽(17)固定连接，所述调节螺杆(15)的下端穿过所述第二螺纹孔且与第二螺纹孔相配合，所述调节螺杆(15)的下端与定位块(9)固定连接。
5.按照权利要求1、2或3所述的一种制作多孔材料三维结构重构图像的设备，其特征在于:所述第一轨道槽(3)和第二轨道槽(6)的数量相等且均为两道，两道所述第一轨道槽(3)前后平行设置，两道所述第二轨道槽(6)前后平行设置，设置在前侧的第一轨道槽(3) 和设置在前侧第二轨道槽(6)位于同一直线上，设置在后侧的第一轨道槽(3)和设置在后侧第二轨道槽(6)位于同一直线上，所述磨盘(8)位于两道第二轨道槽(6)之间。
6.按照权利要求5所述的一种制作多孔材料三维结构重构图像的设备，其特征在于: 所述第一轨道(4)远离第二轨道(7)的一端设置在第一轨道槽(3)内，所述第一轨道(4)靠近所述第二轨道(7)的一端设置在第一轨道槽(3)外，位于第一轨道槽(3)外的两根第一轨道(4) 的端部之间通过连接杆(11)相连接，所述连接杆(11)的下方设置有一端与连接杆(11)的底部中心固定连接的支撑杆(12)，所述支撑杆(12)的另一端与金相显微镜(I)的底座固定连接。
7.按照权利要求1、2或3所述的一种制作多孔材料三维结构重构图像的设备，其特征在于:所述金相显微镜(I)与自动抛光机(2)紧挨设置。
8.按照权利要求1、2或3所述的一种制作多孔材料三维结构重构图像的设备，其特征在于:所述悬臂梁(10)的形状`为“L”字形。
【文档编号】G01N21/84GK203385672SQ201320516373
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】汤慧萍, 王建忠, 支浩, 敖庆波, 马军, 荆鹏, 许忠国 申请人:西北有色金属研究院