非规则几何形状超薄件电容层析成像装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及电容层析成像领域，提供一种非规则几何形状超薄件电容层析成像装置，该装置包括传感器系统、数据采集系统、成像计算机，所述传感器系统包括检测电容电极、径向屏蔽极板、升降丝杆、屏蔽罩、升降电机、丝杆螺母组件、底座，所述升降丝杆一端通过所述升降电机固定在所述底座上，所述屏蔽罩通过所述丝杆螺母组件能够沿所述升降丝杆轴向运动，所述屏蔽罩为环形结构，内壁周向设置所述径向屏蔽极板，所述径向屏蔽极板远离所述屏蔽罩的端面设置所述检测电容电极，不仅可检测不同尺寸的非规则超薄件，而且精度高、效率高、成像效果好。

Electrical capacitance tomography device for ultra thin parts with irregular geometry

The utility model relates to the field of electrical capacitance tomography, and provides an ultra-thin electrical capacitance tomography device with irregular geometry. The device includes a sensor system, a data acquisition system and an imaging computer. The sensor system includes a detection capacitance electrode, a radial shielding plate, a lifting screw rod, a shielding cover, a lifting motor, a screw nut assembly and a base, and the lifting screw rod One end is fixed on the base by the lifting motor, and the shield cover can move along the axial direction of the lifting screw rod through the screw rod nut assembly. The shield cover is a ring structure, and the radial shield plate is arranged around the inner wall. The radial shield plate is far away from the end face of the shield cover, and the detection capacitance electrode is arranged, which can not only detect irregular sizes Ultra thin, high precision, high efficiency and good imaging effect.

【技术实现步骤摘要】
非规则几何形状超薄件电容层析成像装置
本技术涉及电容层析成像
，特别涉及一种非规则几何形状超薄件电容层析成像装置。
技术介绍
电容层析成像技术(ElectricalCapacitanceTomography，ECT)是过程层析成像技术(ProcessTomography，PT)中发展最快的关键技术之一，该技术成本低、可靠性高、非侵入式等优点，在目前很多检测成像领域都得到了广泛的应用。电容层析成像系统通常包括传感器系统、数据采集系统、成像计算机，传统的电容层析成像系统采用敏感场均匀性进行计算，在对规则圆形或其它规则对象形状相对容易，CN108896626A公开了一种单切换激励模式的电容层析成像方法及装置与传感器，采用激励电极与检测电极分开设计方案，通过单独切换激励电极获得各电极对间的电容值，装置主要包括静电耦合电容双模复用阵列传感器、电容信号调理模块、数据采集模块及成像计算机，以及静电耦合电容双模复用阵列传感器。US20180220920A1公开了一种感测介电常数变化的非接触层析成像和薄膜传感器，用于监测感兴趣区域随时间的变化的系统。目前，针对非规则几何形状超薄件形状参数测量通常采用计算机视觉，但非规则几何形状超薄件通常还存在镂空、凹面等不利用视觉图像的呈现。然而，传统的电容层析成像系统通常针对规则件、流体等的测量，目前的传感器系统结构不能满足非规则几何形状参数的测量的需求，且效率低，成像效果欠佳。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种非规则几何形状超薄件电容层析成像装置，该非规则几何形状超薄件电容层析成像装置能够采用可升降平台、多电极阵列检测，能够检测不规则形状参数，不仅效率高，而且精度高。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：该非规则几何形状超薄件电容层析成像装置包括传感器系统、数据采集系统、成像计算机，所述传感器系统包括检测电容电极、径向屏蔽极板、升降丝杆、屏蔽罩、升降电机、丝杆螺母组件、底座，所述升降丝杆一端通过所述升降电机固定在所述底座上，所述屏蔽罩通过所述丝杆螺母组件能够沿所述升降丝杆轴向运动，所述屏蔽罩为环形结构，内壁周向设置所述径向屏蔽极板，所述径向屏蔽极板远离所述屏蔽罩的端面设置所述检测电容电极。优选地，所述传感器系统还包括检测台，所述检测台固定在所述底座上，所述检测台为圆柱状或圆台状，所述检测台与所述屏蔽罩同轴设置，所述检测台截面直径小于所述屏蔽罩内侧所述检测电容电极构成的圆直径。优选地，所述检测电容电极与所述径向屏蔽极板个数相同，所述检测电容电极至少为4个。优选地，所述屏蔽罩外壁为导电金属材料，所述屏蔽罩外壁与地面接地。优选地，所述径向屏蔽极板粘接在所述屏蔽罩内壁，所述径向屏蔽极板与所述屏蔽罩内壁不导电。优选地，所述传感器系统与所述数据采集系统电连接，所述数据采集系统与所述成像计算机电连接。优选地，每个所述检测电容电极与所述数据采集系统电连接。优选地，所述传感器系统还包括电机控制模块，所述升降电机与所述电机控制模块电连接，所述电机控制模块与所述成像计算机电连接。相对于现有技术，本技术的非规则几何形状超薄件电容层析成像装置包括环形屏蔽罩内壁周向布置多个检测电容电极，将被检测件置于检测台上，可根据非规则几何形状超薄件尺寸升降检测电容电极的位置，能在满足对非规则超薄件周向不规则、内空、内凹等结构进行测量，效率高，成像效果好。本技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施方式及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术的非规则几何形状超薄件电容层析成像装置一种实施方式的立体示意图；图2为非规则几何形状超薄件电容层析成像装置一种实施方式的各模块电连接结构示意图。附图标记说明：1检测电容电极2径向屏蔽极板3升降丝杆4屏蔽罩5检测台6升降电机7丝杆螺母组件8支撑块9底座10数据采集系统11成像计算机12电机控制模块具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。在本技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本技术。为了解决
技术介绍
部分所指出的电容层析成像装置不能满足非规则几何形状参数的测量的需求，且效率低，成像效果欠佳，如图1所示，提供一种非规则几何形状超薄件电容层析成像装置，该非规则几何形状超薄件电容层析成像装置包括传感器系统、数据采集系统10、成像计算机11，所述传感器系统包括检测电容电极1、径向屏蔽极板2、升降丝杆3、屏蔽罩4、升降电机6、丝杆螺母组件7、底座9，所述升降丝杆3一端通过所述升降电机6固定在所述底座9上，所述屏蔽罩4通过所述丝杆螺母组件7能够沿所述升降丝杆3轴向运动，所述屏蔽罩4为环形结构，内壁周向设置所述径向屏蔽极板2，所述径向屏蔽极板2远离所述屏蔽罩4的端面设置所述检测电容电极1。为了提升测量不同尺寸非规则几何形状参数的精度，优选情况下，所述升降丝杆3与丝杆螺母组件7之间的摩擦系数为0.003-0.06，丝杆轴向方向精度为0.0005-0.001mm。为了传感器系统能在周向360度进行检测，所述传感器系统还包括检测台5，所述检测台5固定在所述底座9上，所述检测台5为圆柱状或圆台状，所述检测台5与所述屏蔽罩4同轴设置，所述检测台5截面直径小于所述屏蔽罩4内侧所述检测电容电极1构成的圆直径。更为优选的情况下，所述检测电容电极1电容变化精度范围0.002pF-0.01pF。为了在周向测量更多的数据，从而提升后期成像的效果，所述检测电容电极1与所述径向屏蔽极板2个数相同，所述检测电容电极1至少为4个，更为优选的情况下，所述检测电容电极1数目为12-36个。为了减少外界电流、静电等对系统的影响，所述屏蔽罩4外壁为导电金属材料，所述屏蔽罩4外壁与地面接地，从而使得系统的电磁兼容性更佳。为了所述屏蔽罩4不对检测结果产生干扰，所述径向屏蔽极板2粘接在所述屏蔽罩4内壁，所述径向屏蔽极板2与所述屏蔽罩4内壁不导电，更为优选的情况，所述屏蔽罩4与所述径向屏蔽极板2采用绝缘层隔离。为了整个检测系统采集数据进行有效地处理和成像，所述传感器系统与所述数据采集系统10电连接，所述数据采集系统10与所述成像计算机11电连接。为了整个检测系统更好地测量每一个检测电容电极1检测的数据进行计算，每个所述检测电容电极1与所述数据采集系统10电连接。更为优选的情况下，为了接线稳固，电连接所采用的导线采用屏蔽线。...

