[發明專利]熔焊過程的監測裝置及監測方法

有效

• 申請號: 201410092828.4
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN103862136A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 徐國成;范秋月;周廣浩;于鵬;劉靜
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B23K9/095
• 分類號: B23K9/095
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 王怡敏

1.一種熔焊過程的監測裝置，其特征在于：殼體（5）內部的右上角固定設置高速擺動電機（2），在所述高速擺動電機（2）的電機擺動軸上安裝紅外反射鏡（3）；殼體（5）內部的左下角固定設置紅外傳感器（1），且所述紅外傳感器（1）的軸線與殼體（5）外平面平行，與殼體（5）下平面成角度一，與紅外反射鏡（3）所在平面成角度二，所述紅外傳感器（1）的探頭平面與紅外反射鏡（3）的間距為距離一；具體安裝位置同時滿足下述公式：

γ=?β+π/4；

b2-a2>d2；

a+c=l；

Tan2α=w/2c；

c√[(tan2α)2+1]-c＜d1；

其中γ為上述角度二，β為上述角度一，a為紅外傳感器探頭平面距離紅外反射鏡的距離一，d為紅外傳感器半徑，l為雙激光紅外傳感器焦點距離，b為入射光線與紅外傳感器探頭平面交點到紅外反射鏡面入射點的距離，c為紅外反射鏡在平衡位置時入射點到焊縫平面的發射點的距離，w為焊縫寬度，α為電機擺動角度,d1為紅外傳感器允許斑點測溫距離變化量。

2.根據權利要求1所述的熔焊過程的監測裝置，其特征在于：所述的殼體5下底面設置透紅外濾光片（4）以減少弧光的干擾，所述透紅外濾光片（4）的面積與光路入射面積相配合。

3.根據權利要求1所述的熔焊過程的監測裝置，其特征在于：所述的紅外傳感器1、高速擺動電機（2）的電纜穿過殼體（5）的左側分別與信號處理電路板（6）及電機驅動器（8）相連，所述的信號處理電路板（6）與數據采集卡（7）連接，數據采集卡（7）將數據傳送至計算機（9）的數據分析系統，電機驅動器（8）與計算機（9）的電機設置系統相連。

4.一種利用權利要求1或2或3所述的監測裝置的熔焊過程的監測方法，其特征在于：監測裝置移動速度與焊接速度同步，保證相對靜止，在熔焊過程中監測焊接準穩態溫度場，通過紅外反射鏡（3）的擺動，掃描焊縫（10）橫向準穩態溫度場，依據焊縫寬度，設定高速擺動電機（2）的擺動角度。

5.根據權利要求4所述的熔焊過程的監測方法，其特征在于：將紅外傳感器（1）采集到的信號經過處理送到計算機（9）的數據分析系統，通過時間和溫度范圍作為監測信號，繪制出時間溫度曲線。

6.根據權利要求5所述的熔焊過程的監測方法，其特征在于：所述的計算機（9）的數據分析系統根據經驗設置最高溫度點與最低溫度點的范圍，以及周期對稱性作為評估信號，并且對于不滿足要求的溫度曲線給予報警處理。