[发明专利]水声材料三维几何形貌检测方法及系统

权利要求书

1.一种水声材料三维几何形貌检测系统，其特征在于包括水下环境模拟装置、CT扫描系统和检测控制系统；

所述水下环境模拟装置，包括容纳和固定水声材料样品的样品腔，用于为水声材料样品提供水下变温变压模拟环境；

所述CT扫描系统，包括用于固定水下环境模拟装置的样品台，用于对固定于水下环境模拟装置内的水声材料样品进行CT扫描，得到与测量温度和压力对应的水声材料样品断层扫描图像，采用所述断层扫描图像进行三维重构，获得与测量温度和压力对应的水声材料样品三维几何形貌；

所述检测控制系统，一是提供人机交互界面，输入检测方案，输出检测结果；二是根据输入的检测方案控制水下环境模拟装置，对样品腔内部的温度和压力进行控制和显示；三是根据输入的检测方案控制CT扫描系统进行扫描并获取与测量温度和压力对应的水声材料样品三维几何形貌；

水下环境模拟装置包括变温变压容器、变温变压环境介质、变压系统、变温系统、温度和压力控制系统，

所述变温变压容器包括样品腔，水声材料样品固定于样品腔中，变温变压容器能被X射线能穿透，以便对水下变温变压模拟环境中的水声材料样品扫描；

所述变温变压环境介质，通过变温变压容器上的开孔进出样品腔，用于实现样品腔内的水下变温变压模拟环境，并且与水声材料样品接触的边界具有足够的对比度，以保证水声材料样品外边界的重构精度；

所述变压系统，用于对变温变压环境介质进行增压、减压和保压；

所述变温系统，用于对变温变压环境介质进行升温、降温和保温；

所述温度和压力控制系统，在检测控制系统的控制下，通过温度传感器获取样品腔内温度，通过压力传感器获取样品腔内的压力，控制变压系统和变温系统，进而对样品腔内部的温度和压力进行控制；

所述变温变压容器的样品腔由耐压壁、上盖和底板围合而成，上盖和底板与耐压壁之间采用密封圈进行密封；

所述变温变压环境介质，采用气体介质，或者采用添加了示踪剂的海水或人工模拟海水介质；

所述变压系统包括增压装置、泄压装置、调压阀和调压阀控制器；增压装置采用压缩气瓶或液压泵，增压装置通过管道与样品腔相连，增压装置的出口安装调压阀及调压阀控制器，温度和压力控制系统通过调压阀控制器对调压阀进行控制，调解增压装置出口压力，进而控制样品腔内压力；泄压装置通过管道与样品腔相连，在温度和压力控制系统的控制下对样品腔进行泄压；

所述变温系统采用内循环方式或者外循环方式；采用内循环方式时，经加热或冷却的变温变压环境介质由循环泵驱动在变温变压容器内的样品腔与循环管路中进行循环流动，在循环管路中的换热管部分换热，最终达到循环换热，实现样品腔内的变温；采用外循环方式时，变温变压环境容器置于保温套内，变温变压环境容器和保温套之间的空隙中有换热介质，换热介质通过变温变压容器与样品腔中的变压变温环境介质进行换热，换热介质由循环泵驱动在变温变压环境容器和保温套之间的空隙与循环管路中进行循环流动，在循环管路中的换热管部分换热；所属循环泵受温度和压力控制系统控制；

所述的温度和压力控制系统包括采集卡、控制器，采集卡用于采集压力传感器、温度传感器的信号；控制器用于控制变压系统和变温系统；

所述水声材料是粘弹材料，所述水声材料样品具有内嵌空腔结构或者发泡结构。