WENZEL Volumetrik發(fā)布的新一代電腦斷層掃描工作站exaCT辕棚，為工業(yè)CT設(shè)立了新的參考標(biāo)準(zhǔn)欲主，在工業(yè)測量領(lǐng)域中跨出了革命性的一步。

溫澤測量儀器（上海）有限公司

WENZEL Volumetrik作為溫澤集團(tuán)的下屬子公司之一逝嚎，繼承了溫澤集團(tuán)精益求精的理念扁瓢，多年來一直致力于無損檢測技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。現(xiàn)在WENZEL Volumetrik已經(jīng)發(fā)布了新一代工業(yè)斷層掃描工作站exaCT。exaCT工業(yè)CT工作站以其專利技術(shù)的工業(yè)探測器涤妒、縝密的機械結(jié)構(gòu)以及完全自主開發(fā)的強大軟件包单雾，領(lǐng)跑于工業(yè)CT在精密測量方面的應(yīng)用，為無損檢測領(lǐng)域設(shè)立了新的參考標(biāo)準(zhǔn)她紫，在測量領(lǐng)域當(dāng)中跨出了革命性的一步乐慌。

從二維到三維，從探傷到測量

X射線的應(yīng)用泣幼，讓人們對無損檢測有了初步的認(rèn)識飘含。X射線對物體穿透式的成像方式，可以在不破壞零件的前提下几垃，對材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)及缺陷進(jìn)行觀察分析鼓笨。射線檢查將零件在X射線方向上的空間結(jié)構(gòu)壓縮到了一張膠片中，形成一張二維圖像劈狼。由于零件前后不同斷層的重疊和圖像的相互干擾锰胀，射線檢查成像的分辨率和精度只能停留在較低的水平上，因此它只能對零件進(jìn)行定性的結(jié)構(gòu)與缺陷分析艺崔。

工業(yè)CT的出現(xiàn)涣疑，顛覆了人們對無損檢測的傳統(tǒng)認(rèn)識。CT技術(shù)是基于從大量二維圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用計算機重建物體三維結(jié)構(gòu)的一種方法藕壹。它在二維圖像成像過程中只采集特定斷層的投影數(shù)據(jù)诞嗦，用來重建該剖面的圖像椿访。相比于射線檢查，CT圖像消除了不同斷層圖像之間的干擾加酵，特定斷層的圖像對比度得到了明顯的增強哭当，同時圖像的灰度數(shù)值能真正與材料的輻射密度產(chǎn)生對應(yīng)的關(guān)系。此外码撰，工業(yè)CT技術(shù)能夠重建物體的三維結(jié)構(gòu)个盆，相比二維圖像更能直觀地進(jìn)行理解脖岛，因此工業(yè)CT被越來越多地用來檢查材料缺陷颊亮、機械零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及裝配正確性等等陨溅。

就目前來說沸根，工業(yè)CT在材料探傷、零件失效分析領(lǐng)域的應(yīng)用更為普遍织娶，而人們對工業(yè)CT在測量領(lǐng)域的應(yīng)用認(rèn)知還比較少掺变。少量的應(yīng)用也僅限于一些簡單幾何尺寸的大致測量，離真正的幾何尺寸與行為公差測量還存在相當(dāng)?shù)牟罹嗯磁取Ｔ斐蛇@種現(xiàn)狀的原因是多方面的的席，就工業(yè)CT技術(shù)本身來講，主要原因在于之前的工業(yè)CT在硬件與軟件方面的性能尚不能滿足工業(yè)測量的要求艾遗。

