一种工业CT实验装置的制作方法

一种工业ct实验装置
技术领域
1.本发明涉及ct扫描技术，特别是涉及一种工业ct实验装置。


背景技术：

2.工业ct(电子计算机断层扫描)能在对待检测部件无损伤的条件下，以二维断层图像或三维立体图像的形式，清晰、准确、直观地展示被检测物体的内部结构、组成、材质及缺损状况。工业ct检测原理：由x射线源发出的锥形光束透照精密运动平台上的待检测部件，平板探测器再将x射线透照待检测部件形成的图像信号转换成易于存储和处理的数字图像，以二维断层图像或三维立体图像的形式展示被检测物体的内部结构、组成、材质及缺损状况等情况。但是，目前的工业ct扫描仪的结构比较复杂，而且设计完成后，结构是固定的，不便在在对其他被测物进行扫描使用。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种工业ct实验装置，用于解决现有技术中工业ct扫描仪结构复杂的问题。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种工业ct实验装置，包括x射线产生结构、固定转台结构和探测器结构；
5.所述x射线产生结构包括球管、第一电机、第一传动机构和第一升降组件；所述第一传动机构的动力输入端与所述第一电机的输出轴连接，所述第一传动机构的动力输出端与所述第一升降组件连接；所述第一传动机构将所述第一电机产生的动力传输给所述第一升降组件进行升降运动；所述球管与所述第一升降组件固定连接，所述球管跟随所述第一升降组件的升降运动而运动，所述球管发出x射线；
6.所述固定转台结构用于固定被检测物；
7.所述探测器结构包括探测器平板、第二电机、第二传动机构和第二升降组件；
8.所述第二传动机构的动力输入端与所述第二电机的输出轴连接，所述第二传动机构的动力输出端与所述第二升降组件连接；所述第二传动机构将所述第二电机产生的动力传输给所述第二升降组件进行升降运动；
9.所述探测器平板与第二升降组件固定连接，所述探测器平板跟随所述第二升降组件的升降运动而运动，所述探测器平板接收穿过被检测物的x射线。
10.优选地，所述x射线产生结构还包括调节机构，所述调节结构包括连接杆，所述连接杆的第一端与所述球管连接，所述连接杆的第二端与所述第一升降组件连接；通过调控制所述连接杆运动以调节所述球管的倾斜角度。
11.优选地，所述第一传动机构包括第一丝杆、第一丝杆螺母、第一同步带、第一同步带轮和第二同步带轮；所述第一同步带轮与所述第一电机的输出轴连接，且所述第一同步带轮与所述第一电机的输出轴同轴转动；所述第二同步带轮固定在所述第一丝杆的第一端，所述第二同步带轮与所述第一丝杆同轴转动；所述第一同步带轮和第二同步带轮通过
所述第一同步带传动连接；所述第一丝杆的第二端与所述第一升降组件固定连接；所述第一丝杆螺母套设在所述第一丝杆上；所述第一丝杆螺母在所述第一电机的动力作用下进行螺旋运动带动所述第一升降组件进行升降运动。
12.优选地，所述第一升降组件包括第一活动板、第一固定板和第一组轨道；所述第一组轨道包括两个轨道条，分别位于所述第一丝杆的两侧且与所述第一丝杆平行；所述第一活动板的两端分别与第一组轨道的两个轨道条活动连接；所述第一活动板在所述第一组轨道上滑动；所述第一固定板与所述第一活动板、所述第一丝杆垂直；所述第一固定板与所述第一活动板固定连接，所述第一活动板与所述第一丝杆的第二端固定连接。
13.优选地，所述x射线产生结构还包括第一固定组件；所述第一固定组件包括第一固定杆、第二固定杆和两个平行设置的三角固定架；
14.每个三角固定架包括第一支撑板、第一底板和第一加强板；所述第一底板设置于底部，所述第一支撑板的底部与所述第一底板的第一端固定连接；所述第一加强板的第一端与所述第一支撑板的顶部固定连接；所述第一加强板的第二端与所述第一底板的第二端固定连接；所述第一支撑板上固定第一组轨道中的轨道条；
15.所述第一固定杆的两端固定在两个所述第一支撑板的顶部；所述第一固定杆与所述第一丝杆的顶端固定连接；
16.所述第二固定杆的两端固定在两个所述第一支撑板的底部；所述第二固定杆与所述第一丝杆的轴承固定连接。
