专利名称：一种基于双源ct的精密铸件充型凝固过程动态成像方法
技术领域：
本发明涉及一种对精密铸件的动态成像方法，更特别地涉及一种基于双源CT的精密铸件充型凝固过程动态成像方法。背景技术：
精密铸件具有型面结构复杂、型腔复杂、薄壁等特点，对尺寸精度、表面质量、内在质量要求严格，精密铸造技术要求严格控制凝固与控制成形。液态金属在注模中的流动和凝固过程不可观测，实现过程的连续控制极为困难。常规的研究方法是在凝固过程快速冷却，力图保持凝固状态的组织结构，随后进行分析，这种研究方法没有直接、连续观察到金属凝固的实际过程。X射线具有穿透不透明物体而观察物体内部组织结构的能力，可以用于直接地、原位观察金属的凝固过程。因此，目前在精密铸造中采用X射线实时成像方法，将三维物体内部结构投影成二维图像，但是采用X射线成像方法的缺陷在于，由于投影出的是二维图像因此不能获取金属液流动过程的三维信息，进而无法评价铸造过程中的金属液流动和凝固细节。针对该技术，近年来还出现了 X射线三维层析技术，该技术具有能够观察光学不透明物体内部三维结构的能力，但是由于受常规层析系统扫描方式和单一射线源限制，在观察动态连续过程方面表现不佳。而计算机层析成像技术(CT)可实现金属材料铸造过程的三维动态观察，也是控制凝固与控制成形的新技术与新方法。
发明内容
本发明的目的在于解决使用传统的成像方法无法直接、连续地观察到精密铸件充型凝固过程的问题，并改善成像的时间、空间及密度分辨率，从而使得更为直接的了解液态金属在注模中的流动和凝固过程，为改进精密铸件工艺提供指导。为了实现上述目的，本发明提供一种基于双源CT的精密铸件充型凝固过程动态成像方法其特征是1)采用两套X射线源发生装置和两套探测器系统呈一定角度安装在同一平面上，进行同步扫描；2)两套X射线源发射的射线穿透处于充型凝固过程中的铸件并被对应的探测器接收；3)将探测器所采集的数据传入中央处理器中，处理器根据铸件本身的特点将两组数据整合并进行三维重构，从而获得液态金属在充型、凝固过程中的三维动态图像息。优选的，两套X射线源发射的射线具有相同的能量。优选的，两套X射线源发射的射线具有不同的能量。优选的，所述的中央处理器是计算机。本发明的优点是，可以提高精密铸件加工过程的成像的时间分辨率、空间分辨率和密度分辨率，可以更加精细、更加连续地观察和监测精密铸件浇注成型中金属液的流动和凝固过程。四

图I为应用本发明所描述方法的系统结构图。在图中，I、射线源2、平板探测器3、精密铸件4、旋转工作台5、数据采集系统6、2/2页
运动控制器7、射线源控制器8、计算机。五具体实施例方式
如图I所示，本发明是这样实现的，精密铸件3的充型凝固过程在旋转工作台4上进行，其运动受运动控制系统6的控制，两个呈一定夹角的射线源I发出的X射线穿透精密铸件3后被相应的平板探测器2接收到，衰减后的二维强度信息由数据采集系统5转换为数字信号后送入计算机8中，计算机8通过结合运动控制系统6的旋转角度信息和两组平板探测器2的数据，根据精密铸件3的结构和实际需要对充型凝固过程中的精密铸件3进行连续的三维重构，然后对整个充型凝固过程不同时刻的重构分析以研究整个过程中各种变化。
权利要求
1.一种基于双源CT的精密铸件充型凝固过程动态成像方法，其特征在于按照如下步骤进行工作1)采用两套X射线源发生装置和两套探测器系统呈一定角度安装在同一平面上，进行同步扫描；2)两套X射线源发射的射线穿透处于充型凝固过程中的铸件并被对应的探测器接收；3)将探测器所采集的数据传入中央处理器中，处理器根据铸件本身的特点将两组数据整合并进行三维重构，从而获得液态金属在充型、凝固过程中的三维动态图像信息。
2.如权利要求I所述的基于双源CT的精密铸件充型凝固过程动态成像方法，其中两套 X射线源发射的射线具有相同的能量。
3.如权利要求I所述的基于双源CT的精密铸件充型凝固过程动态成像方法，其中两套 X射线源发射的射线具有不同的能量。
4.如权利要求I所述的基于双源CT的精密铸件充型凝固过程动态成像方法，其中所述的中央处理器是计算机。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种基于双源CT的精密铸件充型凝固过程动态成像方法，其具体包括1)采用两套X射线源发生装置和两套探测器系统呈一定角度安装在同一平面上，进行同步扫描；2)两套X射线源发射的射线穿透处于充型凝固过程中的铸件并被对应的探测器接收；3)将探测器所采集的，数据传入中央计算机处理器中，计算机程序处理器根据铸件本身的特点将两组数据整合并进行三维重构，从而获得液态金属在充型、凝固过程中的三维动态图像信息。
文档编号G01N23/04GK102608138SQ201210046279
公开日2012年7月25日 申请日期2012年2月28日 优先权日2012年2月28日
发明者吴伟, 彭黎辉, 敖波, 邬冠华 申请人:南昌航空大学, 清华大学