[发明专利]一种微束等离子弧焊电弧三维光谱的干扰解耦方法

摘要

本发明一种用于微束等离子弧焊电弧三维光谱的干扰解耦方法，涉及三维光谱的干扰解耦技术领域。本发明一种微束等离子弧焊电弧三维光谱的干扰解耦方法，针对以共聚焦光路为关键的三维光谱检测系统的局限性，通过步骤I‑IV，首先，解决了以该三维光谱检测系统所检测到的微束等离子弧焊电弧中任一点的光辐射强度上耦合了来自于沿光路深度方向前后电弧范围内的其它各点光辐射强度的干扰问题。其次，突破了对三维焊接电弧外表的二维光谱检测，由于受到电弧内部微观粒子的影响，在电弧外表的二维光谱图上的任意点的值，很难准确得到电弧内部各点的光辐射强度等技术问题。

主权项

1.一种微束等离子弧焊电弧三维光谱的干扰解耦方法，基于共聚焦光路为关键的三维光谱检测系统，对微束等离子弧焊电弧内部任意一点实现的三维光谱检测过程中，在检测到的电弧内部任意一点的光辐射强度上耦合了来自于沿光路深度方向前后电弧范围内其它各点光辐射强度的干扰，其特征在于，解耦的步骤如下：I.由喷嘴端部到工件表面，从检测到的电弧三维光谱中，依次取电弧的各径向端面的谱图；II.在电弧的一个径向端面的谱图上，取垂直于光谱检测方向且过电弧轴中心的直径线，以该直径线上各点的光辐射强度检测值，对对应的电弧径向端面，从电弧边缘到轴中心的不同半径的圆上的光辐射强度进行其发射系数的重构；除轴中心点的发射系数外，其它半径的圆上的光辐射强度的发射系数均是对所述直径线上以轴中心为对称的同半径的两点(C点和C′)的光辐射强度重构的发射系数的平均值；III.对由步骤I取得的电弧的各径向端面的谱图，按步骤II，分别对电弧各径向端面上不同半径的圆上的光辐射强度进行其发射系数的重构；IV.按照电弧各径向端面的三维空间位置关系，将步骤III重构得到的电弧各径向端面上的不同半径圆上的光辐射强度的发射系数进行空间合成，得到电弧光辐射强度的重构的发射系数的三维分布，实现微束等离子弧焊电弧三维光谱的干扰解耦。