[发明专利]一种板状工件CT层析扫描装置

说明书

技术领域

本发明涉及工件三维层析成像技术领域，尤其涉及一种板状工件CT层析扫描装置。

背景技术

目前，CT层析扫描装置通常使用水平旋转部件，扫描时，将工件垂直放置在旋转部件上，工件可以随着旋转部件相对于检测系统(射线机与探测器)在竖直面内进行360°旋转，射线照射在工件上，由于一定的射线能量只能穿透一定厚度的工件，所以，在扫描过程中，一般根据被检工件的材质和厚度选择需要的射线透照能量，且在扫描过程中，射线透照能量保持不变。因此，现有技术中的CT层析扫描装置，对近似圆柱形工件的检测具有高精度、定位准确的特点，因为，对于近似圆柱形工件，在360°旋转过程中，射线的照射厚度不会发生变化，则当射线透照能量保持不变的情况下，其检测精度高。而对于板状工件进行扫描成像时，工件旋转360°的实际透照厚度变化很大，具体过程如下：射线束垂直于工件厚度方向开始扫描，此时透照厚度是工件自身厚度，随着工件的旋转，透照厚度逐渐增加，当旋转到90°时，透照厚度达到最大，此时透照厚度为工件的长度(射线无法穿透工件)，然后透照厚度逐渐变小，达360°时，透照厚度又为工件厚度。当射线透照能量保持不变的情况下，板状工件旋转导致其透照厚度发生变化时，无法获得全部工件信息，检测精度低，因此，现有技术的CT层析扫描装置无法实现对板状工件的精准扫描。

发明内容

本发明的目的在于提供一种板状工件CT层析扫描装置，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种板状工件CT层析扫描装置，包括：高频X-射线源、数字探测器、旋转平台、升降机构和翻转机构，所述高频X-射线源发射的射线束中心线可穿过所述旋转平台的中心照射到所述数字探测器的中心；所述旋转平台为中空直驱电机，所述旋转平台包括中空定子和中空转子，所述转子为所述中空直驱电机的外圈，所述转子为所述中空直驱电机的内圈，所述升降机构可在竖直方向上下移动，所述翻转机构固定在所述升降机构上，所述翻转机构的旋转部件与所述定子固定连接，所述定子可在所述旋转部件的带动下绕所述定子所在平面进行转动，所述旋转平台倾斜设置，所述旋转平台的轴线与铅垂线之间形成一定角度的夹角。

优选地，所述翻转机构包括涡轮蜗杆减速器和伺服电机，所述伺服电机与所述涡轮蜗杆减速器连接，所述涡轮蜗杆减速器的旋转轴与所述定子连接。

优选地，所述定子和所述转子通过轴承连接。

优选地，所述转子的中空范围内设置有载物台。

优选地，还包括射线源平移导轨和射线源翻转机构，所述高频X-射线源可沿所述射线源平移导轨在水平面上进行移动，所述高频X-射线源可沿所述射线源翻转机构在竖直面内翻转。

优选地，还包括探测器位置调整机构和底座，所述数字探测器和所述探测器位置调整机构均安装在所述底座上，所述探测器位置调整机构可调节所述数字探测器进行前后、左右和上下移动。

优选地，还包括支架，所述支架安装在所述底座上，所述升降机构安装在所述支架上。

优选地，所述翻转结构和所述升降机构分别设置为两个，且对称设置于所述旋转平台的两侧。

本发明的有益效果是：本发明实施例提供的板状工件CT层析扫描装置，包括旋转平台、升降机构和翻转机构，其中，旋转平台可在升降机构的作用下在竖向进行上下移动，在翻转机构的作用下在竖直面内翻转，使得旋转平台的轴线与竖直线之间形成固定夹角，旋转平台在升降机构和翻转机构的作用下调整好位置后，可在自身所在的平面内进行旋转，使用过程中，将板状工件放置在旋转平台上，随着旋转平台进行运动，由于板状工件旋转轴心线与竖直线(射线束中心线)夹角α固定，且板状工件厚度δ不变，所以，采用本发明实施例提供的板状工件CT层析扫描装置，在板状工件随着旋转平台运动的过程中，同一束射线在板状工件不同旋转位置的透照厚度T＝δ×arccosα不变，实现对板状工件的精准扫描。

附图说明

图1是本发明实施例提供的板状工件CT层析扫描装置的主视图；

图2是本发明实施例提供的板状工件CT层析扫描装置的侧视图；

图3是本发明实施例提供的板状工件旋转过程中厚度的计算图形示意图。

图中，各符号的含义如下：

1高频X-射线源，2射线束，3旋转平台，4板状工件，5数字探测器，6探测器位置调整机构，7底座，8升降机构，9射线源平移导轨，10射线源翻转机构，11翻转机构，12倾斜轴线。

具体实施方式