[发明专利]一种用于工业CT扫描的恒温恒湿装置

说明书

本发明提供一种用于工业CT扫描的恒温恒湿装置，属于岩土工程技术领域。该装置包括进出口导管、控制阀、红外灯管、湿度传感器、温度传感器、保温隔热层、检测试样、活页、中央处理器、超声波加湿器、交互式控制端显示模块及交互式控制端输入模块，装置主体由上部盖子和下部容器组成，盖子对角处各设置2个进出口导管，盖子通过活页与下部容器连接，下部容器中央放置检测试样，四个壁面各安装2个温度传感器和湿度传感器，容器内侧四角处安装红外灯管，装置通过保湿隔热层与外界隔绝。本发明具有操作简单、装卸便捷、温湿度维持效果良好、应用广泛、检测可靠等优点。

技术领域

本发明涉及岩土工程、电子制造、石油地质等工程技术领域，特别是指一种用于工业CT扫描的恒温恒湿装置。

背景技术

高分辨率X射线三维扫描成像技术，现已广泛应用于矿业、土木、航空航天、材料科学、电子制造、生物医学、石油地质等工程领域，其具有高分辨、无损、透视、三维重构等显著优点。针对矿业及土木工程领域，该技术能以微米级的细节分辨能力，对岩石材料内部三维结构进行跨尺度无损三维扫描成像，能定量表征岩石内部孔隙尺寸及分布、裂缝走向、孔洞、层理及岩石损伤特征等信息，探究各类岩石受力内部结构变化规律、原位冻融、变形、损伤、浸润等细观力学机制，但是目前的工业CT扫描装置扫描时间通常长达数个小时，因此整个扫描过程中温度和湿度条件极易发生改变，从而导致检测试样性能发生改变，对试验结果造成不良影响。为了保证在不引入新的变量因素的前提下对检测试验进行无损观测或者细微观测，就需要通过一种恒温恒湿装置对扫描试验的环境进行控制，且不影响扫描结果的精度和准确性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于工业CT扫描的恒温恒湿装置，该装置在通过交互式控制端设置目标温度、湿度后，经中央处理器处理命令装置内的温度传感器、湿度传感器分别对容器内的温度和湿度进行测量并与目标温度进行对比，如容器内的温度和湿度符合输入的温度、湿度设置，则由超声波加湿器和红外灯管共同维持目标温度，若测得的温度和湿度不符合，则通过超声波加湿器和红外灯管对容器内的温度和湿度进行调控，直至达到目标值，并进行维持，使容器内部达到恒温、恒湿状态，保证检测试样的正常CT扫描。

该装置包括装置主体、中央处理器、超声波加湿器、交互式控制端显示模块及交互式控制端输入模块，装置主体由上部盖子和下部容器组成，盖子对角处分别设置2个进出口导管，进出口导管通过控制阀进行开闭调控，盖子通过活页与下部容器连接，下部容器中央放置检测试样，下部容器内部四个壁面各安装2个温度传感器和2个湿度传感器，下部容器内侧四角处安装红外灯管，下部容器内部设置保湿隔热层装置内部通过保湿隔热层与外界隔绝，装置主体与中央处理器及超声波加湿器相连，中央处理器又与超声波加湿器相连，超声波加湿器连接交互式控制端显示模块及交互式控制端输入模块。

装置主体长度和宽度为120mm，下部容器高度为150mm，上部盖子高度为50mm；装置主体由保湿隔热材料和壳体材料构成，壳体材料采用易被X射线穿透且强度大的材料。壳体材料的主要作用是保护内部的保湿隔热材料和其它部件，保湿隔热材料的主要目的是防止热量和湿度的耗散，因此不仅要考虑到材料其保湿隔温性能，还有考虑到其对扫描效果的影响。壳体材料采用有机玻璃、塑料等易被X射线穿透且具有较大强度的材料。

进出口导管用来联通装置内部和超声波加湿器，进出口导管由一对进口导管和一对出口导管组成，进出口导管直径为12mm，两相邻导管间距为94mm。进出口导管成对设置和对角分布的目的是使得湿度增加和减小过程中变化更加均匀。

红外灯管的直径为6mm。

湿度传感器与温度传感器的长度为20mm，宽度为30mm，厚度为1mm，传感器距下部容器中心线长度为35mm，湿度传感器与温度传感器之间的宽度为20mm。