?國產(chǎn)CT測量儀(全稱 “計算機斷層掃描測量儀”,英文:Computed Tomography Measuring Machine,簡稱 CTMM)是一種融合X 射線成像技術(shù)與三維坐標測量技術(shù)的高精度檢測設(shè)備,核心功能是通過 “斷層掃描→三維重建→數(shù)據(jù)比對”,實現(xiàn)對物體(尤其是復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)、異形件、裝配體)的非接觸式、全尺寸、無損測量,廣泛應(yīng)用于汽車制造、航空航天、醫(yī)療器械、電子元件等領(lǐng)域的質(zhì)量檢測與逆向工程。
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國產(chǎn)CT測量儀的本質(zhì)是通過 “X 射線穿透物體時的衰減差異” 獲取斷層圖像,再通過計算機算法重建三維模型,zui終與設(shè)計標準對比實現(xiàn)測量,核心流程分為 4 步:
1. 斷層掃描(數(shù)據(jù)采集)
核心邏輯:X 射線源發(fā)出的射線穿透被測物體時,物體內(nèi)部不同密度的材料(如金屬、塑料、空氣)對射線的衰減程度不同(密度越高,衰減越強),位于物體另一側(cè)的 “探測器陣列”(如平板探測器、線陣探測器)接收衰減后的射線信號,將其轉(zhuǎn)換為 “灰度值圖像”(單張圖像對應(yīng)物體的一個 “斷層”,厚度通常為微米級)。
關(guān)鍵動作:掃描過程中,被測物體通過 “旋轉(zhuǎn)臺” 繞自身軸線勻速旋轉(zhuǎn)(通常旋轉(zhuǎn) 360°),同時 X 射線源與探測器同步移動(或固定),每旋轉(zhuǎn)一個微小角度(如 0.1°)采集一張斷層圖像,zui終獲取數(shù)百至數(shù)千張連續(xù)的斷層圖像序列(覆蓋物體全部體積)。
2. 三維重建(模型生成)
核心算法:通過 “濾波反投影算法(FBP)” 或 “迭代重建算法(如 SIRT、ART)”,對所有斷層圖像的灰度值數(shù)據(jù)進行數(shù)學(xué)運算,將二維斷層信息 “堆疊” 并還原為物體的三維體素模型(體素即 “三維像素”,尺寸越小,模型精度越高,如 5μm 體素意味著模型最小分辨單元為 5×5×5μm3)。
模型特性:重建后的三維模型可清晰呈現(xiàn)物體的 “內(nèi)部結(jié)構(gòu)”(如孔洞、裂紋、裝配間隙)與 “外部輪廓”,且無遮擋(區(qū)別于傳統(tǒng)光學(xué)測量儀,無法穿透物體,只能測量表面)。
3. 三維測量(數(shù)據(jù)提?。?br>測量邏輯:基于重建的三維模型,通過 “測量軟件”(如 VG Studio、Geomagic Control X)進行 “特征提取” 與 “尺寸計算”,無需接觸物體即可獲取關(guān)鍵參數(shù):
幾何尺寸:長度、直徑、距離、角度、弧度、壁厚等;
形位公差:圓度、圓柱度、平面度、平行度、同軸度等;
內(nèi)部缺陷:孔洞大小、裂紋長度、氣泡位置(通過灰度值差異識別,密度異常區(qū)域即為缺陷);
裝配間隙:多零件裝配體的內(nèi)部配合間隙(如軸承與軸的間隙、外殼與內(nèi)部組件的間隙)。
精度保障:測量前需通過 “標準球”“標準塊” 等校準件對系統(tǒng)進行精度校準,確保測量誤差符合行業(yè)標準(如 ISO 10360)。
4. 數(shù)據(jù)比對與分析(結(jié)果輸出)
核心功能:將測量得到的三維數(shù)據(jù)與 “設(shè)計模型(如 CAD 模型)” 進行 “最佳擬合比對”,自動計算 “偏差值”(如表面偏差、尺寸偏差),生成直觀的 “偏差色譜圖”(紅色為正偏差,藍色為負偏差),快速判斷零件是否符合設(shè)計要求。
結(jié)果輸出:可導(dǎo)出測量報告(含偏差數(shù)據(jù)、公差范圍、合格判定),支持 PDF、Excel、CAD 格式,便于質(zhì)量追溯與工藝優(yōu)化。