來源：材料與測(cè)試

對(duì)于一些由低密度材料（如塑料）制備而來的制件，進(jìn)行精確地測(cè)量和驗(yàn)證向來都是非常復(fù)雜且耗費(fèi)時(shí)間的。

例如硅膠類產(chǎn)品，由于極易彎曲和收縮，導(dǎo)致最終測(cè)量結(jié)果非常不準(zhǔn)確。為了使其固定并排列整齊以便于進(jìn)行某些測(cè)量工作，最常見也最傳統(tǒng)的方法就是使用夾具。

但是，問題又來了，采用夾具這種方法同樣也是一個(gè)繁瑣的過程，因?yàn)樵S多夾具都需要根據(jù)具體情況進(jìn)行定制，這其中需要牽涉到定制類夾具的設(shè)計(jì)、制造以及夾具的校驗(yàn)等方面。

另一個(gè)常見的難題就是：如果你需要檢查一個(gè)破碎的空氣過濾器或者某些裝置的內(nèi)部問題，你會(huì)覺得這幾乎是難以完成的，你只能小心翼翼的將其拆卸或者切割開再進(jìn)行觀察。

還有一個(gè)難題就是：對(duì)于微型模具的測(cè)量驗(yàn)證，這通常需要用到高倍率顯微鏡進(jìn)行測(cè)量。

盡管許多設(shè)計(jì)和生產(chǎn)廠商都極大的依賴于三種傳統(tǒng)的方法——激光掃描、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)以及光學(xué)測(cè)量技術(shù)；但這些方法都存在著明顯的不足。

現(xiàn)在，終于救星來了！

三維X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)，也就是工業(yè)CT掃描技術(shù)，能很好地解決其他傳統(tǒng)方法的不足，并且為塑料類產(chǎn)品的驗(yàn)證及工業(yè)測(cè)量提供了一套完整的解決方案。

話雖這樣說，各位看官估計(jì)還是心存疑慮，那就讓我們細(xì)細(xì)比較衡量一番，看看工業(yè)CT掃描技術(shù)到底好在哪里？

技術(shù)陣容

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)技術(shù)

由三個(gè)主要組件構(gòu)成；機(jī)器本身、測(cè)量探頭以及搭配相應(yīng)測(cè)量軟件的控制/計(jì)算系統(tǒng)。

將待測(cè)試工件放在工作臺(tái)上之后，操作人員利用探頭通過映射x，y，z坐標(biāo)在測(cè)試件上測(cè)量多個(gè)不同的點(diǎn)，這些點(diǎn)隨后被上傳到計(jì)算機(jī)界面上，通過使用建模軟件（例如CAD）以及回歸分析算法可以對(duì)其進(jìn)行分析研究。

值得一提的是，該測(cè)量探頭還能夠通過采用一套控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。

傳統(tǒng)的固定式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)能夠快速的執(zhí)行重復(fù)測(cè)量操作，并且測(cè)量結(jié)果非常準(zhǔn)確，但是由于不能移動(dòng)，限制了其測(cè)量范圍，并且對(duì)于大型測(cè)量，成本較高。

激光掃描技術(shù)

通過覆蓋自由曲面和幾何特征平面，激光掃描技術(shù)能夠捕捉到整個(gè)制件的幾何結(jié)構(gòu)。

該技術(shù)能夠快速并且輕易的連接一個(gè)三維掃描儀，測(cè)量生成的點(diǎn)云圖能夠用于創(chuàng)建CAD模型，這對(duì)于測(cè)試件的復(fù)制、重新設(shè)計(jì)、檢測(cè)或者歸檔都極為有利。

激光掃描儀在質(zhì)量控制過程中同樣扮演者一個(gè)重要的角色，在工業(yè)領(lǐng)域中，激光掃描儀主要是用于工件的幾何形狀和表面的測(cè)量控制方面，此外，在一些逆向工程以及裝配應(yīng)用等方面也有使用。

光學(xué)測(cè)量技術(shù)

光學(xué)測(cè)量是一套利用到光學(xué)三角形法的測(cè)量體系，這種體系能夠在測(cè)試件周圍完全自由移動(dòng)。

搭配緊湊的線性或者矩陣相機(jī)，其光學(xué)系統(tǒng)較三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)還要小，無需電線，這也使得操作人員能夠?qū)缀跛械闹萍S時(shí)隨地的進(jìn)行三維測(cè)量。

光學(xué)測(cè)量對(duì)于某些非重復(fù)性應(yīng)用非常合適，例如逆向工程、快速原型以及大型制件的測(cè)量檢測(cè)等。

工業(yè)CT掃描技術(shù)

計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)利用輻射（通常為X射線）以產(chǎn)生掃描件的三維圖形；X射線直接照射到測(cè)試件上，捕獲測(cè)試件內(nèi)部和外部的完整、精確的圖像。

