本发明专利技术公开了一种工业CT扫描试验系统及流体压力加载装置，该流体压力加载装置包括本体，本体内部开设有试样容置腔、至少一个流体介质腔，各流体介质腔的内部均置有活塞，活塞将相应流体介质腔隔离为两个腔室，其中一腔室通过本体内部设置的油路连通外部液压介质，另一腔室连通试样容置腔，并且各活塞朝向试样容置腔的一端可伸至试样容置腔内部；试样置于加载装置的本体的内部，利用流入流体介质腔流体介质的压力推动活塞动作，从而实现活塞抵靠试样并施加一定的力于试样。该加载装置利用流体压力实现力加载，体积比较小，有利于放置在试样扫描台上，并且通过控制流入流体介质腔的流量实现施加于试样上力的实时调节，进一步提高试验效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及试样扫描
，特别涉及一种工业CT扫描试验系统及流体压力加载装置。
技术介绍
工业CT(ComputedTomography)扫描技术为分析研究材料内部结构提供了有效的实验技术手段，在相关各个领域得到了广泛应用。目前的工业CT通常是利用X射线穿透物体断面进行旋转扫描并借助高性能计算机系统实现内部图像的重建。其原理是通过特定的探测器测量X射线穿透被检物体以后的射线强度，同时完成X射线机、探测器与被检物体之间的扫描运动，从而获得重建CT图像所需的完整数据，最后按照一定的算法利用这些数据重建出物体的断面图像。但由于工业CT扫描技术的本质特点，为了得到较好的分辨力，一方面需要尽可能减小射线束焦点大小，这就限制了射线的穿透能力；另一方面还需精心限制试样的尺寸并确保试样在扫描期间的稳定旋转，这就限制了扫描对象的尺寸规格。这些限制在很大程度上影响了CT技术在力学分析中的应用。因为力学实验离不开加载装置，而一般的加载装置通常具有比较大的体量及重量，很难直接置于工业CT机中进行扫描。故现有技术中一般采用外部加载，然后再将加载后的试样放置于CT试验台上。这种加载方式精度比较低，并且一旦加载完成，试验试样的加载载荷是不能调节的。对于均质材料，如金属、橡胶、陶瓷等，可以采用较小的试样并借助微型加载装置来进行扫描分析，这就可以确保射线能够穿透成像并满足一定的分辨率需求。但对于岩土材料的力学加载分析，需要克服以下挑战：一是试样不能太小，否则会受到尺寸效应的影响以致无法得到所需实验结果，而试样的增大势必会引起加载装置的增大，从而带来射线穿透困难、加载吨位增大、图像分辨率下降等一系列问题；二是加载制度往往比较复杂，为了模拟岩土材料在实际工程中的受力状况，简单的单轴拉压实验是不够的，还需进行多轴压缩、渗流、水力压裂等多种复杂加载实验，而且有时还需进行多次加载卸载程序，因此对加载装置的实现及控制有着更高的要求。故，如何提供一种工业CT扫描试验系统，实现试样的多方向加载，满足试验需求，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的为提供一种工业CT扫描试验系统及流体压力加载装置，该加载装置能够实现试验试样的实时加载，提高系统模拟准确性，且可实现试样的多方向加载，满足试验需求。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种流体压力加载装置，应用于工业CT扫描试验系统，包括本体，所述本体内部开设有试样容置腔、至少一个流体介质腔，各所述流体介质腔的内部均置有活塞，所述活塞将相应所述流体介质腔隔离为两个腔室，其中一腔室通过所述本体内部设置的油路连通外部液压介质，另一腔室连通所述试样容置腔，并且各所述活塞朝向所述试样容置腔的一端可伸至所述试样容置腔内部。流体压力加载装置将试样置于本体的内部，体积更加紧凑，有利于放置于试样扫描台上，并且通过控制流入流体介质腔的流量实现施加于试样上力的实时调节，进一步提高试验效率。可选的，所述流体介质腔具体为第一流体介质腔和第二流体介质腔，相应所述活塞具体为第一活塞和第二活塞，所述第一活塞置于所述第一流体介质腔的内部，所述第二活塞置于所述第二流体介质腔的内部，并且所述第一活塞轴向和所述第二活塞轴向垂直布置。可选的，所述流体介质腔还包括第三流体介质腔，所述第三流体介质腔的内部还置有第三活塞，所述第三活塞的轴向、所述第二活塞的轴向、所述第一活塞的轴向构成三轴坐标系。可选的，沿轴向，所述活塞的第一端面的横截面尺寸大于第二端面的横截面尺寸，所述第一端面为朝向所述流体介质端部的端面，所述第二端面为朝向所述试样容置腔端部的端面。可选的，与所述流体介质腔相对的所述本体上还设置有工艺孔，所述工艺孔的径向尺寸小于所述流体介质腔的径向尺寸；且还包括与相应所述工艺孔匹配的堵塞。可选的，纵截面内，所述本体设置所述流体介质腔侧的壁厚大于相对侧的壁厚。可选的，所述本体还设置有连通下表面与所述试样容置腔的通道，以便所述试样自所述通道置于所述试样容置腔的内部，并且所述通道的入口端还设置有堵塞。可选的，连通外部流体介质源的油口均设置于所述本体的上端面，各所述油口通过内部油道连通相应所述流体介质腔。可选的，还包括两个连接头，所述本体的上下两端部均设置有法兰，两所述连接头通过螺栓连接所述本体两端部的法兰。