在硬件方面票彪，能夠達(dá)到工業(yè)測量要求的工業(yè)CT設(shè)備需要滿足幾個方面的要求：穩(wěn)定的X光源不狮、精密的探測器及縝密穩(wěn)定的機械結(jié)構(gòu)摇零。首先，穩(wěn)定的X射線源是CT掃描數(shù)據(jù)精度與重復(fù)性的基礎(chǔ)保證驻仅，當(dāng)工業(yè)CT用于尺寸與形位公差測量時，這一點顯得尤為重要毡泻。探測器作為CT設(shè)備中最重要的部件之一粘优，對系統(tǒng)的分辨率和精度起到至關(guān)重要的作用去谈。作為應(yīng)用于工業(yè)測量的CT設(shè)備喇纬，需要針對工業(yè)測量的要求對探測器進(jìn)行量身定制嫂衅。目前，CT探測器絕大多數(shù)都是為了醫(yī)用目的而研發(fā)的灌龄，其應(yīng)用對象就是人體組織，它在分辨率和精度等方面的要求不是很高恰避，而工業(yè)測量所提出的要求要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于醫(yī)用CT，因此將醫(yī)用CT探測器應(yīng)用到工業(yè)CT上往往難以滿足要求令消。最后轩鸭，當(dāng)然也是非常重要的一點，測量設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)必須具有很高的精度與穩(wěn)定性今妄。作為一款測量設(shè)備鸳碧，工業(yè)CT也無法例外瞻离。

WENZEL Volumetrik exaCT工作站作為一款達(dá)到工業(yè)測量要求的工業(yè)CT，從設(shè)計之初就充分考慮了針對工業(yè)測量的一切需求推励。exaCT選用了穩(wěn)定的閉合管X射線源肉迫，在提供高質(zhì)量射線的基礎(chǔ)上，也大大減少了所需的維護(hù)跌造。而專門針對工業(yè)應(yīng)用自主研發(fā)并生產(chǎn)的探測器尾丑，相比醫(yī)用探測器極大地縮小了像素尺寸拳刚，提高了工業(yè)CT的空間分辨率；同時增強了探測器的動態(tài)特性（位數(shù)）鞭畜，提高了工業(yè)CT的密度分辨率臊链，最終使得工業(yè)CT能夠達(dá)到更高的精度。在機械結(jié)構(gòu)方面碧农，exaCT沿襲了德國溫澤在三坐標(biāo)測量機領(lǐng)域超過30年的設(shè)計制造經(jīng)驗屹堰，采用了花崗巖和氣浮軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計扯键，為其高精度和長期穩(wěn)定性打下了堅實的機械基礎(chǔ)珊肃。

工業(yè)CT的整體性能不僅僅取決于它的硬件伦乔，軟件在計算機斷層掃描術(shù)中起到的作用也是至關(guān)重要的“唬可以說斥杜，工業(yè)CT的硬件決定了設(shè)備整體性能的理論極限蔗喂，而軟件則是將設(shè)備的實際性能推向這個理論極限的關(guān)鍵所在掸昨。軟件與硬件的兼容性和匹配度、軟件的基本構(gòu)架以及對大數(shù)據(jù)的處理能力浑云、三維數(shù)據(jù)重建算法的優(yōu)劣還有軟件評價功能的完整性等等湃纸，都從方方面面影響到工業(yè)CT的最終性能庸垢。CT掃描不同于光學(xué)掃描樊颁，它獲取的不僅僅是物體的表面數(shù)據(jù)，而是從內(nèi)到外的體積數(shù)據(jù)呀逃，因此CT掃描的數(shù)據(jù)量要高出普通掃描好幾個數(shù)量級澳银。可以說钾植，工業(yè)CT的發(fā)展很大程度上要依賴計算機處理能力的進(jìn)步慨即。CT數(shù)據(jù)的處理流程從探測器圖像讀取開始，還要大致經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換泛鸟、三維重建北滥、表面構(gòu)造及不同種類的后期評價等等再芋，任何一步都離不開計算機硬件和軟件的處理祝闻。因此联喘，充分利用了現(xiàn)今計算機處理能力的軟件框架才能更好地處理CT龐大的數(shù)據(jù)量豁遭。在這個基礎(chǔ)上党滓，工業(yè)測量所用到的軟件在算法上也必須要經(jīng)過專業(yè)的認(rèn)證狠楞，才能保證測量結(jié)果的可靠性盲并。