其工作原理可以簡(jiǎn)單概括為：從X射線源發(fā)射出來的X射線對(duì)在X射線源和檢測(cè)器之間做平移運(yùn)動(dòng)的被檢測(cè)物體進(jìn)行掃描，在一次掃描結(jié)束后，被檢測(cè)物體旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度再進(jìn)行下一次掃描，如此反復(fù)操作，即可得到被檢測(cè)物體的某一斷面的若干組數(shù)據(jù)。這些信息數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算機(jī)計(jì)算、處理，重新建立一個(gè)完整的斷面圖像顯示在監(jiān)視器上，而所有的斷面就可以組成一個(gè)完整的三維立體圖像。

工業(yè)CT掃描技術(shù)非常適用于測(cè)量一些復(fù)雜、高精度的注塑成型制件，此外，該技術(shù)還可在不進(jìn)行拆卸或者切割的前提下對(duì)組裝件的內(nèi)部特征進(jìn)行測(cè)量。

工業(yè)CT掃描儀的外觀

PK較量

盡管4種測(cè)量技術(shù)都能提供準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，但是當(dāng)談及測(cè)量速度、檢測(cè)成本以及復(fù)雜性等因素時(shí)，激光掃描技術(shù)、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)以及光學(xué)測(cè)量技術(shù)均存在一定的缺點(diǎn)。而工業(yè)CT掃描技術(shù)就脫穎而出啦！

無需夾具

激光掃描、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)以及光學(xué)測(cè)量技術(shù)都需要用到定制型夾具；而定制型夾具的制造通常需要耗費(fèi)不少時(shí)間，并且需要具備專業(yè)的知識(shí)來設(shè)計(jì)、制造以及校正夾具。而且定制夾具通常需要花費(fèi)數(shù)千美金，無形中又為測(cè)量增加了經(jīng)濟(jì)成本。

而工業(yè)CT技術(shù)則避免了這一難題，這種技術(shù)不需要用到機(jī)械夾具去固定測(cè)試件，相反，測(cè)試件在發(fā)泡聚苯乙烯平臺(tái)上可以自由放置；發(fā)泡聚苯乙烯材料的低密度性可以使得平臺(tái)處于幾乎看不見的狀態(tài)，這樣一旦獲取到測(cè)試件的三維數(shù)據(jù)并上傳到計(jì)算機(jī)上后，對(duì)測(cè)試件進(jìn)行分析更為容易，因?yàn)榉胖迷谄脚_(tái)上的測(cè)試件就像懸浮在半空中一樣，易于觀察分析。

此外，使用發(fā)泡聚苯乙烯材料的平臺(tái)還非常適用于對(duì)硅膠類制件進(jìn)行測(cè)量分析；硅膠類制品，例如醫(yī)用導(dǎo)管，極其易于彎曲，因此利用夾具對(duì)其進(jìn)行固定的過程中狀態(tài)非常容易發(fā)生改變，影響測(cè)量結(jié)果；但工業(yè)CT技術(shù)則能夠避免其因?yàn)榘l(fā)生彎曲而引起的測(cè)量誤差，使得測(cè)量更為精確。

無需切割或者拆卸測(cè)試件

當(dāng)你需要分析某個(gè)制件的內(nèi)部情況時(shí)，激光掃描、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)以及光學(xué)測(cè)量技術(shù)最主要的一個(gè)缺點(diǎn)就暴露出來了； 因?yàn)檫@些技術(shù)只能局限于測(cè)量分析制件的外部特征，對(duì)于觀察或者測(cè)量制件的內(nèi)部特征，唯一的方法只有將測(cè)試件切割或者拆卸開。切割或者拆卸勢(shì)必會(huì)對(duì)制品原型造成極大的損傷，甚至?xí)p壞或者改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這反過來又會(huì)影響到測(cè)量結(jié)果。

對(duì)比之下，工業(yè)CT掃描技術(shù)利用X射線和幾何分析軟件以獲取材料的截面數(shù)據(jù)，通過觀察內(nèi)部特征，可以輕松檢查密封泄漏問題；分析材料的內(nèi)部特征，包括體積、直徑大小；判斷是否存在空洞、夾雜物或者異物；分析材料壁厚等。

更快獲取結(jié)果

設(shè)計(jì)和生產(chǎn)廠商總是希望能夠盡可能快地實(shí)現(xiàn)制品的測(cè)量和驗(yàn)證，以便于將其盡快投入到生產(chǎn)線中；速度就是工業(yè)CT掃描技術(shù)相比另外幾種技術(shù)的又一大優(yōu)勢(shì)。

除了可以省去設(shè)計(jì)、制造及校正夾具的時(shí)間，工業(yè)CT掃描技術(shù)自身也十分的高效。一臺(tái)三維CT掃描儀捕獲800到1200張圖像并且將其整合成三維數(shù)據(jù)集——這僅僅只需要一個(gè)小時(shí)！

