本發(fā)明涉及工程檢測的，特別涉及一種檢測工業(yè)ct被測樣品漂移的裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、工業(yè)ct作為常用的無損檢測技術(shù)，依靠x射線穿過被測物體產(chǎn)生的衰減來實現(xiàn)對物體內(nèi)部三維結(jié)構(gòu)的檢測。為了獲得被測樣品三維結(jié)構(gòu)，需要將樣品隨機械轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)一周，并在其自轉(zhuǎn)時拍攝數(shù)字射線圖像，然后利用一組成百上千張的數(shù)字射線圖像重建出被測樣品線衰減系數(shù)分布的三維圖像。在拍攝數(shù)字射線圖像過程中，對被測樣品的空間穩(wěn)定性要求較高，需要被測樣品自轉(zhuǎn)前后處于數(shù)字射線圖像的同一位置，否則就會導致工業(yè)ct圖像重建效果欠佳，樣品圖像邊緣模糊。

2、工業(yè)ct精細掃描1個樣品通常需要1個小時。被測樣品固定不牢或底部發(fā)生沉降，會導致其在平板探測器的成像發(fā)生漂移。特別是針對質(zhì)量較大的樣品，在旋轉(zhuǎn)結(jié)束時，由于自身的慣性作用會沿原旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生漂移。如果樣品在自轉(zhuǎn)過程中發(fā)生了漂移，在掃描完成后才發(fā)現(xiàn)被測樣品起始和結(jié)束的射線圖像不重合，會對時間和資源產(chǎn)生較大的浪費。因此需要一種檢測工業(yè)ct被測樣品漂移的方法及裝置，在工業(yè)ct掃描前短時間內(nèi)對被測樣品的漂移量進行高精度定量檢測。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種檢測工業(yè)ct被測樣品漂移的裝置及方法，其旨在解決現(xiàn)有工業(yè)ct無法測量被測樣品漂移量的技術(shù)問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種檢測工業(yè)ct被測樣品漂移的裝置，包括用于夾持被測樣品的限位夾具，所述限位夾具固定在旋轉(zhuǎn)平臺；所述被測樣品通過所述漂移檢測系統(tǒng)進行檢測，所述漂移檢測系統(tǒng)上設置有楔形標記，光譜共焦位移傳感器的光斑落于楔形標記上；所述楔形標記的橫截面為三角形。

3、作為優(yōu)選，所述楔形標記包括設置在所述被測樣品兩側(cè)的豎直放置的楔形標記和水平放置的楔形標記。

4、作為優(yōu)選，所述的光譜共焦位移傳感器包括1號光譜共焦位移傳感器和2號光譜共焦位移傳感器；所述1號光譜共焦位移傳感器固定在1號固定平臺，所述1號固定平臺安裝在1號固定平臺的z方向?qū)к壣?；所?號光譜共焦位移傳感器固定在2號固定平臺，所述2號固定平臺安裝在2號固定平臺的z方向?qū)к壣稀?/p>

5、作為優(yōu)選，還包括工業(yè)ct系統(tǒng)，所述工業(yè)ct系統(tǒng)和所述被測樣品均通過x方向?qū)к?、y方向?qū)к壵{(diào)節(jié)檢測位置。

6、作為優(yōu)選，所述豎直放置的楔形標記和水平放置的楔形標記分別設置在被測樣品表面的同一水平高度的相對兩側(cè)。

7、作為優(yōu)選，所述1號固定平臺安裝在3號導向立柱上；所述2號固定平臺安裝在4號導向立柱上；所述旋轉(zhuǎn)平臺通過步進電機帶動旋轉(zhuǎn)。

8、作為優(yōu)選，所述工業(yè)ct系統(tǒng)包括1號導向立柱和2號導向立柱；在1號導向立柱上設置有平板探測器z方向?qū)к?，所述平板探測器z方向?qū)к壣显O置有平板探測器；在2號導向立柱上設置有射線源z方向?qū)к?，所述射線源z方向?qū)к壣显O置有射線源；所述平板探測器的中心、被測樣品的待檢測位置和射線源處于同一直線并且樣品檢測區(qū)域的圖像占整幅ct圖像的2/3左右。

9、作為優(yōu)選，1號光譜共焦位移傳感器和2號光譜共焦位移傳感器通過系統(tǒng)總線盒與主機通信連接。

10、作為優(yōu)選，和/或所述漂移檢測系統(tǒng)包括橫梁以及安裝在其上的1號數(shù)字相機、2號數(shù)字相機和補光設備；補光設備固定在橫梁上并垂直照射被測樣品表面，1號數(shù)字相機和2號數(shù)字相機對稱安裝在橫梁上并置于補光設備兩側(cè)。

