[发明专利]一种远距离激光除锈实时监控与反馈方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及激光除锈领域，尤其涉及一种远距离激光除锈实时监控与反馈方法、装置及系统。

背景技术

激光作为一种加工工具，能实现金属表面锈蚀层的快速清洗。与传统加工方法不同的是，激光具有高亮度、高单色性等优点，能实现远距离非接触式清洗，因此能利用激光对远距离除锈，比如高压带电装置、核装置等。

对激光除锈效果的检测主要有三种方法：一种是锈蚀颗粒和基体在受激光激发后瞬间膨胀而脱离基体表面的过程中会产生声波和次声波，通过采集声波信号实现除锈效果的检测，但是当除锈距离为米级甚至更远时，声波的采集极易受周围环境的影响，可靠性差；一种是通过激光诱导激发等离子体，检测锈蚀表面成分来判断除锈效果，但也受距离限制，远距离时由于激光聚焦光斑大，激发的等离子体温度低甚至无法实现等离子体激发，使得检测效果变差，此外由于需要光谱仪等成本较高；另一种是探测样品表面并经图像采集、处理计算平均强度、偏态、峰值等一系列标定值后，进行阈值判断，或者将激光冲击材料时产生的等离子信号转化为电压信号，在不同激光能量下测试得出损伤阈值，达到除锈效果检测的目的，但该方法对标定值的提取过程较为复杂，对恶劣的工作环境难以实现快速高效的实时监控。

当采用激光进行远距离除锈时，为了获得良好除锈效果，工作人员需要对激光除锈实时检测，监控除锈效果，并且得到良好的反馈。但是，现有激光除锈检测方法、装置及系统无法做到远距离实时检测、监控以及反馈激光除锈效果。例如需要对高压带电装置或者核装置进行除锈作业时，工作人员采用远距离除锈，但是现有技术不能实时检测、监控以及反馈激光除锈效果，可能造成除锈偏差，除锈效果不理想，甚至损坏装备等问题。

发明内容

发明的发明目的在于提供一种远距离激光除锈实时监控与反馈方法、装置及系统，以解决现有技术不能实时检测、监控以及反馈激光除锈效果，可能造成除锈偏差，除锈效果不理想，甚至损坏装备等问题。

第一方面，本发明实施例提供一种远距离激光除锈实时监控与反馈方法，包括：

步骤S101：获取除锈效果图；

步骤S102：将除锈效果图进行灰度处理，获得灰度图像；

步骤S103：计算灰度图像上单位面积的平均灰度值；

步骤S104：将所述平均灰度值与预先设定的除锈等级灰度阈值对比，确定除锈区域的除锈等级；

步骤S105：判断除锈区域的除锈等级是否满足需求；

步骤S106：如果除锈区域的除锈等级不满足需求，调整运行参数后重复所述步骤S101至所述步骤S105；

步骤S107：如果除锈区域的除锈等级满足需求，则计算并获取除锈剩余工时和除锈效率。

结合本申请的第一方面，在本申请第一方面的第二种可实施方式中，步骤S103：计算灰度图像上单位面积的平均灰度值包括：根据计算平均灰度值。

结合本申请的第一方面，在本申请第一方面的第三种可实施方式中，根据步骤S106：如果除锈区域的除锈等级不满足需求，调整运行参数后重复所述步骤S101至所述步骤S105包括：根据ρ＝P_av/ftvd，调整运行参数。

结合本申请的第一方面，在本申请第一方面的第四种可实施方式中，所述运行参数包括激光频率、扫描速度、扫描间距和除锈效率。

结合本申请的第一方面的第四种可实施方式中，在本申请第一方面的第五种可实施方式中，

所述远距离激光除锈实时监控与反馈方法还包括：通过扫描速度和扫描间距的乘积判断除锈速度。

第二方面，本申请实施例提供一种远距离激光除锈实时监控与反馈装置，包括：

图像获取单元，用于获取除锈效果图；

图像处理单元，用于将除锈效果图进行灰度处理，获得灰度图像；

第一图像计算单元，用于计算灰度图像上单位面积的平均灰度值；

对比单元，用于将所述平均灰度值与预先设定的除锈等级灰度阈值对比，确定除锈区域的除锈等级；

判断单元，用于判断除锈区域的除锈等级是否满足需求；

调整单元，用于如果除锈区域的除锈等级不满足需求，调整运行参数；

第二计算单元，用于如果除锈区域的除锈等级满足需求，计算并获取除锈剩余工时。

第三方面，本申请实施例提供一种远距离激光除锈实时监控与反馈系统，包括：上位机、图像采集器，激光器、扩束镜、振镜以及场镜；

所述激光器一端与所述扩束镜一端连接，所述激光器另一端与上位机连接；