Der Entwicklungsniveau der Maschinenbau Industrie wird von einer Serie von Parametern beeinflußt, von denen das Erschaffen und die Einleitung von neuen Produkte eine der wichtigsten Quellen für den Vorteil gegenüber der Konkurenz ist. Das führt zu einer Steigerung der Bedürfnisse an neuen und inovativen Technologien, die sowohl den Bereich als auch das Volumen der Produktion verandern können. Die Untersuchungen auf diesem Gebiet bilden wichtige Objektive der industriallen Computer Tomographie. v6s18sx
Um den taglichen Anderungen die zur Zeit stattfinden, eine Antwort zu finden, hat sich diese Untersuchung vorgenommen den Begriff der Computer Tomographie zu studieren und zu vertiefen.
Diese Technologie stellt eine radiographische Methode dar, die eine ideale Untersuchung des Werkstücks ermöglicht, wann immer das wichtigste Ziel das verfolgt wird, das Realisieren eines volumetrischen oder dimensionalen Detail ist.
Durch die angegangene Aufgabe, gliedert sich die durchgeführte Untersuchung in der Kategorie der Projekte ein, die einen Forschungscharakter haben.
Weil diese Methode auf X- Strahlen beruht, kann sie sowohl an metalischen oder nichtmetalischen Materialien, feste oder mit Fasern, als auch an Werkstücken mit glatten oder unregelmaßigen Oberflachen gewendet werden.
Dann wenn man sie an anderen nicht-zerstörende Methoden anschließt, wie zum Beispiel die Ultraschall-Methode, können die Daten die mit Hilfe der Computer Tomographie erhalten wurden, verschieden Schatzungen im Bezug auf die Integrietat des Werkstückmaterial liefern, die man von keiner anderen ahnlichen Methode (nicht-zerstörend) erhalten könnte.
Das erste Kapitel dieser schriftlichen Arbeit, ist eigentlich eine Einführung in den Bereich der Computer Tomographie. Es werden die Grundprizipe dieser Technologie vorgestellt, eine kurze Geschichte und die Vor- und Nachteile die diese neue und inovative Technik mit sich mitbringt.
Heutzutage herrscht ein akuter Wunsch die internen Merkmale eines Materials direkt analysieren zu können, damit der Design und der Steuermodus einer Ausstattung verbessert werden kann.
Die Computer Tomographie ist ein Prozeß der Aufnahme und der Verarbeitung von Bilder die eine Visuallisierung von Raumkörpern ermöglicht, ohne sie zu zerstören. Das Bild des untersuchten Werkstücks erfolgt im Folge mehreren systematischen Aufnahmen die unter verschiedenen Winkel durchgeführt werden un danach wird es mit Hilfe von Computer wiederaufgebaut.
In Essenz, ist eine tomographische Aufnahme das Resultat einer Triangulation jedes Punktes aus der Ebene, aus verschiedenen Richtungen. Mehrere solchen Daten werden im Computer gespeichert, der sie danach für die Bestimmung der Dichte in tausenden von Punkten des untersuchten Materials verwendet.
Die Werte der Dichte erscheinen auf den Bildschirm als Punkte von verschiedenen Helligkeit und sie bilden eine perfekte Darstellung der internen Struktur.
Das Prozeß der Computer Tomographie verantragt die Nutzung von genauen Informationen, die aus schwer- oder sogar nichtzuganglichen Orte verschaffen wurden und die meisten tomographischen Techniken beziehen sich auf die Abstraktisierung genau diese Informationen.
Indem sie das Prinzip der Strahlungdampfung, Messungen in der Lange mehreren Richtungen die durch den untersuchten Objekt gehen, gefolgt von der Benutzung einiger speziellen mathematischen Algorithmen für den Wiederaufbau verwendet, ist die industrielle Computer Tomographie in der Lage das Innere des gescanten Objektes sowohl in zwei (2D) als auch in drei (3D) Dimensionen wiedeezugeben.