11、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種檢測被測樣品漂移的方法，使用了上述的裝置，包括以下步驟：

12、1）將豎直放置的楔形標記和水平放置的楔形標記分別設置在被測樣品兩側(cè)；和/或補光設備固定在橫梁上并垂直照射被測樣品表面，1號數(shù)字相機和2號數(shù)字相機對稱安裝在橫梁上并置于補光設備兩側(cè)；通過限位夾具將被測樣品固定在旋轉(zhuǎn)平臺的中間位置，并確保被測樣品穩(wěn)定不發(fā)生晃動；

13、2）調(diào)節(jié)平板探測器z方向?qū)к墶⑸渚€源z方向?qū)к?、x方向?qū)к墶方向?qū)к?，讓被測樣品的檢測區(qū)域處于平板探測器幾何中心和射線源所連直線上，并保證被測樣品檢測區(qū)域圖像占據(jù)整幅ct圖像的2/3左右；

14、3）分別控制1號固定平臺和2號固定平臺，讓1號光譜共焦位移傳感器和2號光譜共焦位移傳感器的光斑分別落于豎直放置的楔形標記和水平放置的楔形標記的中間位置，保證檢測過程中光斑不會超出楔形標記范圍；

15、4）將被測樣品所處位置設為初始位置，采集1號光譜共焦位移傳感器和2號光譜共焦位移傳感器的測量數(shù)據(jù)；

16、5）設定工業(yè)ct的掃描流程，驅(qū)動步進電機來控制旋轉(zhuǎn)平臺帶動被測樣品以設定的時間旋轉(zhuǎn)一周，利用兩臺光譜共焦位移傳感器分別檢測兩個楔形標記最終位置的位移量，根據(jù)標記的三角函數(shù)關系，將被測樣品沿z軸方向和沿x軸方向的漂移量轉(zhuǎn)換為沿y軸方向的位移，實現(xiàn)樣品漂移量檢測；和/或用1號數(shù)字相機和2號數(shù)字相機拍攝被測樣品初始位置以及旋轉(zhuǎn)結(jié)束位置圖像，將拍攝圖像經(jīng)系統(tǒng)總線盒傳輸至主機的三維dic系統(tǒng)計算被測樣品的漂移量；

17、6）將擬獲得的工業(yè)ct精細掃描圖像像素尺寸與精細掃描時間比值設為漂移速率標準值進行判定，其中，像素尺寸可用試驗前已知的在獲得高質(zhì)量工業(yè)ct精細掃描圖像的情況下光譜共焦位移傳感器位移測量數(shù)據(jù)和/或三維dic系統(tǒng)位移測量數(shù)據(jù)代替；快速檢測時，當樣品的漂移量和快速檢測時間的比值小于漂移速率標準值則判定為不影響；反之，則需要拆卸被測樣品，并重新安裝到限位夾具之間，然后重復上述步驟進行檢測判定，直至樣品的漂移量和快速檢測時間的比值小于漂移速率標準值。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種檢測被測樣品漂移的裝置及方法的有益效果為：

19、本發(fā)明提供的檢測工業(yè)ct被測樣品漂移的裝置可以實現(xiàn)樣品在旋轉(zhuǎn)平臺上的漂移量檢測，快速判定被測樣品的漂移情況是否會影響工業(yè)ct的成像質(zhì)量。本發(fā)明能夠有效預防被測樣品產(chǎn)生較大漂移導致射線圖像不重合，無法三維重建出邊緣銳利的ct圖像，可以極大地提高工業(yè)ct的成片率。

20、本發(fā)明的特征及優(yōu)點將通過實施例結(jié)合附圖進行詳細說明。

技術(shù)特征：

1.一種檢測工業(yè)ct被測樣品漂移的裝置，其特征在于：包括用于夾持被測樣品（14）的限位夾具（11），所述限位夾具（11）可固定在旋轉(zhuǎn)平臺（12）；所述被測樣品（14）通過漂移檢測系統(tǒng)進行檢測，所述漂移檢測系統(tǒng)上設置有楔形標記，光譜共焦位移傳感器落于楔形標記上；所述楔形標記的橫截面為三角形。

2.如權(quán)利要求1所述的一種檢測工業(yè)ct被測樣品漂移的裝置，其特征在于：所述楔形標記包括設置在所述被測樣品（14）兩側(cè)的豎直放置的楔形標記（15）和水平放置的楔形標記（16）。

