用于工业ＣＴ实验台的自动加载系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于工业ＣＴ实验台的自动加载系统，包括主控计算设备和位于重金属隔离室内的工业ＣＴ实验台，所述工业ＣＴ实验台的垂直转台上设置有机械加载装置，所述主控计算设备与所述机械加载装置通过无线网络远程连接，以控制所述工业ＣＴ实验台的扫描加载运动。本实用新型专利技术克服了长期以来由于实验台的旋转扫描采用的人力加载的缺陷，可以方便进行不同压力的加载，节省人力、精力、为作业形式、本体动力、检测手段等关键技术的研究开发提供了有利的条件。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工业计算机断层扫描成像技术，尤其涉及一种用于工业CT实验 台的自动加载系统。
技术介绍
ICT (Industrial Computed Tomography，工业计算机层析照相或工业计算机断层 扫描成像)技术即工业计算机层析照相或称工业计算机断层扫描成像，作为一类先进的无 损检测技术，在工业生产中的应用越来越广泛。按射线源CT机可分为γ射线机和X射线 机，它的基本原理是发射射线束对被测工件的某一选定断层层面进行扫描，探测器阵列测 定透过工件的射线束强度，并转换成电信号，数据采集系统对电信号经过一系列处理后，获 取与扫描透射射线强度成比例的数字化像素阵列数据，最后经过图像重建系统以二维灰度 图像形式再现工件扫描断层层面内部结构状况。目前，针对工业CT扫描运动控制系统已有一些研究。文献“高精度工业CT扫描 运动控制系统设计，制造业自动化，1995”提出一种工业CT扫描运动控制系统，该系统采 用PC-286微机总线控制，直流力矩伺服电动机和步进电动机分别驱动，构成四坐标计算机 控制系统，具有低速、平稳等控制性能。文献“工业CT机床精密运动的网络控制系统应用 开发，组合机床与自动化加工技术，2004”针对工业CT所需要的精密运动控制，研究了针对 Kollmorgen精密运动产品的开发应用技术并实现。文献“工业CT扫描台高加速运动控制 研究，郑州航空工业管理学院学报，2004”选用了科尔摩根公司的产品来完成扫描台的运动 控制。其中选用了直接驱动直线伺服电动机、直接驱动旋转电机、伺服电机、驱动器和多轴 控制卡。文献“工业X-CT 二代扫描运动控制系统及其仿真，重庆大学学报，2003”研制了一 套工业X-CT 二代扫描运动控制实验装置。利用Matlab开发软件，在时域和频域对系统的 响应特性进行仿真，并对其进行一定程度的校正，改善了响应性能。工业CT机与医用CT机不同，需要实验台旋转进行试样扫描，实验平台尺寸小(直 径100mm)，但是要求轴向载荷力最大达到2吨。采用人力千斤顶形式加载可以满足要求，但 具有如下缺陷第一、只能得到在固定载荷的变形数据；第二、加载时，须人力多次拆卸，加压，数据也只能采用仪器记录的方式，需要花费 大量人力、精力；第三、人力千斤顶加载时，狭小的空间要求、重量要求，及转台的旋转方式也给作 业形式、本体动力、检测手段等关键技术的研制带来了很大难度。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种用于工业CT实验台的自动加载系统，基于该系 统，可以通过远程无线控制，实现连续轴向载荷的加载，最大程度的利用自动控制完成工业 CT实验台轴向加载的测试。本技术用于工业CT实验台的自动加载系统包括主控计算设备和位于重金 属隔离室内的工业CT实验台，所述工业CT实验台的垂直转台上设置有机械加载装置，所述 主控计算设备与所述机械加载装置通过无线网络远程连接，以控制所述工业CT实验台的 扫描加载运动。在上述用于工业CT实验台的自动加载系统中，优选所述重金属隔离室内设置有 无线接收模块，所述主控计算设备通过有线线缆与所述无线接收模块相连接；所述机械加 载装置连接有第一无线收发器，所述主控计算设备内连接有第二无线收发器。在上述用于工业CT实验台的自动加载系统中，优选所述机械加载装置上还包括 传感器和嵌入式处理系统，所述传感器用于实时检测包括加载力、位置的加载状态信号；所 述嵌入式处理系统与所述传感器、所述第一无线收发器相连接，用于实现数据的处理和收 发。