[發明專利]基于紅外熱像儀的窄間隙側壁熔合狀態監測方法及系統

在審

• 申請號: 202310412261.3
• 申請日: 2023-04-18
• 公開（公告）號: CN116519147A
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 劉金平;馮英超;陳鵬;楊曉冬;武少杰;閆燦燦;潘國偉;孔維臣;張曉冬;羅瑞強
• 申請（專利權）人: 中國核工業二三建設有限公司;核工業工程研究設計有限公司
• 主分類號: G01J5/48
• 分類號: G01J5/48
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 申龍華

1.一種基于紅外熱像儀的窄間隙側壁熔合狀態監測方法，其特征在于，包括：

獲取窄間隙側壁臨界熔合狀態下的標準時間-溫度曲線；

通過紅外熱像儀獲取當前時刻待監測窄間隙側壁目標區域的溫度；所述目標區域為熔池和熔池設定范圍內的區域；

根據所述標準時間-溫度曲線和所述溫度確定所述待監測窄間隙側壁的熔合狀態；所述熔合狀態包括未熔合狀態、全熔合狀態和臨界熔合狀態。

2.根據權利要求1所述的一種基于紅外熱像儀的窄間隙側壁熔合狀態監測方法，其特征在于，所述獲取窄間隙側壁臨界熔合狀態下的標準時間-溫度曲線，包括：

對多個窄間隙側壁分別進行焊接，并通過紅外熱像儀獲取焊接過程中目標區域的溫度，得到曲線集合；所述曲線集合包括各窄間隙側壁對應的臨界熔合狀態下的時間-溫度曲線；

將所述曲線集合中平均溫度與母材熔點差值最小的時間-溫度曲線確定為所述窄間隙側壁臨界熔合狀態下的標準時間-溫度曲線。

3.根據權利要求1所述的一種基于紅外熱像儀的窄間隙側壁熔合狀態監測方法，其特征在于，根據所述標準時間-溫度曲線和所述溫度確定所述待監測窄間隙側壁的熔合狀態，包括：

確定所述窄間隙側壁臨界熔合狀態下的標準時間-溫度曲線的最大值和最小值；

若當前時刻所述待監測窄間隙側壁目標區域的溫度大于所述最大值，則將當前時刻所述待監測窄間隙側壁確定為全熔合狀態；

若當前時刻所述待監測窄間隙側壁目標區域的溫度小于所述最小值，則將當前時刻所述待監測窄間隙側壁確定為未熔合狀態；

若當前時刻所述所述待監測窄間隙側壁目標區域的溫度不小于最小值且不大于最大值，則將當前時刻所述待監測窄間隙側壁確定為臨界熔合狀態。

4.一種基于紅外熱像儀的窄間隙側壁熔合狀態監測系統，其特征在于，包括：紅外熱像儀、窄間隙焊接設備和PC端；

所述PC端分別與所述紅外熱像儀和所述窄間隙焊接設備連接，所述紅外熱像儀設置在所述窄間隙焊接設備上，所述紅外熱像儀用于獲取焊接過程中當前時刻待監測窄間隙側壁目標區域的溫度并將當前時刻所述待監測窄間隙側壁目標區域的溫度傳送給所述PC端；所述PC端包括判斷模塊，所述判斷模塊用于根據所述當前時刻所述待監測窄間隙側壁目標區域的溫度和窄間隙側壁臨界熔合狀態下的標準時間-溫度曲線，確定所述待監測窄間隙側壁熔合狀態；所述目標區域為熔池和熔池設定范圍內的區域；所述熔合狀態包括未熔合狀態、全熔合狀態和臨界熔合狀態。

5.根據權利要求4所述的一種基于紅外熱像儀的窄間隙側壁熔合狀態監測系統，其特征在于，所述窄間隙焊接設備包括：設備本體、焊槍、夾具和焊接小車，所述焊槍和所述紅外熱像儀均設置在所述夾具上，所述夾具設置在所述焊接小車上，所述焊接小車設置在所述設備本體上。

6.根據權利要求4所述的一種基于紅外熱像儀的窄間隙側壁熔合狀態監測系統，其特征在于，所述紅外熱像儀與熔池之間的距離的范圍大于30厘米且小于40厘米，所述紅外熱像儀的拍攝角度的范圍為大于30度且小于70度。

7.根據權利要求5所述的一種基于紅外熱像儀的窄間隙側壁熔合狀態監測系統，其特征在于，還包括：

導軌，設置在所述設備本體上，所述焊接小車設置在所述導軌上。

8.根據權利要求5所述的一種基于紅外熱像儀的窄間隙側壁熔合狀態監測系統，其特征在于，所述PC端還包括：

獲取模塊，用于獲取窄間隙側壁臨界熔合狀態下的標準時間-溫度曲線。