17.优选地，所述第二传动机构包括第二丝杆、第二丝杆螺母、第二同步带、第三同步带轮和第四同步带轮；所述第三同步带轮与所述第二电机的输出轴连接，且所述第三同步带轮与所述第二电机的输出轴同轴转动；
18.所述第四同步带轮固定在所述第二丝杆的第一端，所述第四同步带轮与所述第二丝杆同轴转动；
19.所述第三同步带轮和第四同步带轮通过所述第二同步带传动连接；
20.所述第二丝杆的第二端与所述第二升降组件固定连接；
21.所述第二丝杆螺母套设在所述第二丝杆上；所述第二丝杆螺母在所述第二电机的动力作用下进行螺旋运动带动所述第二升降组件进行升降运动。
22.优选地，所述第二升降组件包括第二活动板和第二组轨道；
23.所述第二组轨道包括两个轨道条，分别位于所述第二丝杆的两侧且与所述第二丝杆平行；
24.所述第二活动板的两侧分别与所述第二组轨道的两个轨道条活动连接；所述第二活动板在所述第二组轨道上滑动；
25.所述第二活动板的面积大于所述探测器平板；所述第二活动板的外表面与所述探测器平板固定，所述第二活动板的内侧与所述第二丝杆的第二端固定连接。
26.优选地，所述探测器结构还包括第一限位块和第二限位块，第一限位块和第二限位块分别固定在所述探测器平板的两侧且位于底部。
27.优选地，还包括第二固定组件，所述第二固定组件包括第三固定杆、第四固定杆和两个平行设置的三角固定架；
28.每个三角固定架包括第二支撑板、第二底板和第二加强板；所述第二底板设置于
底部，所述第二支撑板的底部与所述第二底板的第一端固定连接；所述第二加强板的第一端与所述第二支撑板的顶部固定连接；所述第二加强板的第二端与所述第二底板的第二端固定连接；所述第二支撑板上固定第二组轨道中的轨道条；
29.所述第三固定杆的两端固定在两个所述第二支撑板的顶部；所述第三固定杆与所述第二丝杆的顶端固定连接；
30.所述第四固定杆的两端固定在两个所述第二支撑板的底部；所述第四固定杆与所述第二丝杆的轴承固定连接。
31.优选地，还包括实验平台，所述实验平台包括至少三个支架和基板；
32.所述支架一端放置在地面上，另一端与所述基板的底面固定连接；
33.所述基板的顶面与所述x射线产生结构、所述固定旋转台结构、所述探测器结构活动连接。
34.如上所述，本发明的一种工业ct实验装置，具有以下有益效果：
35.本发明提出的一种工业ct实验装置，能够实现被检测物与x射线产生结构、探测器结构之间的相位位置的改变，还能调节球管发射x射线的高度和高度，同时探测器片板也可以调节以满足x射线的接收，从而能够实现各种高度、角度、距离的实验过程，具有灵活度好、实用性强的效果。
附图说明
36.图1显示为本发明工业ct实验装置的整体结构示意图。
37.图2显示为本发明工业ct实验装置的x射线产生结构的轴测结构示意图。
38.图3显示为本发明工业ct实验装置的x射线产生结构的主视结构示意图。
39.图4显示为本发明工业ct实验装置的x射线产生结构的轴测结构示意图。
40.图5显示为本发明工业ct实验装置的探测器结构的后侧结构示意图。
41.元件标号说明：1、活动台；2、转台；3、基板；4、支架；5、第一电机；6、连接杆；7、螺丝；8、承载板；9、第二电机；10、探测器平板；11、第一限位块；12、第二限位块；13、l型板；14、气弹簧、15、连杆；17、固定槽；31、球管；32、风扇；33、出光口；41、第一丝杆；42、第一丝杆螺母；43、第一同步带；44、第一同步带轮；45第二同步带轮；51、第一底板；52、第一支撑板；53、第一加强板；54、第一固定杆；55、第二固定杆；56、第五固定杆；61、第一活动板；62、第一固定板；63、第一组轨道；64、第三加强板；71、第二底板；72、第二支撑板；73、第二加强板；74、第三固定杆；75、第四固定杆；76、第六固定杆；81、第二丝杆；82、第二丝杆螺母；83第二同步带；84、第三同步带轮；85、第四同步带轮；91、第二活动板；92、第二组轨道。
具体实施方式
42.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
