[發明專利]一種遠距離激光除銹實時監控與反饋方法、裝置及系統

在審

• 申請號: 201710960592.5
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107610125A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 楊明昆;陳穎平;李文;羅俊元;林勇;惠小東;黃繼盛;樂軍培;施成云;蘇星;江紅華;許澤;李家輝;何成浩;峗吉檐;羅俊
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司臨滄供電局;云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;B23K26/36;B23K26/70
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)11363
• 代理人: 逯長明,許偉群

技術領域

本發明涉及激光除銹領域，尤其涉及一種遠距離激光除銹實時監控與反饋方法、裝置及系統。

背景技術

激光作為一種加工工具，能實現金屬表面銹蝕層的快速清洗。與傳統加工方法不同的是，激光具有高亮度、高單色性等優點，能實現遠距離非接觸式清洗，因此能利用激光對遠距離除銹，比如高壓帶電裝置、核裝置等。

對激光除銹效果的檢測主要有三種方法：一種是銹蝕顆粒和基體在受激光激發后瞬間膨脹而脫離基體表面的過程中會產生聲波和次聲波，通過采集聲波信號實現除銹效果的檢測，但是當除銹距離為米級甚至更遠時，聲波的采集極易受周圍環境的影響，可靠性差；一種是通過激光誘導激發等離子體，檢測銹蝕表面成分來判斷除銹效果，但也受距離限制，遠距離時由于激光聚焦光斑大，激發的等離子體溫度低甚至無法實現等離子體激發，使得檢測效果變差，此外由于需要光譜儀等成本較高；另一種是探測樣品表面并經圖像采集、處理計算平均強度、偏態、峰值等一系列標定值后，進行閾值判斷，或者將激光沖擊材料時產生的等離子信號轉化為電壓信號，在不同激光能量下測試得出損傷閾值，達到除銹效果檢測的目的，但該方法對標定值的提取過程較為復雜，對惡劣的工作環境難以實現快速高效的實時監控。

當采用激光進行遠距離除銹時，為了獲得良好除銹效果，工作人員需要對激光除銹實時檢測，監控除銹效果，并且得到良好的反饋。但是，現有激光除銹檢測方法、裝置及系統無法做到遠距離實時檢測、監控以及反饋激光除銹效果。例如需要對高壓帶電裝置或者核裝置進行除銹作業時，工作人員采用遠距離除銹，但是現有技術不能實時檢測、監控以及反饋激光除銹效果，可能造成除銹偏差，除銹效果不理想，甚至損壞裝備等問題。

發明內容

發明的發明目的在于提供一種遠距離激光除銹實時監控與反饋方法、裝置及系統，以解決現有技術不能實時檢測、監控以及反饋激光除銹效果，可能造成除銹偏差，除銹效果不理想，甚至損壞裝備等問題。

第一方面，本發明實施例提供一種遠距離激光除銹實時監控與反饋方法，包括：

步驟S101：獲取除銹效果圖；

步驟S102：將除銹效果圖進行灰度處理，獲得灰度圖像；

步驟S103：計算灰度圖像上單位面積的平均灰度值；

步驟S104：將所述平均灰度值與預先設定的除銹等級灰度閾值對比，確定除銹區域的除銹等級；

步驟S105：判斷除銹區域的除銹等級是否滿足需求；

步驟S106：如果除銹區域的除銹等級不滿足需求，調整運行參數后重復所述步驟S101至所述步驟S105；

步驟S107：如果除銹區域的除銹等級滿足需求，則計算并獲取除銹剩余工時和除銹效率。

結合本申請的第一方面，在本申請第一方面的第二種可實施方式中，步驟S103：計算灰度圖像上單位面積的平均灰度值包括：根據計算平均灰度值。

結合本申請的第一方面，在本申請第一方面的第三種可實施方式中，根據步驟S106：如果除銹區域的除銹等級不滿足需求，調整運行參數后重復所述步驟S101至所述步驟S105包括：根據ρ＝P_av/ftvd，調整運行參數。

結合本申請的第一方面，在本申請第一方面的第四種可實施方式中，所述運行參數包括激光頻率、掃描速度、掃描間距和除銹效率。

結合本申請的第一方面的第四種可實施方式中，在本申請第一方面的第五種可實施方式中，

所述遠距離激光除銹實時監控與反饋方法還包括：通過掃描速度和掃描間距的乘積判斷除銹速度。

第二方面，本申請實施例提供一種遠距離激光除銹實時監控與反饋裝置，包括：

圖像獲取單元，用于獲取除銹效果圖；

圖像處理單元，用于將除銹效果圖進行灰度處理，獲得灰度圖像；

第一圖像計算單元，用于計算灰度圖像上單位面積的平均灰度值；

對比單元，用于將所述平均灰度值與預先設定的除銹等級灰度閾值對比，確定除銹區域的除銹等級；

判斷單元，用于判斷除銹區域的除銹等級是否滿足需求；

調整單元，用于如果除銹區域的除銹等級不滿足需求，調整運行參數；

第二計算單元，用于如果除銹區域的除銹等級滿足需求，計算并獲取除銹剩余工時。

第三方面，本申請實施例提供一種遠距離激光除銹實時監控與反饋系統，包括：上位機、圖像采集器，激光器、擴束鏡、振鏡以及場鏡；

所述激光器一端與所述擴束鏡一端連接，所述激光器另一端與上位機連接；