Die erhaltenen Informationen, die sogenannten Tomogramme, sind aus einer Pixeldiagramm der Werte des Dampfungskoeffizienten gebildet, oder der Dichte der scanierten Ebenen oder aus der Projektionen der Voxel der 3D Matrix des Objeketes. Das ergebene Bild bietet eine kantitative Schatzung des Dampfungskoeffizienten ? der X-Strahlen in jedem Punkt aus der Querschnittebene des untersuchten Objektes.Dieser Koeffizient charakterisiert die Rate in welcher die X-Strahlen entweder reflektiert, oder aufgenommen werden.
Das Grundprizip der Computer Tomographie besteht in der Installation mehreren Sensoren in der Umgebung des Testobjekts, um die Bilder wiederaufbauen zu können. So werden Informationen über die Art und über die Verteilung der Bestandteile, die sich in den Arbeitsbereich befinden, erhalten.
Der Computer wird verwendet, um eine tomographische Abbildung des Werkstücks zu bauen. Das Objekt befindet sich unter einer standiger Uberwachung des Sensorensystems; dieses Sensorensystem stellt das Zentrum des tomographischen Systems dar.
Die Technik der Computer Tomographie kann man mit Erfolg an jeden Objekt oder Material anwenden, einschließlich an Metalen, Plastik, Keramik oder Zusammensetzungen. Der wichtigste Vorteil dieser Technik ist, daß die Computer Tomographie geometrische Bilder und Abbildungen der Dichte von einigen schmalen Querschnitte durch einen Objekt anbietet.
Im zweiten Kapitel dieser Arbeit werden sowohl die Technologien und die Ausstattungen vorgestellt, die in der industriallen Computer Tomographie verwendet werden, die Scaningsstrategien, die Anwendungen der neuen Technologie, die Beschreibung eines Computer Tomographie-Systems als auch eine Beschreibung des SkyScan-Tomographen und Grundprinzipe des 3D Wiederaufbaus durch die verwendug der Computer Tomographie.
Das dritte Kapitel enthalt eine Beschreibung der Algorithmen für die Rekonstruktion der Aufnahmen die von den Computer Tomographen stammen.
In diesem Kapitel werden die mathematischen Grundlagen der direkten Tomographie (mit einer nicht-difraktionellen Quelle) vorgestellt. Es wird erklart wie man die Bilder der senkrechten (transversalen) Querschnittes eines Objekts rekonstruieren kann, indem man von deren Projektionen ausgeht.
Im idealen Fall bilden diese Projektionen einen Datensatz der integrierten Werte eines Parameters des objekts-die Integrierungen werden anhand mehreren Geraden gemacht, die das Objekt überqueren, und die man lineare Integrierungen bezeuchnet.
Es wird auch gezeigt, daß der Schlüssel der Bildverarbeitung der Aufnahmen die von einem Computer-Tomographen stammen, der Fourier.Lehrsatz ist, der die gemessene Daten mit der bi-dimensionalen Verwandlung der Projektionen verbindet. Es werden die Rekonstruktions-Algorithmen der Daten die von den Tomographen mit linearen Quellen stammen, dargestellt aber auch von denen die facherförmige Quellen (dritte Generation) haben. Zuletzt wurde auch einen 3D Wiederaufbau-Algorithmus beschrieben.
Der Algoritm der in den meisten Anwendungen oft verwendet wird, ist ein Algorithm der umgekehrten gefilterten Projektion. Dieser Algorithm hat sich als sehr genau und sehr leciht anwendbar ergeben. Er wird mit Hilfe des vorhar erwahnten Fourier-Lehrsatzes bestimmt.