43.请参阅图1-图5。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、
形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
44.为满足工业ct开发实验使用和进行各类矫正算法的验证，本发明提出一种简单的工业ct实验装置，包括x射线产生结构、固定转台结构和探测器结构；所述x射线产生结构发出的x射线照射被检测物后被所述探测器结构接收；
45.x射线产生结构包括球管31、第一电机5、第一传动机构和第一升降组件；所述第一传动机构的动力输入端与所述第一电机5的输出轴连接，所述第一传动机构的动力输出端与所述第一升降组件连接；所述第一传动机构将所述第一电机5产生的动力传输给所述第一升降组件进行升降运动；所述球管31与所述第一升降组件固定连接，所述球管31跟随所述第一升降组件的升降运动而运动，所述球管发出x射线；
46.所述固定转台结构用于固定被检测物；
47.所述探测器结构包括探测器平板10、第二电机9、第二传动机构和第二升降组件；
48.所述第二传动机构的动力输入端与所述第二电机9的输出轴连接，所述第二传动机构的动力输出端与所述第二升降组件连接；所述第二传动机构将所述第二电机9产生的动力传输给所述第二升降组件进行升降运动；
49.所述探测器平板10与第二升降组件固定连接，所述探测器平板10跟随所述第二升降组件的升降运动而运动，所述探测器平板10接收穿过被检测物的x射线。
50.本发明所提出的一种工业ct实验装置，通过第一升降组件能够控制球管的升降运动，从而调节球管的高低位置，同时通过第二升降组件能够控制探测器平板的升降运动，从而调节探测器平板的高低位置，球管和探测器平板的高度调节能够对各种高低不同、大小不同的被检测物进行准确的实验。
51.在本发明实施例中，工业ct实验装置还包括实验平台，所述实验平台包括至少三个支架和基板3；
52.所述支架4一端放置在地面上，另一端与所述基板3的底面固定连接；
53.所述基板3的顶面与所述x射线产生结构、所述固定旋转台结构、所述探测器结构活动连接。
54.在本发明实施例中，基板3为长方体结构，因此，分别在四个角处设置对应的支架4，一共有4个。本发明通过设置实验平台，通过移动实验平台，可以将工业ct实验装置进行移动在不同的环境中，满足应用过程中的移动需求。当然，x射线产生结构和探测器结构也可以在基板3上的不同位置进行固定，通过移动x射线产生结构、固定旋转台和探测器结构在实验平台上的位置关系，可以实现对被检测物在扫描过程中的不同放大比例。
55.在本发明实施例中，固定转台结构包括活动台1和转台2，固定转台结构通过活动台1与实验平台的基板3活动连接，通过活动连接方式可以将被检测物在实验平台上进行相对运动，从而调整被检测物与x射线产生结构和探测器结构的相位位置；转台2设置在活动台1上，转台2上用于固定被检测物，并能够将被检测物以轴为中心进行360
°
旋转，使被检测物进行全方位的检测。
56.作为本发明的一种优选实施方式，所述第一传动机构包括第一丝杆41、第一丝杆螺母42、第一同步带43、第一同步带轮44和第二同步带轮45；所述第一同步带轮44与所述第一电机5的输出轴连接，且所述第一同步带轮44与所述第一电机5的输出轴同轴转动；所述
第二同步带轮45固定在所述第一丝杆41的第一端，所述第二同步带轮45与所述第一丝杆41同轴转动；所述第一同步带轮44和第二同步带轮45通过所述第一同步带43传动连接；所述第一丝杆41的第二端与所述第一升降组件固定连接；所述第一丝杆螺母42套设在所述第一丝杆41上；所述第一丝杆螺母42在所述第一电机5的动力作用下进行螺旋运动带动所述第一升降组件进行升降运动。
57.在本发明优选实施例中，在第一电机5产生的动力作用下，第一电机5的输出轴以第一设定速度进行旋转，由于第一同步带轮44与第一电机5的输出轴同轴转动，因此，第一同步带轮44同样以第一设定速度进行旋转；由于第一同步带43的传动连接，第二同步带轮45以第二设定速度进行旋转，使与其同轴转动的第一丝杆41以第二设定速度进行转动，使第一丝杆螺母42在第一丝杆41上滑动，从而带动所述第一升降组件进行升降运动。