3.如權(quán)利要求1所述的一種檢測工業(yè)ct被測樣品漂移的裝置，其特征在于：所述的光譜共焦位移傳感器包括1號光譜共焦位移傳感器（17）和2號光譜共焦位移傳感器（18）；所述1號光譜共焦位移傳感器（17）固定在1號固定平臺（19），所述1號固定平臺（19）安裝在1號固定平臺的z方向?qū)к墸?1）上；所述2號光譜共焦位移傳感器（18）固定在2號固定平臺（20），所述2號固定平臺（20）安裝在2號固定平臺的z方向?qū)к墸?2）上。

4.如權(quán)利要求1所述的一種檢測工業(yè)ct被測樣品漂移的裝置，其特征在于：還包括工業(yè)ct系統(tǒng)，所述工業(yè)ct系統(tǒng)和所述被測樣品（14）均通過x方向?qū)к墸?）、y方向?qū)к墸?0）調(diào)節(jié)平面位置。

5.如權(quán)利要求2所述的一種檢測工業(yè)ct被測樣品漂移的裝置，其特征在于：所述豎直放置的楔形標記（15）和水平放置的楔形標記（16）分別設置在被測樣品（14）表面的同一水平高度的相對兩側(cè)。

6.如權(quán)利要求3所述的一種檢測工業(yè)ct被測樣品漂移的裝置，其特征在于：所述1號固定平臺（19）安裝在3號導向立柱（3）上；所述2號固定平臺（20）安裝在4號導向立柱（4）上；所述旋轉(zhuǎn)平臺（12）通過一步進電機（13）帶動旋轉(zhuǎn)。

7.如權(quán)利要求4所述的一種檢測工業(yè)ct被測樣品漂移的裝置，其特征在于：所述工業(yè)ct系統(tǒng)包括1號導向立柱（1）和2號導向立柱（2）；在1號導向立柱（1）上設置有平板探測器z方向?qū)к墸?），所述平板探測器z方向?qū)к墸?）上設置有平板探測器（5）；在2號導向立柱（2）上設置有射線源z方向?qū)к墸?），所述射線源z方向?qū)к墸?）上設置有射線源（6）；所述平板探測器（5）的中心、被測樣品（14）的待檢測位置和射線源（6）處于同一直線并且樣品檢測區(qū)域的圖像占整幅ct圖像的1/2~2/3。

8.如權(quán)利要求3所述的一種檢測工業(yè)ct被測樣品漂移的裝置，其特征在于：1號光譜共焦位移傳感器（17）和2號光譜共焦位移傳感器（18）通過系統(tǒng)總線盒（23）與主機（24）通信連接。

9.如權(quán)利要求1所述的一種檢測工業(yè)ct被測樣品漂移的裝置，其特征在于：和/或所述漂移檢測系統(tǒng)包括橫梁（27）以及安裝在其上的1號數(shù)字相機（25）、2號數(shù)字相機（26）和補光設備（28）；補光設備（28）固定在橫梁（27）上并垂直照射被測樣品（14）表面，1號數(shù)字相機（25）和2號數(shù)字相機（26）對稱安裝在橫梁（27）上并置于補光設備（28）兩側(cè)。

10.一種檢測檢測工業(yè)ct被測樣品漂移的方法，其特征在于：使用了如權(quán)利要求1-9任一項所述的裝置，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種檢測工業(yè)CT被測樣品漂移的方法及裝置，包括工業(yè)CT系統(tǒng)、光譜共焦傳感器、楔形標記。楔形標記沿豎直方向和水平方向固定于被測樣品，兩臺光譜共焦傳感器分別設置于被測樣品的兩側(cè)，并保證光斑落在楔形標記中間。由標記的三角函數(shù)關系，將被測樣品沿x軸和z軸的漂移量轉(zhuǎn)化為y軸的漂移量?？焖贆z測產(chǎn)生的樣品漂移量與快速檢測時間的比值小于漂移速率標準值，則判定被測樣品漂移不影響CT圖像質(zhì)量。反之則需重新安裝固定樣品，直至快速檢測產(chǎn)生的漂移量和快速檢測時間比值小于漂移速率標準值。使用該檢測裝置能夠有效預防被測樣品產(chǎn)生較大漂移導致射線圖像不重合，無法三維重建出邊緣銳利的CT圖像，提高工業(yè)CT的成片率。

技術(shù)研發(fā)人員：時巖,唐萍,徐毅,杜興吉,繆存堅,郭偉燦,沈子韜
受保護的技術(shù)使用者：浙江省特種設備科學研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19