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你没看错?给岩石做CT!---岩石在线CT测试系统

发布日期:
2021-11-10
摘要

在医院里,身体内部任何部位的细小病变几乎都逃不过CT的“法眼”;而在实验室里,岩石也可以做CT啦!对你没看错,通过岩石在线CT测试系统将岩石内部如同玻璃一样清晰可见变为了现实,让你看清岩石的破裂过程!快跟小编一起来了解我们上海卓致力天的德国WILLE岩石在线CT测试系统吧!

你没看错?给岩石做CT!---岩石在线CT测试系统

在医院里,身体内部任何部位的细小病变几乎都逃不过CT的“法眼”;而在实验室里,岩石也可以做CT啦!对你没看错,通过岩石在线CT测试系统将岩石内部如同玻璃一样清晰可见变为了现实,让你看清岩石的破裂过程!今天小编就带大家一起来了解下我们上海卓致力天的德国WILLE岩石在线CT测试系统,Let´s go我们出发啦!


岩石在线CT测试系统简介

你没看错?给岩石做CT!---岩石在线CT测试系统

为什么要使用计算机断层扫描系统?

为什么要使用计算机断层扫描系统?

为什么要使用计算机断层扫描系统?


重要的事情问三遍

答曰

a、快速和简单地识别试件内部结构(微观结构背景下)

b、试件质量检查(内部不均匀、不连续、裂缝、气孔、纹理……)

c、在同一试件上变形的全部过程

d、识别断裂/裂纹的形成和传播相关的特征


市场上或实验室常用的CT测试解决方案

a、基本非原位的测试(比如对压缩或恢复后的试件进行非实时测试)

b、医用CT和常规的µm和nm CT,通常医用CT的体素分辨率约为200µm,而µm和nm-CT约为1µm

c、功率有限的医疗扫描仪(低剂量,低能量束),具有常规功率谱的µm和nm CT


现有离线CT系统的缺点是什么?

a、要求对试件减压(可能会对试件产生影响,显示出与施加压力下不同的特征)

b、重新压缩通常无法延续应力路径,这意味着需要对假设相同的试件重复多次实验


德国WILLE岩石在线CT测试系统应用

研究人员可以从内部结构中获得宝贵的影像,以探索和验证各种材料特性,例如分析孔隙、流体和材料之间的关系:土壤、含天然气水合物的沉积物、岩石、混凝土、沥青、合成建筑材料。孔隙率,结晶和溶解,孔隙流体的交换,破坏前后的几何形状甚至裂纹扩展,都可以被监控到!


系统示意图

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主要技术参数

 轴向荷载达200-5000 kN

 单轴或三轴测试

 试件直径达150mm (土、岩石、多孔材料)

 试验过程中各种纤维的可视化(2D、3D and 4D)

 定向注入孔隙液体(水平或侧向)

 可升级:超声波,电阻层析成像,声发射

 运动系统:高精度定位装置,(直线和角度)




高刚度加载架


岩石CT机    岩石CT机 



等待试验的大CT三轴室

岩石CT机


CT三轴室

你没看错?给岩石做CT!---岩石在线CT测试系统

- X射线可穿透

- 特殊材料制造

- 试件大小:25x50mm  40x80mm 150x300mm

-孔隙流体介质(水,二氧化碳,盐水)包含光纤温度传感器,温度可达+200C,压力可达200MPa

• 小CT三轴室:试件 45x90mm,压力:40MPa,温度: -15 to 70C,分辨率 ~5-8µm

• 大CT三轴室:试件 150x3000mm,压力:40MPa,温度: -15 to 70C,分辨率 15µm

• 小型高压三轴室:压力100Mpa,温度可达+100C,温度小至+20C (室温),分辨率 2-5µm

• 小型*高压三轴室:压力200Mpa,温度可达+100C,温度小至+20C (室温),分辨率 2-5µm


CT发射源和探测器

岩石CT机

运动系统:高精度定位系统(直线和角度定位)更高的穿透功率,确保高密度、大尺寸试件的有效测试

源类型:微型源,150kV,75W,集中在5μm的点上

探测器:高分辨率高动态范围的12x12μm像素非晶硅,体素尺寸可至:8x8x8µm


3D影像是从一系列2D射线照片重建而成

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测试房间

岩石CT机

控制室:3.6 x 3.1 x 3.5m        放射室:3.7 x 2.8 x 3.5m


控制室

你没看错?给岩石做CT!---岩石在线CT测试系统

• 控制柜     • 液压系统     • 加压柱塞泵     • 温度控制器     • PC电脑


你没看错?给岩石做CT!---岩石在线CT测试系统



图像处理软件

你没看错?给岩石做CT!---岩石在线CT测试系统

•  控制和采集软件

• Aquila软件由比利时的XRE公司制作

• 几种扫描模式(停止拍摄,连续扫描和螺旋扫描)

• 轻松编写脚本以获取复杂的采集路径


包含海洋沉积物的岩心实例

岩石在线实时CT三轴测试系统

你没看错?给岩石做CT!---岩石在线CT测试系统

岩石在线CT测试系统设备将为深部资源能源开发、天然气水合物开采、核废料地质处置、重大工程建设、地质灾害防治等领域提供新的科学实验平台。


可以获得岩石、土体、混凝土、陶瓷等地质类材料在应力、温度、流体等多种环境力场作用下的损伤破裂演化过程,揭示地质类材料变形破坏宏观力学行为的细观动因,突破多相多场耦合基础理论,建立科学合理的本构模型,具有重要的科学意义。


值得一提的是,该试验系统还可广泛应用于油气、矿山、水利、交通、土木、环保等国家重大工程建设中。例如,对于矿山突发水灾害预测、滑坡地质灾害发生机制、隧道塌方冒顶事故防治、二氧化碳地下封存等亟待解决的重大工程技术问题,具有重要的试验与理论指导作用。好啦,今天就先跟小编了解到这里吧,如果想要了解更多,请来关注我们吧!欢迎您的随时来电哟!



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