Der Algorithm der umgekehrten gefilterten Projektion ist sehr intuitiv, da jede Projektion des Werkstücks eine fast unabhangige Datei dieses Objektes ist. Man sagt, daß diese Daten fast unabhangig sind weil nur von den verschiedenen Winkel von welchen die Projektionen aufgenommen wurden, abhangig sind. Der Algorithm wird als gefiltert bezeichnet weil die Bestimmunng der Projektionen mit Hilfe des Lehrsatzes einer zweidimensionalen Filtrierungsoperation stark ahnelt.
Um die parallelen Projektionen zu erschaffen, muß eine Verbindung Quelle-Detektor über die ganze Lange der Projektion linear scanen, dann muß sich diese mit einen bestimten Winkel drehen (Winkelbereich) und dann nochmal linear über die ganze Lange der nachsten Projektionen scanen, und immer so weiter machen. Das ist leider sehr zeitraubend.
Eine schnellere Art der Generierung linearen Integralen ist die Benutzung einiger Ausstattungen die mit Quellen vorgewiesen werden, die in der Lage sind facherförmige Strahlen zu erzeugen.
Auf der anderen Seite des untersuchten Werkstücks befinden sich Detektoren. Die Quelle und alle Detektoren werden gedreht um die gewünschte Projektionenanzahl zu erhalten. Obwohl diese Daten-Erhaltungsmethode schneller und einfacher ist, hat sie dagegen leider einen komplexeren und schwereren Wiederaufbau-Algorithmus
Das vierte Kapitel ( der praktische Teil dieser Untersuchung) beschreibt die Projizierung eines industriellen Computer Tomographen. Es werden die Bestanteile dieses Tomographen beschrieben und es wird erklart wie es funktioniert.
Zugleich werden auch die Untersysteme erklart und beschrieben. Diese Unterteilungssysteme sind:
- 1. Der Translationssystem auf die horizontale Achse des Werkstücks;
- 2. Der Translationssystem auf die vertikale Achse (Senkrechte) der Werkstücks;
- 3. Der Rotationssystem des Werkstücks.

Die industrielle Computer Tomographie hat das Potenzial um eine der wichtigsten nicht-zerstörenden Bewertungstechnik zu werden. Die große Anzahl der Vorteile und Gewinne die diese Technologie charakterisiert können ihre Benutzung nicht nur für die Untersuchung des Inneren der Bestandteile befördern, sondern auch für die Untersuchung neuer Materialien oder der Erschaffungsprozesse dieser Produkte.
Das Prozeß der Computer Tomographie kann eine efektive Einschatzung anbieten, um die Qualitat eines Produktes zu verbessern und um die Entwlickungszeit (Zeit zum Markt) zu verkürzen.
Gleichzeitig ist diese Technik einzelartig in die Entdeckung von Deffekten und für die innere Geometrieuntersuchung und so kann sie ein besseres Know How anbieten bezüglich der Maßnahmen die uternommen werden müßen um die gewünschte Qualitat zu erhalten.
Die Computer Tomographie ist ein radiographische Methode die eine ideale Untersuchung eines Werkstücks ermöglicht, wann immer man ein volumetrischen oder dreidimensionalen Detail eines Objektes erhalten will. Wegen der zimlich guten Durchdringlichkeit der X-Strahlen, erlaubt uns diese Technologie eine nicht-zerstörende, physische und einigermasen auch chemische Charakterisierung der internen Strukturen versschiedener Materialien.
Weil diese Methode auf X-Strahlen beruht, kann sie sowohl an metalischen oder nichtmetalischen, festen oder Materialien mit Fasern gewendet werden, aber auch an den Objekten deren Oberflachen glatt oder unregelmaßig sind.
Als endgültige Schlußfolgerung kann man sagen, daß die tomographischen Systeme wegen der Entwicklung und wegen der Algorithmen die in der letzten Jahren vorgeschlagen wurden, die optimalen Systeme sind im Falle der Digitalisierung von komplexen Oberflachen, oder mit Oberflachen die in anderen Oberflachen eingeschrieben sind und etwas viel wichtiger; die Computer Tomographie kann man in den meisten Falle anwenden.
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