[发明专利]一种激光清洗的在线监测方法

权利要求书

1.一种激光清洗的在线监测方法，其特征主要包括以下步骤：

1)在待清洗物体主体结构上部署相应数量的F-P型光纤传感器，形成测试点；

用1064nm的激光照射待清洗物质和基底表面；

2)将F-P型光纤传感器所得到的数据进行分析处理；

3)利用公式(1)(2)对以上F-P型光纤传感器所得到的数据进行处理，得到激光清洗过程中待清洗物体表面应力和温度的变化情况。

其中，I_R是反射光强，I_T是透射光强，R是腔体反射率，n是折射率，l是腔体长度，I_i是入射光强，λ是入射光波长，在激光清洗的过程中，根据公式(1)，在入射光波长λ、折射率n和入射光强I_i已知的情况下，I_R是关于腔体长度l的函数，根据I_R的变化情况，得到待清洗物体表面应力的变化情况；根据公式(2)，在入射光波长λ、入射光强I_i和腔体长度l已知的情况下，根据I_T的变化情况，得到待清洗物体表面温度的变化情况。

2.根据权利要求1所述的一种激光清洗的在线监测方法，其特征在于：所述步骤1)所选的F-P型光纤传感器，采用稳定的宽带源SL S202L作为光源，波分复用器进行分光处理，每分光连接一个探头和环形器，经过光电探测器处理，用计算机进行分析处理，计算测试点处应力和温度的变化情况。

3.根据权利要求1所述的一种激光清洗的在线监测方法，其特征在于：所述步骤2)待清洗物体的基底可以是金属材料，例如：铁、铜、钢等，也可以是非金属材料，例如：石料、碳纤维等复合材料。表面的待清洗物质可以为油漆、铁锈、油污、氧化膜以及树脂等。

4.根据权利要求2所述的一种激光清洗的在线监测方法，其特征在于：所选择的光源为稳定的宽带源SL S202L，其波长范围是450-5500nm，连续工作一小时的情况下输出功率稳定性小于0.01％，稳定性好，满足实验要求。

5.根据权利要求2所述的一种激光清洗的在线监测方法，其特征在于：所选择的波分复用器是DWDM波分复用器，其光学性能优良，可靠性高，易与光纤设备耦合，信号间道从0.2nm到1.2nm。

6.根据权利要求2所述的一种激光清洗的在线监测方法，其特征在于：用计算机分析处理，计算测试点的应力和温度的变化情况，如果待清洗物体的基底材料是铁，表面污渍是油漆，则应力范围是1.28×10⁸N/m²～1.66×10⁸N/m²说明清洗发生，基底完好，当温度范围是300-1538℃时，说明油漆达到熔点，基底在这个温度范围内不会发生损伤，并且在整个激光清洗的过程中可以实时监测清洗情况。

7.根据权利要求6所述的一种激光清洗的在线监测方法，其特征在于：当应力大于1.66×10⁸N/m2或是温度高于1538℃时可以及时得到反馈，降低1064nm激光的功率大小，保证基底不受损伤，当应力小于1.28×10⁸N/m²或是温度低于300℃时，可以根据反馈数据，提高1064nm激光功率大小，保证清洗的发生，实现清洗的目的，既保证清洗质量，又保护了基底不受损伤。