[發明專利]葉片焊接溫度場程控實時溫度測量裝置

無效

• 申請號: 201310484775.6
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN103759833A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 趙琦;徐巧青;艾哲峰;楊淑宏;王永順;李景春
• 申請（專利權）人: 哈爾濱汽輪機廠有限責任公司
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G01J5/20
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張利明

技術領域

本發明涉及葉片焊接溫度測量裝置。屬于焊接程控測溫領域。

背景技術

司太立合金焊接，以銀錳合金為焊接材料，焊接時要求焊接材料的溫度要均勻才能保證焊接質量，同時還要保證葉片強度，因此需要對整個焊接葉片的溫度及溫場分布進行監測。

光電高溫計是一種點溫測量裝置，即只能檢測一個點的溫度，無法對整個焊接葉片的溫度場進行測量分析，同時在僅用肉眼觀測時，無法實施程控測溫，因此導致對焊接工藝的改進和焊接質量的控制達不到其應有的作用，對百萬千瓦等級的核電汽輪機組葉片生產加工質量帶來重大隱患。

發明內容

本發明是為了解決現有溫度測量裝置無法對整個焊接葉片溫度場內的溫度進行測量并且無法實施程控測溫的問題。

本發明所述的葉片焊接溫度場程控實時溫度測量裝置，它包括：紅外圖像采集系統和控制系統；

所述控制系統包括：放大模塊和圖像處理模塊；

紅外圖像采集系統用于采集待測葉片焊接溫度場的紅外圖像，該紅外圖像采集系統輸出圖像信號給放大模塊，該放大模塊輸出放大信號給接圖像處理模塊，該圖像處理模塊用于對其接收到的放大后的圖像信號進行處理，獲得該圖像中每個象素點所對應的溫度和坐標，然后將所有像素所對應的溫度的平均值作為葉片焊接溫度場溫度，所述葉片焊接溫度場溫度以及每個象素點所對應的溫度和坐標數據作為控制系統的輸出信號。

它還包括：溫度顯示模塊；控制系統輸出葉片焊接溫度場溫度信號給溫度顯示模塊。

它還包括：存儲模塊；控制系統輸出葉片焊接溫度場溫度信號以及每個象素點所對應的溫度和坐標數據給存儲模塊。

它還包括：溫度分析模塊；控制系統輸出每個象素點所對應的溫度和坐標數據給溫度分析模塊，溫度分析模塊用于對其接收到的每個象素點所對應的溫度和坐標進行處理，獲得葉片焊接溫度場的溫度分布圖像。

紅外圖像采集系統包括：光學鏡頭、濾光片和紅外探測器；

葉片焊接溫度場內所有點處的紅外線光波通過光學鏡頭透射到濾光片上，濾光片將過濾后的紅外線光波透射到紅外探測器的光信號輸入端，紅外探測器的圖像信號輸出端作為紅外圖像采集系統的圖像信號輸出端。

上述紅外圖像采集系統為紅外熱像儀。

上述紅外圖像采集系統通過100MB以太網數字圖像視頻幀信號向控制系統發送信號。

上述光學鏡頭的焦距為20mm。

上述濾光片的濾除波段在8μm至14μm之間。

上述紅外探測器的像素為320*240。

由于不同的紅外線輻射強度對應不同的溫度，因此本發明所述的葉片焊接溫度場程控實時溫度測量裝置，利用紅外圖像采集系統對整個焊接葉片溫度場內的紅外線光波進行實時采集，然后通過控制系統對采集到的所有時刻的圖像信息進行處理就能夠得到葉片焊接溫度場內所有點的溫度和溫度場內的平均溫度，從而對整個焊接葉片的溫度場進行實時程控測溫。

本發明所述的葉片焊接溫度場程控實時溫度測量裝置適用于任意焊接程控測溫領域。

附圖說明

圖1是葉片焊接溫度場程控實時溫度測量裝置的結構示意圖。

圖2是紅外圖像采集系統的結構示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：參照圖1具體說明本實施方式，本實施方式所述的葉片焊接溫度場程控實時溫度測量裝置，它包括：紅外圖像采集系統1和控制系統2；

所述控制系統2包括：放大模塊21和圖像處理模塊22；

紅外圖像采集系統1用于采集待測葉片焊接溫度場的紅外圖像，該紅外圖像采集系統1輸出圖像信號給放大模塊21，該放大模塊21輸出放大信號給接圖像處理模塊22，該圖像處理模塊22用于對其接收到的放大后的圖像信號進行處理，獲得該圖像中每個象素點所對應的溫度和坐標，然后將所有像素所對應的溫度的平均值作為葉片焊接溫度場溫度，所述葉片焊接溫度場溫度以及每個象素點所對應的溫度和坐標數據作為控制系統2的輸出信號。

焊接加熱過程中，紅外圖像采集系統1采集焊接部位產生的紅外線光波，并轉換為圖像信號發送給控制系統2，控制系統2中的放大模塊21將接收到的圖像信號發放大并發送給圖像處理模塊22，圖像處理模塊22用于對其接收到的放大后的圖像信號進行處理，獲得該圖像中每個象素點所對應的溫度和坐標，并對所有象素點所對應的溫度求平均值，然后將所有像素所對應的溫度的平均值作為葉片焊接溫度場溫度輸出，將所有像素所對應的溫度的平均值、每個象素點所對應的溫度和坐標作為控制系統2的輸出信號。