【技术保护点】
1.一种非规则几何形状超薄件电容层析成像装置，所述非规则几何形状超薄件电容层析成像装置包括传感器系统、数据采集系统(10)、成像计算机(11)，其特征在于，所述传感器系统包括检测电容电极(1)、径向屏蔽极板(2)、升降丝杆(3)、屏蔽罩(4)、升降电机(6)、丝杆螺母组件(7)、底座(9)，所述升降丝杆(3)一端通过所述升降电机(6)固定在所述底座(9)上，所述屏蔽罩(4)通过所述丝杆螺母组件(7)能够沿所述升降丝杆(3)轴向运动，所述屏蔽罩(4)为环形结构，内壁周向设置所述径向屏蔽极板(2)，所述径向屏蔽极板(2)远离所述屏蔽罩(4)的端面设置所述检测电容电极(1)。/n

【技术特征摘要】
1.一种非规则几何形状超薄件电容层析成像装置，所述非规则几何形状超薄件电容层析成像装置包括传感器系统、数据采集系统(10)、成像计算机(11)，其特征在于，所述传感器系统包括检测电容电极(1)、径向屏蔽极板(2)、升降丝杆(3)、屏蔽罩(4)、升降电机(6)、丝杆螺母组件(7)、底座(9)，所述升降丝杆(3)一端通过所述升降电机(6)固定在所述底座(9)上，所述屏蔽罩(4)通过所述丝杆螺母组件(7)能够沿所述升降丝杆(3)轴向运动，所述屏蔽罩(4)为环形结构，内壁周向设置所述径向屏蔽极板(2)，所述径向屏蔽极板(2)远离所述屏蔽罩(4)的端面设置所述检测电容电极(1)。


2.根据权利要求1所述的非规则几何形状超薄件电容层析成像装置，其特征在于，所述传感器系统还包括检测台(5)，所述检测台(5)固定在所述底座(9)上，所述检测台(5)为圆柱状或圆台状，所述检测台(5)与所述屏蔽罩(4)同轴设置，所述检测台(5)截面直径小于所述屏蔽罩(4)内侧所述检测电容电极(1)构成的圆直径。


3.根据权利要求1所述的非规则几何形状超薄件电容层析成像装置，其特征在于，所述检测电容电极(1)与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡叶容，
申请(专利权)人：东莞职业技术学院，
类型：新型
国别省市：广东;44