58.作为本发明的一种优选实施方式，所述第一升降组件包括第一活动板61、第一固定板62和第一组轨道63；所述第一组轨道包括两个轨道条，分别位于所述第一丝杆41的两侧且与所述第一丝杆41平行；所述第一活动板61的两端分别与第一组轨道63的两个轨道条活动连接；所述第一活动板61在所述第一组轨道63上滑动；所述第一固定板62与所述第一活动板61、所述第一丝杆41垂直；所述第一固定板62与所述第一活动板61固定连接，所述第一活动板61与所述第一丝杆41的第二端固定连接。
59.本发明的第一升降组件在第一传动机构的动力作用下，控制第一活动板在第一组轨道上进行上下滑动，从而实现第一升降组件的升降运动。
60.为了加强球管31的固定效果及稳定性，x射线产生结构还包括承载板8和气弹簧14，承载板上设置球管31，球管31还连接有风扇32，以对实验过程中的热量进行冷却降温；球管31的底部设置有出光口33，通过出光口33发射出x射线；球管31的靠近底部的位置通过l型板13与第一固定板62固定连接；气弹簧14的一端与承载板8的顶部固定连接，另一端与第一固定板62固定连接，气弹簧可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能；在本发明实施例中，气弹簧设置有两个，效果更好。
61.为了进一步增加工业ct实验装置的适用性、可调节性，所述x射线产生结构还包括调节机构，所述调节结构包括连接杆6，所述连接杆6的第一端与所述球管31连接，所述连接杆6的第二端与所述第一升降组件连接；连接杆6通过控制与所述连接杆6连接的螺丝7以调节所述球管31的倾斜角度。
62.具体的，连接杆6的第一端与承载板8固定以实现与球管31的连接，连接杆6的第二端通过固定槽17与第一升降组件的第一固定板62固定连接；固定槽17为长圆槽，连杆15的两侧轴端穿设在所述固定槽17内以及连接杆6第二端开设的圆孔内，螺丝7的顶部通过固定槽17顶压连杆15，通过使用内六角工具调节螺丝7的旋入长度，使连杆15的轴端在固定槽17的长圆槽内前后运动，从而达到控制连接杆6的下端前后运动，进而带动承载板8角度的调节，最终实现对球管31发射x射线的角度控制。
63.作为本发明更优选的实施方式，所述第一升降组件还包括第三加强板64，所述第三加强板64的第一端面与所述第一固定板62固定连接，所述第三加强板64的第二端面与所述第一活动板61固定连接；其中，第三加强板64与第一固定板62、第一活动板61均相互垂直，形成稳定的结构，能够对球管31进行很好的固定。
64.为了将x射线产生结构很稳定的与实验平台固定连接，所述x射线产生结构还包括
第一固定组件；所述第一固定组件包括第一固定杆54、第二固定杆55和两个平行设置的三角固定架；
65.每个三角固定架包括第一支撑板52、第一底板51和第一加强板53；所述第一底板51设置于底部，所述第一支撑板52的底部与所述第一底板51的第一端固定连接；所述第一加强板53的第一端与所述第一支撑板52的顶部固定连接；所述第一加强板53的第二端与所述第一底板51的第二端固定连接；所述第一支撑板52上固定第一组轨道63中的轨道条；所述第一固定杆54的两端固定在两个所述第一支撑板52的顶部；所述第一固定杆54与所述第一丝杆41的顶端固定连接；所述第二固定杆55的两端固定在两个所述第一支撑板52的底部；所述第二固定杆55与所述第一丝杆41的轴承固定连接。
66.本发明通过第一固定杆和第二固定杆对第一传动机构进行很好的固定、通过三角固定架对第一升降结构进行固定，综合三角固定架及第一固定杆、第二固定杆的相互固定关系，使整个x射线产生结构能够稳定的固定在实验平台上。
67.作为本发明的一种优选实施方式，第一固定组件还包括第五固定杆56；第五固定杆56的两端固定在两个所述第一支撑板52的中部，能够加强稳固第一固定组件中的两个平行设置的三角固定架。