可选的，各所述活塞与所述流体介质腔之间设置有密封部件。另外，本专利技术还提供了一种工业CT扫描试验系统，包括试验基座以及支撑于所述试验基座的多轴运动转台、射线发生装置、图像采集装置、流体压力加载装置，还包括控制装置；所述流体压力加载装置为上述任一项所述的流体压力加载装置，当进行扫描实验时，各所述流体压力加载装置置于所述多轴运动转台的试样台上，并且根据试验需求对所述试样进行不同方向载荷的实时加载。因该工业CT扫描试验系统具有上述流体压力加载装置，故也具有流体压力加载装置的上述技术效果。附图说明图1为本专利技术一种实施例中工业CT扫描试验系统的结构示意图；图2为本专利技术一种具体实施例中流体压力加载装置的结构示意图；图3为本专利技术一种实施例中同步旋转装置的结构示意图；图4为悬臂支架的结构示意图；图5为固定支架的结构示意图；图6为旋转支架的结构示意图；图7为本专利技术一种实施例中自动绕线器的结构示意图图8为自动绕线器与试样台的装配示意图。其中，图1至图8中部件名称与附图标记之间的一一对应关系如下所示：射线发生装置1、高压发生器1b、多轴运动转台2、2e、图像采集装置3、流体压力加载装置4、本体41、第一活塞42、第一法兰43、第二法兰44、第二连接头45、连接孔45a、第一连接头46、第二活塞47、试样容置腔4a、流体介质腔4b、工艺孔4c、流体介质腔4d、通道4e、同步旋转装置5、多通道同步高压旋转器5a、悬臂支架5b、旋转支架5c、固定支架5d、横梁5b1、端板5b2、第三托板5b3、导轨5b4、滑块5b5、丝杠5b6、螺母座5b7、立板5b10、轴承5b11、圆管5b12、立柱5d1、底板5d2、肋板5d3、水平托板5d4、肋板5d5、电机5d7、中心柱5c1、第二托板5c2、肋板5c3、齿轮5c4、轴承5c5、轴承5c6、控制装置6、自动绕线器7、螺纹杆7a、螺母7b、滑块7c、绕线筒7d、轴承7e、导杆7f、联板7g、应力应变采集装置8、试验基座9、控制面板10。具体实施方式本专利技术的核心为提供一种工业CT扫描试验系统及流体压力加载装置，该加载装置能够实现试验试样的实时加载，提高系统模拟准确性，且可实现试样的多方向加载，满足试验需求。为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。请参考图1，图1为本专利技术一种实施例中工业CT扫描试验系统的结构示意图。本专利技术提供了一种工业CT扫描试验系统，该系统包括试验基座9以及支撑于试验基座9上的多轴运动转台2、射线发生装置1、图像采集装置3、流体压力加载装置4、控制装置6。其中，多轴运动转台2设有用于放置试样的试样台，试样台可以根据试验需求相对试验基座9转动或沿预定方向运动，此处所述的预定方向可以为沿主射线束方向，即前后方向运动，也可以为水平面内垂直于主射线束方向，即左右方向运动，也可以为竖直面内垂直于主射线束方向，即本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种流体压力加载装置，应用于工业CT扫描试验系统，其特征在于，包括本体，所述本体内部开设有试样容置腔、至少一个流体介质腔，各所述流体介质腔的内部均置有活塞，所述活塞将相应所述流体介质腔隔离为两个腔室，其中一腔室通过所述本体内部设置的油路连通外部液压介质，另一腔室连通所述试样容置腔，并且各所述活塞朝向所述试样容置腔的一端可伸至所述试样容置腔内部。
【技术特征摘要】
1.一种流体压力加载装置，应用于工业CT扫描试验系统，其特征在于，包括本体，所述本体内部开设有试样容置腔、至少一个流体介质腔，各所述流体介质腔的内部均置有活塞，所述活塞将相应所述流体介质腔隔离为两个腔室，其中一腔室通过所述本体内部设置的油路连通外部液压介质，另一腔室连通所述试样容置腔，并且各所述活塞朝向所述试样容置腔的一端可伸至所述试样容置腔内部。2.如权利要求1所述的流体压力加载装置，其特征在于，所述流体介质腔具体为第一流体介质腔和第二流体介质腔，相应所述活塞具体为第一活塞和第二活塞，所述第一活塞置于所述第一流体介质腔的内部，所述第二活塞置于所述第二流体介质腔的内部，并且所述第一活塞轴向和所述第二活塞轴向垂直布置。3.如权利要求2所述的流体压力加载装置，其特征在于，所述流体介质腔还包括第三流体介质腔，所述第三流体介质腔的内部还置有第三活塞，所述第三活塞的轴向、所述第二活塞的轴向、所述第一活塞的轴向构成三轴坐标系。4.如权利要求2所述的流体压力加载装置，其特征在于，沿轴向，所述活塞的第一端面的横截面尺寸大于第二端面的横截面尺寸，所述第一端面为朝向所述流体介质腔端部的端面，所述第二端面为朝向所述试样容置腔端部的端面。5.如权利要求2至4任一项所述的流体压力加载装置，其特征在于，与所述流体介质腔相对的所述本体上还设置有工艺孔，所述工...
【专利技术属性】
技术研发人员：鞠杨，王建强，彭瑞东，毛灵涛，刘红彬，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。