一种适用于CT扫描试样的多向调节定位装置的制作方法

一种适用于ct扫描试样的多向调节定位装置
技术领域
1.本实用新型属于ct扫描辅助装置领域，具体涉及一种适用于ct扫描试样的多向调节定位装置。


背景技术：

2.在岩石力学与岩石工程领域，常采用ct扫描对岩石试样进行多尺度的裂隙结构探测、表征与重构，以获得岩石真实裂隙位置及矿物组分分布，为精准研究岩石的构造与结构变化规律提供了基础。但是现有的ct扫描仪的放样方法效率低下、校准困难，如在扫描较小的试样时，需要对试样进行垫高与定位，试样位置的调整由人工完成，需要多次开闭ct扫描腔室进行手动校准，难以满足ct扫描精准度的需求。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种适用于ct扫描试样的多向调节定位装置，包括由上到下的试样固定系统、位置调节系统、仪器固定系统以及远程控制系统，试样固定系统、位置调节系统、仪器固定系统垂直于ct扫描旋转样品台；所述试样固定系统包括试样座、微型气泡式水平仪、真空泥，所述位置调节系统包括电动万向节、伸缩电机、可伸缩脚管、二向微动仪和伺服微电机；所述仪器固定系统包括固定底板和螺栓；所述远程控制系统包括电机插座、线缆和控制器；
4.试样固定在试样座上，试样座上部涂有真空泥，试样座侧部设有微型气泡式水平仪；试样座通过底部凸块固定于其下部的电动万向节上，电动万向节固定于其下部的可伸缩脚管，可伸缩脚管由伸缩电机控制伸缩，可伸缩脚管底部焊接到二向微动仪之上，二向微动仪由两个伺服微电机控制，分别用于调节试样座在水平面的两个垂直方向，二向微动仪焊接到固定底板上，固定底板通过螺栓固定于ct扫描旋转样品台上；同时固定底板中心设置的电机插座通过ct扫描旋转样品台中心设置的电机插头和与电机插头连接的线缆与外接控制器相连。
5.优选的，试样座采用开口向上的u型结构，深度为5mm，壁厚2mm；底部铺有2mm厚的真空泥，试样座由有机玻璃制成。
6.优选的，试样座采用不同的尺寸规格以及形状，用以满足不同试样尺寸及形状需求。
7.优选的，二向微动仪在水平面内两个垂直方向的移动量均为
±
10mm。
8.优选地，可伸缩脚管分为下部的固定段和上部的伸缩段，伸缩电机安装于下部固定段，可伸缩脚管与二向微动仪采用碳纤维树脂复合材料，均为中空设计，内部线缆通过可伸缩脚管与二向微动仪的中空内腔分别连接伺服微电机、伸缩电机以及电动万向节，内部线缆的另一端连接电机插座。
9.优选地，固定底板开有三个固定孔，与ct扫描旋转样品台开孔对应，通过螺栓固定。
10.优选地，电机插座与固定底板之间设置一环形轴承。
11.优选的，固定底板与ct扫描旋转样品台之间有一层垫片。
12.优选的，控制器由摇杆、模式选择按钮及四个方向按钮组成，其中，摇杆负责控制万向节，模式选择按钮负责控制伸缩电机和两个伺服微电机的选择，四个方向按钮用于控制伸缩电机与伺服微电机的运动。
13.有益效果：本实用新型的多向调节定位装置利用伺服微电机、二向微动仪、可伸缩脚管、伸缩电机、电动万向节实现多维度运动，并通过远程操作对试样位置进行调整，保证试样处于精准的扫描位置。
附图说明
14.图1是ct扫描试样的多向调节定位装置的结构示意图；
15.图2是ct扫描试样的多向调节定位装置固定底板的结构示意图；
16.图3是多向调节定位装置中圆形试样座的三维示意图；
17.图4是多向调节定位装置中方形试样座的三维示意图；
18.图中：1-ct扫描旋转样品台、2-垫片、3-固定底板、4-伺服微电机、5-二向微动仪、6-可伸缩脚管、7-伸缩电机、8-电动万向节、9-微型气泡式水平仪、10-试样座、11-试样、12-真空泥、13-控制器、14-线缆、15-螺栓、16-电机插座。