利用工業(yè)CT掃描技術(shù)進(jìn)行測(cè)量獲得結(jié)果所需的時(shí)間通常是傳統(tǒng)激光掃描、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)以及光學(xué)測(cè)量技術(shù)所需時(shí)間的幾分之一。一般而言，利用這種技術(shù)，從收到測(cè)試樣品到獲取測(cè)試報(bào)告通常只需要一到兩天的時(shí)間。

更高的精度

雖然上面提及的幾種測(cè)量技術(shù)都能提供較好的測(cè)量精度，但工業(yè)CT掃描技術(shù)則具有更高的精度。因?yàn)楣I(yè)CT掃描儀在測(cè)量過程中不需要觸碰到測(cè)試件，避免了三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等技術(shù)中探頭與測(cè)試件接觸或碰撞而造成的影響；尤其是對(duì)于類似于硅膠產(chǎn)品的測(cè)量，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)或者其他一些接觸式測(cè)量設(shè)備都有可能會(huì)造成硅膠發(fā)生彎曲，影響測(cè)量結(jié)果，即使測(cè)試件只發(fā)生了幾個(gè)微米的變化，也會(huì)影響到最終的測(cè)量精度。

此外，相比其他技術(shù)，工業(yè)CT掃描技術(shù)在微型塑件的尺寸檢驗(yàn)方面具有更好的測(cè)量精度，這些制件的檢測(cè)或測(cè)量一般都需要用到傳統(tǒng)的高倍率顯微鏡和視覺測(cè)量設(shè)備，但這些設(shè)備通常都需要用到夾具對(duì)測(cè)試件進(jìn)行固定并部分對(duì)齊。而利用工業(yè)CT掃描技術(shù)則完全可以避免這些問題，因此，該技術(shù)非常適用于測(cè)量微型塑件；而且，為了提高檢測(cè)效率，可以同時(shí)對(duì)多個(gè)測(cè)試件進(jìn)行掃描。

工業(yè)CT掃描技術(shù)是一種三維可視化技術(shù)，相比一些只能獲得一連串?dāng)?shù)據(jù)的傳統(tǒng)技術(shù)，這種三維可視化技術(shù)更能揭露出測(cè)試件中所存在的一些問題。

工業(yè)CT掃描儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

工業(yè)CT掃描技術(shù)的應(yīng)用

以下列舉了工業(yè)CT掃描技術(shù)在工業(yè)中最受歡迎的幾方面應(yīng)用：

裝配驗(yàn)證

在以前，設(shè)計(jì)或者制造封蓋設(shè)備的公司不得不對(duì)某些設(shè)備進(jìn)行切割或者拆卸開以驗(yàn)證其中某些組件是否裝配合理。但現(xiàn)在，工業(yè)CT掃描技術(shù)為他們提供了一種全新、無損的驗(yàn)證方法。這種技術(shù)能夠更快、更輕易的對(duì)這些組裝裝置的內(nèi)部進(jìn)行測(cè)量驗(yàn)證，而且并不需要刻意改變組裝件的所處狀態(tài)。

檢查缺陷

找出某些封蓋設(shè)備中的泄露點(diǎn)通常是非常困難的，因?yàn)檫@些缺陷一般用肉眼是難以發(fā)現(xiàn)的。但是，具有微米級(jí)別分辨率以及搭載專門幾何圖形處理軟件的工業(yè)CT掃描技術(shù)，能夠輕易地找出那些肉眼難以發(fā)現(xiàn)的泄露處或者含有缺陷的密封件。

事實(shí)上，測(cè)試件360度的截面圖像都能夠在不對(duì)測(cè)試件進(jìn)行切割和拆卸的前提下輕松獲取。而且，系統(tǒng)自帶軟件能夠在幾分鐘內(nèi)收集好數(shù)據(jù)，并測(cè)量出測(cè)試件內(nèi)部的相關(guān)尺寸。

模具合格驗(yàn)證

對(duì)制備某些復(fù)雜塑料制件所用的模具進(jìn)行驗(yàn)證，通常需要花費(fèi)數(shù)周甚至數(shù)月的時(shí)間，但是利用工業(yè)CT掃描技術(shù)則能通過掃描獲取數(shù)據(jù)繪制CAD圖進(jìn)行對(duì)比，從而節(jié)省了大量的驗(yàn)證時(shí)間。

結(jié)論

（1）工業(yè)CT掃描技術(shù)是一種快速、精確，同時(shí)能夠節(jié)省大量時(shí)間及經(jīng)濟(jì)成本的無損檢測(cè)技術(shù)。

（2）不同于激光掃描技術(shù)、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)技術(shù)以及光學(xué)測(cè)量技術(shù)，工業(yè)CT掃描技術(shù)可以在不切割或者拆卸測(cè)試件的前提下對(duì)測(cè)試件的內(nèi)部進(jìn)行更好的觀察及測(cè)量，這非常有利于保護(hù)產(chǎn)品原型。此外，在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，采用這種技術(shù)，能夠簡(jiǎn)化測(cè)量操作，縮短測(cè)量時(shí)間，有助于減少經(jīng)濟(jì)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。