68.作为本发明的一种优选实施方式，所述第二传动机构包括第二丝杆81、第二丝杆螺母82、第二同步带83、第三同步带轮84和第四同步带轮85；所述第三同步带轮84与所述第二电机9的输出轴连接，且所述第三同步带轮84与所述第二电机9的输出轴同轴转动；所述第四同步带轮85固定在所述第二丝杆81的第一端，所述第四同步带轮84与所述第二丝杆81同轴转动；所述第三同步带轮84和第四同步带轮85通过所述第二同步带83传动连接；所述第二丝杆81的第二端与所述第二升降组件固定连接；所述第二丝杆螺母82套设在所述第二丝杆81上；所述第二丝杆螺母82在所述第二电机9的动力作用下进行螺旋运动带动所述第二升降组件进行升降运动。
69.在本发明优选实施例中，在第二电机产生的动力作用下，第二电机的输出轴以第三设定速度进行旋转，由于第三同步带轮与第二电机的输出轴同轴转动，因此，第三同步带轮同样以第一设定速度进行旋转；由于第二同步带的传动连接，第四同步带轮以第二设定速度进行旋转，使与其同轴转动的第二丝杆以第四设定速度进行转动，使第二丝杆螺母在第二丝杆上滑动，从而带动所述第二升降组件进行升降运动。
70.作为本发明的一种优选实施方式，所述第二升降组件包括第二活动板91和第二组轨道92；所述第二组轨道92包括两个轨道条，分别位于所述第二丝杆81的两侧且与所述第二丝杆81平行；所述第二活动板91的两侧分别与所述第二组轨道92的两个轨道条活动连接；所述第二活动板91在所述第二组轨道92上滑动；所述第二活动板92的面积大于所述探测器平板10；所述第二活动板91的外表面与所述探测器平板10固定，所述第二活动板91的内侧与所述第二丝杆81的第二端固定连接。
71.本发明的第二升降组件在第二传动机构的动力作用下，控制第二活动板在第二组轨道上进行上下滑动，从而实现第二升降组件的升降运动。
72.在第二升降组件带动探测器平板进行升降运动的过程中，为保证探测器平板的固定效果；所述升降所述探测器结构还包括第一限位块11和第二限位块12，第一限位块11和第二限位块12分别固定在所述探测器平板10的两侧且位于底部。
73.本发明通过增设第一限位块和第二限位块，加强了对探测器平板的固定效果，从而能够保证升降运动过程中的安全。
74.为了探测器结构与实验平台固定连接的固定效果及稳定性，探测器结构还包括第二固定组件，所述第二固定组件包括第三固定杆74、第四固定杆75和两个平行设置的三角固定架；每个三角固定架包括第二支撑板72、第二底板71和第二加强板73；所述第二底板71设置于底部，所述第二支撑板72的底部与所述第二底板71的第一端固定连接；所述第二加强板73的第一端与所述第二支撑板72的顶部固定连接；所述第二加强板73的第二端与所述第二底板71的第二端固定连接；所述第二支撑板72上固定第二组轨道92中的轨道条；所述第三固定杆74的两端固定在两个所述第二支撑板72的顶部；所述第三固定杆74与所述第二丝杆81的顶端固定连接；所述第四固定杆75的两端固定在两个所述第二支撑板72的底部；所述第四固定杆75与所述第二丝杆81的轴承固定连接。
75.本发明通过第三固定杆和第四固定杆对第二传动机构进行很好的固定、通过三角固定架对第二升降结构进行固定，综合三角固定架及第三固定杆、第四固定杆的相互固定关系，使整个探测器结构能够稳定的固定在实验平台上。
76.作为本发明的一种优选实施方式，第二固定组件还包括第六固定杆76；第六固定杆76的两端固定在两个所述第二支撑板72的中部，能够加强稳固第二固定组件中的两个平行设置的三角固定架。
77.综上所述，本发明提出的一种工业ct实验装置，能够实现被检测物与x射线产生结构、探测器结构之间的相位位置的改变，还能调节球管发射x射线的高度和高度，同时探测器片板也可以调节以满足x射线的接收，从而能够实现各种高度、角度、距离的实验过程，具有灵活度好、实用性强的效果。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
78.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。