具体实施方式
19.下面结合实施例中的附图，对本实用新型的技术方案进行更为详细的描述。
20.如图1-2所示，本实用新型的一种适用于ct扫描试样的多向调节定位装置，包括由上到下的试样固定系统、位置调节系统、仪器固定系统以及远程控制系统，试样固定系统、位置调节系统、仪器固定系统垂直于ct扫描旋转样品台1；所述试样固定系统包括试样座10、微型气泡式水平仪9、真空泥12，所述位置调节系统包括电动万向节8、伸缩电机7、可伸缩脚管6、二向微动仪5和伺服微电机4；所述仪器固定系统包括固定底板3、垫片2和螺栓15；所述远程控制系统包括电机插座16、线缆14和控制器13；试样11固定在试样座10上，试样座上部涂有真空泥12，用于固定试样11，试样座10侧部设有微型气泡式水平仪9，用于观察试样座10的位置是否水平；试样座10通过底部凸块固定于其下部的电动万向节8上，电动万向节8上部设置有与凸块配合的凹槽，电动万向节8可调节试样座10，使试样11处于精准的垂直状态；电动万向节8固定于其下部的可伸缩脚管6，可伸缩脚管6由伸缩电机7控制伸缩，可伸缩脚管6用于调节试样座10的高度；可伸缩脚管6底部焊接到二向微动仪5之上，二向微动仪5由两个伺服微电机4控制，分别用于调节试样座11在水平面的两个垂直方向(如分别控制水平面的x方向及与其垂直的y方向)；二向微动仪5焊接到固定底板3上，固定底板3通过螺栓15固定于ct扫描旋转样品台1上，固定底板3与ct扫描旋转样品台1之间有一层垫片2，避免划伤ct扫描旋转样品台1上表面，同时固定底板3中心设置的电机插座16通过ct扫描旋转样品台1中心设置的电机插头和与电机插头连接的线缆14与外接控制器13相连，工作时由控制器13远程调节多向调节定位装置位置，使试样11处于预定位置。
21.优选的，试样座10采用开口向上的u型结构，深度为5mm，壁厚2mm；上部铺有2mm厚的真空泥，用以固定试样，减少因震动或抖动造成的失真现象；试样座由有机玻璃制成，便
于操作且不会对ct射线造成明显损耗。
22.优选的，如图3-4所示，试样座10采用不同的尺寸规格以及形状，用以满足不同试样尺寸及形状需求，其中，针对岩石力学试验标准试样以及巴西劈裂圆盘试样(直径)，试样座采用圆形设计，其内径尺寸为针对岩石力学立方体试样(25mm、50mm以及75mm)，试样座采用方形设计，其内径边长分别为27mm、52mm以及77mm；针对其他试样，试样座采用圆盘形设计，其内径尺寸分别为100mm，150mm以及200mm。
23.优选的，二向微动仪5在水平面内两个垂直方向的移动量均为
±
10mm。
24.优选的，控制器13由摇杆、模式选择按钮及四个方向按钮组成，其中，摇杆负责控制万向节，模式选择按钮负责控制伸缩电机7和两个伺服微电机4的选择，四个方向按钮用于控制伸缩电机7与伺服微电机4的运动。
25.优选地，可伸缩脚管6分为下部的固定段和上部的伸缩段，伸缩电机7安装于下部固定段，伸缩电机7带动上部的伸缩段运动以控制试11样高度；可伸缩脚管6与二向微动仪5采用碳纤维树脂复合材料，均为中空设计，内部线缆通过可伸缩脚管6与二向微动仪5的中空内腔分别连接伺服微电机4、伸缩电机7以及电动万向节8，内部线缆的另一端连接电机插座16。
26.优选地，固定底板3开有三个固定孔，与ct扫描旋转样品台1开孔对应，通过螺栓15固定。
27.优选地，电机插座16与固定底板3之间设置一环形轴承，确保电机插座16不受ct扫描旋转样品台转动的影响。