[发明专利]熔焊过程的监测装置及监测方法

权利要求书

1.一种熔焊过程的监测装置，其特征在于：壳体（5）内部的右上角固定设置高速摆动电机（2），在所述高速摆动电机（2）的电机摆动轴上安装红外反射镜（3）；壳体（5）内部的左下角固定设置红外传感器（1），且所述红外传感器（1）的轴线与壳体（5）外平面平行，与壳体（5）下平面成角度一，与红外反射镜（3）所在平面成角度二，所述红外传感器（1）的探头平面与红外反射镜（3）的间距为距离一；具体安装位置同时满足下述公式：

γ= β+π/4；

b2-a2>d2；

a+c=l；

Tan2α=w/2c；

c√[(tan2α)2+1]-c＜d1；

其中γ为上述角度二，β为上述角度一，a为红外传感器探头平面距离红外反射镜的距离一，d为红外传感器半径，l为双激光红外传感器焦点距离，b为入射光线与红外传感器探头平面交点到红外反射镜面入射点的距离，c为红外反射镜在平衡位置时入射点到焊缝平面的发射点的距离，w为焊缝宽度，α为电机摆动角度,d1为红外传感器允许斑点测温距离变化量。

2.根据权利要求1所述的熔焊过程的监测装置，其特征在于：所述的壳体5下底面设置透红外滤光片（4）以减少弧光的干扰，所述透红外滤光片（4）的面积与光路入射面积相配合。

3.根据权利要求1所述的熔焊过程的监测装置，其特征在于：所述的红外传感器1、高速摆动电机（2）的电缆穿过壳体（5）的左侧分别与信号处理电路板（6）及电机驱动器（8）相连，所述的信号处理电路板（6）与数据采集卡（7）连接，数据采集卡（7）将数据传送至计算机（9）的数据分析系统，电机驱动器（8）与计算机（9）的电机设置系统相连。

4.一种利用权利要求1或2或3所述的监测装置的熔焊过程的监测方法，其特征在于：监测装置移动速度与焊接速度同步，保证相对静止，在熔焊过程中监测焊接准稳态温度场，通过红外反射镜（3）的摆动，扫描焊缝（10）横向准稳态温度场，依据焊缝宽度，设定高速摆动电机（2）的摆动角度。

5.根据权利要求4所述的熔焊过程的监测方法，其特征在于：将红外传感器（1）采集到的信号经过处理送到计算机（9）的数据分析系统，通过时间和温度范围作为监测信号，绘制出时间温度曲线。

6.根据权利要求5所述的熔焊过程的监测方法，其特征在于：所述的计算机（9）的数据分析系统根据经验设置最高温度点与最低温度点的范围，以及周期对称性作为评估信号，并且对于不满足要求的温度曲线给予报警处理。