在上述用于工业CT实验台的自动加载系统中，优选所述主控计算设备的总线上 还连接有人机界面模块，用于通过人机交互的方式，接收操作人员发出的控制指令以及显 示所述机械加载装置的加载状态。在上述用于工业CT实验台的自动加载系统中，优选所述主控计算设备为个人计 算机。在上述用于工业CT实验台的自动加载系统中，优选所述嵌入式处理系统为数字 信号处理器。相对于现有技术中，本技术具有如下有益效果通过主控计算设备与位于工业CT实验台垂直转台上的机械加载装置远程无线连 接的方式，实现了操作人员控制指令与机械加载装置反馈信息之间数据的无线传输；因而， 克服了长期以来由于实验台的旋转扫描采用的人力加载的缺陷，可以方便进行不同压力的 加载，节省人力、精力、为作业形式、本体动力、检测手段等关键技术的研究开发提供了有利 的条件。附图说明图1为根据本技术用于工业CT实验台的自动加载系统实施例的简单物理结 构示意图；图2为根据本技术用于工业CT实验台的自动加载系统中，主控计算设备的逻 辑模块组成示意图；图3为根据本技术用于工业CT实验台的自动加载系统中，机械加载装置的简 单结构框图；图4为根据本技术用于工业CT实验台的自动加载系统中，机械加载装置的详 细结构示意图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，以下结合附图和具 体实施方式对本技术作进一步详细的说明。参照图1，图1为根据本技术用于工业CT实验台的自动加载系统实施例的简单物理结构示意图。该系统包括主控计算设备130、位于重金属隔离室120内的工业CT实 验台110，所述工业CT实验台的垂直转台上设置有机械加载装置，主控计算设备130与所述 机械加载装置远程无线连接，以控制所述工业CT实验台的扫描加载运动。通过上述技术方案，实现了操作人员控制指令与机械加载装置反馈信息之间数据 的无线传输；克服了长期以来由于实验台的旋转扫描采用的人力加载的缺陷，可以方便进 行不同压力的加载，节省人力、精力、为作业形式、本体动力、检测手段等关键技术的研究开 发提供了有利的条件。在上述技术方案中，由于隔离室120的隔离墙材料为重金属，因此，对电磁信号有 屏蔽作用，主控设备130与工业CT实验台110若实现无线通信，可以采用如下手段在隔离室120内设置无线接收模块(例如，可以设置一个小天线)，主控计算设备 130通过有线线缆与无线接收模块相连接。利用隔离室120墙体的地下管道，将室内无线接 收模块的线缆连通到主控设备130上。并且，在机械加载装置、主控计算设备130上分别连 接有连接无线收发器，通过这样的结构，即可实现主控设备130与工业CT实验台110若实 现无线通信，从而保证了操作人员控制指令及工业CT实验台的反馈信息的传输。在此需要说明的是，上述方案只是主控计算设备130与工业CT实验台110实现无 线通信的可行的方案中的一种，本实施例仅仅是一个示例性的说明，但本技术并不局 限于上述方案。用于工业CT实验台的自动加载系统实例下面结合图2和图3进一步对本技术的具体实施方式做详细的说明。参照图2，图2为根据本技术用于工业CT实验台的自动加载系统实施例中，主 控计算设备的逻辑模块组成示意图。包括人机界面控制模块210、数据处理模块220和无 线收发器230。人机界面控制模块210，用于通过人机交互的方式，接收操作人员发出的控制指 令、显示机械加载装置的加载状态参数以实现自动加载仪对各种试样加载状态参数的显 示。也就是说，整个主控计算设备是采用人机交互式方法完成的，操作人员可以根据自己掌 握的信息进行各种选择。当然，也可以通过计算机对机械加载装置运动扫描进行设计，进而 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于工业ＣＴ实验台的自动加载系统，包括主控计算设备和位于重金属隔离室内的工业ＣＴ实验台，所述工业ＣＴ实验台的垂直转台上设置有机械加载装置，其特征在于，所述主控计算设备与所述机械加载装置通过无线网络远程连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵毅鑫，赵弘，姜耀东，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：实用新型
国别省市：11[]