WENZEL Volumetrik exaCT所使用的軟件吻悍，從探測器圖像讀取開始就完全采用WENZEL集團(tuán)自主研發(fā)的軟件分较，在軟硬件兼容方面給予exaCT最佳的保障。而軟件的整體構(gòu)架囚上，以及后續(xù)的數(shù)據(jù)處理算法則緊跟計算機硬件的發(fā)展水平南垦，使得exaCT在處理大型數(shù)據(jù)方面擁有巨大的優(yōu)勢就考，完全超越了上一代工業(yè)CT的性能。至于數(shù)據(jù)評價方面跛鸵，WENZEL也提供了最為完備的功能材诽，從缺陷檢測到裝配分析，從材料補償?shù)侥嫦蚬こ毯闵担绕涫浅叽缗c形位公差測量脸侥，使用了三坐標(biāo)測量機上的專業(yè)軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)所有的幾何測量功能盈厘。

應(yīng)用案例分析

1. 尺寸與形位公差測量

消費電子類產(chǎn)品睁枕，如下圖所示，零件為手機殼體沸手，殼體內(nèi)部有許多非常微小難以測量的幾何元素外遇，無法用傳統(tǒng)方法進(jìn)行測量。

使用exaCT對零件進(jìn)行CT掃描契吉，得到三維數(shù)據(jù)跳仿，然后對其進(jìn)行尺寸與形位公差測量

2. 缺陷檢測

汽油發(fā)動機供油管路焊接塑料件，如圖所示捐晶，玻纖強化塑料長管為零件主體菲语，兩端的帽子與主體為同種材料。共四種焊接工藝惑灵，分別掃描四個工件山上，分析每種工藝所產(chǎn)生的缺陷，并確定一種工藝用于后續(xù)的量產(chǎn)私舱。

用exaCT工業(yè)CT工作站掃描待檢測部件畦肉，下圖所示的紅色區(qū)域為摩擦焊接面，藍(lán)色區(qū)域為溶膠擴散區(qū)菊舅。重點觀察摩擦焊接面與溶膠擴散區(qū)氣孔大小及其分布礁姿。對四種工藝生產(chǎn)的部件進(jìn)行逐一檢測，最終確定焊接效果最佳的工藝舆滞。

3.逆向工程

對現(xiàn)有的渦輪增壓器葉輪進(jìn)行掃描菱区，得到零件的CAD模型。CT掃描得到的三角網(wǎng)格面質(zhì)量很高钓藏，沒有碎面及空洞状奴，如下圖所示怨耸。對三角網(wǎng)格面進(jìn)行曲率分析精臭，以便合理劃分面片。將整個零件劃分面片后生成IGES曲面乘颖，最后導(dǎo)入CAD軟件進(jìn)行后處理摇祖。

結(jié)語

僅需一次CT掃描眷篇，就可以獲得零件內(nèi)外部的所有幾何結(jié)構(gòu)。不同于其它掃描技術(shù)荔泳，CT掃描能夠重建零件從內(nèi)而外的完整三維模型蕉饼。經(jīng)過WENZEL Volumetrik exaCT工作站的掃描，零件內(nèi)部哪怕一個小至5um的細(xì)小缺陷都躲不過X射線的探測玛歌。這也是WENZEL Volumetrik將其CT工作站命名為exaCT的原因昧港。WENZEL Volumetrik獨有的專利探測器技術(shù)以及溫澤集團(tuán)享譽30年的高精度三坐標(biāo)測量機制造經(jīng)驗，使得WENZEL Volumetrik exaCT工作站在市場上獨樹一幟支子，并且逐步在工業(yè)CT領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位创肥。

exaCT工作站集成了無損檢測的幾乎所有功能，例如尺寸與形位公差測量值朋、材料缺陷分析及裝配分析等叹侄，并將所有的功能集成到了一起。隨著工業(yè)CT技術(shù)的應(yīng)用昨登，工業(yè)測量正在步入一個新的紀(jì)元趾代。并且，WENZEL Volumetrik以其exaCT工作站的出色性能丰辣，領(lǐng)跑于這場技術(shù)革命的前沿撒强。

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