[發明專利]一種巖芯三維數字化掃描系統

有效

• 申請號: 202010499959.X
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111650225B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 張慧滔;朱溢佞;楊楓;趙星;侯賀晟
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: G01N23/046
• 分類號: G01N23/046
• 代理公司: 北京匯智勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11346
• 代理人: 石輝;趙立軍

1.一種巖芯數字化掃描系統，其特征在于，包括巖芯進給裝置（1）、平面線掃描裝置（3）和X射線三維CT裝置（4），所述巖芯進給裝置（1）包括用于放置待檢測的巖芯（2）的巖芯支撐件（12），所述平面線掃描裝置（3）設置在所述巖芯（2）運動路徑的上方，用于獲取得到所述巖芯（2）的表面圖像數據，所述X射線三維CT裝置（4）包括可轉動的轉盤（45），所述轉盤（45）的中心具有為所述巖芯支撐件（12）在設定范圍內作往復直線運動提供通道的通孔（44），所述轉盤（45）的第一側面上設置有X射線源（41）和X射線探測器，用于獲取所述巖芯（2）的三維數字化數據，所述轉盤（45）的第二側面設置有電液混合滑環（6），所述電液混合滑環（6）的中心軸線與所述轉盤（45）的旋轉軸線位于同一條直線上，所述電液混合滑環（6）的轉子連接到所述轉盤（45），從動于所述轉盤（45），所述電液混合滑環（6）在隨所述轉盤（45）轉動的過程中為X射線三維CT裝置（4）提供電力、信號和冷卻液的傳輸；所述電液混合滑環（6）包括液滑環（61）和電滑環（62），所述液滑環（61）具有第一定子（611）和第一轉子（612），所述電滑環（62）具有第二定子（621）和第二轉子（622），所述第一定子（611）和第一轉子（612）、第二定子（621）和第二轉子（622）均為兩端開口且中空的筒體結構，所述第二定子（621）與所述第一定子（611）以對接的方式固定后連接到機架總成（5），所述第二轉子（622）與第一轉子（612）以對接的方式固定后連接到所述轉盤（45）；所述第一定子（611）以可相對于所述第一轉子（612）轉動的方式套裝在所述第一轉子（612）的外部，所述第一定子（611）的側壁以從內到外貫通的方式設置有冷卻液入口（613）和冷卻液出口（614），所述第一轉子（612）上與所述冷卻液入口（613）相對的部位設置有進水槽（615），使外接冷卻液在外部動力作用下可通過所述冷卻液入口（613）直接落入到所述進水槽（615）中，所述第一轉子（612）上與所述冷卻液出口（614）相對的部位設置有與所述進水槽（615）彼此隔離的出水槽（616），使所述出水槽（616）中的液體在液壓作用下能夠直接從所述冷卻液出口（614）排出，所述進水槽（615）的一端流體連通所述X射線探測器的冷卻系統的冷卻液入口，出水槽（616）的一端流體連通所述X射線探測器的冷卻系統的冷卻液出口；

所述第二轉子（622）上有安裝有銅環環路，所述第二定子（621）上安裝有電刷，所述第二定子（621）引出的外接電接頭（623）通過電纜連接外部的電源和信號控制單元，電源通過電纜為X射線三維CT裝置（4）中的所有用電設備供電，信號控制單元則通過電纜向轉盤（45）上的X射線源（41）、X射線積分型平板探測器（42）和X射線光子探測器（43）傳送控制指令。

2.如權利要求1所述的巖芯數字化掃描系統，其特征在于，所述進水槽（615）和出水槽（616）平行地布置在所述第一轉子（612）上由所述第一定子（611）套設的部位，所述第一定子（611）和第一轉子（612）之間通過所述進水槽（615）和出水槽（616）兩邊設置的動密封件（617）進行密封。

3.如權利要求2所述的巖芯數字化掃描系統，其特征在于，所述進水槽（615）和出水槽（616）包括形成在所述第一轉子（612）的圓柱形外側壁環形槽和與所述環形槽流體連通的直線槽，環形槽的延伸方向是環繞軸向設置，而直線槽是沿軸向延伸至所述第一轉子（612）的端部，所述直線槽位于所述第一轉子（612）的端部的端口通過穿過所述通孔（44 ）的管路流體連通所述X射線探測器的冷卻系統。

4.如權利要求1至3中任一項所述的巖芯數字化掃描系統，其特征在于，所述X射線探測器包括X射線積分型平板探測器（42）和X射線光子探測器（43），二者同時通過一基座設置在臨近所述通孔（44）的位置，所述X射線源（41）以與所述X射線探測器相對的方式臨近所述通孔（44）設置，所述X射線積分型平板探測器（42）用于獲得所述巖芯（2）的三維CT內部結構數據，所述X射線光子探測器（43）用于獲得巖芯（2）內部的原子序數和電子密度分布。