[发明专利]一种金属熔池激光吸收率分布在线测量系统和方法

摘要

本发明涉及一种金属熔池激光吸收率分布在线测量系统和方法，其解决了现有技术中存在的因金属熔池表面形貌存在起伏，探测光的反射分布在较大空间角度内，探测光的有效信息受辐照激光、热辐射干扰而不能对金属熔池激光吸收率分布进行准确测量的问题。本发明利用椭球反射面共轭汇聚特性，即从一个焦点发出的光经内壁反射后汇聚至另一个焦点上，通过椭球反射器向金属试样同时射入辐照加热激光和探测激光，探测激光经分束镜分束，再分束后的光线利用两个相机同时进行数据采集并计算得到激光吸收率，其中干扰光线均被成像组件过滤以提高数据的准确性。

主权项

1.一种金属熔池激光吸收率分布在线测量系统，其特征在于，包括椭球反射器(1)、辐照激光器(11)、探测激光器(12)、分束镜(4)、第一相机(501)、成像组件(8)、第二相机(502)以及数据采集与控制系统(9)；其中，所述椭球反射器的内壁镀有均匀且反射率高的膜层；所述椭球反射器(1)的两个焦点处分别开设第一通孔和第二通孔，金属试样(6)放置在第一通孔处，第二通孔的下方依次设置成像组件(8)和第二相机(502)；所述探测激光器(12)发出的探测激光(3)经45°角放置的分束镜分成一束透射光和一束反射光，所述反射光的光路上放置第一相机(501)；所述透射光射入椭球反射器(1)后经金属试样(6)、椭球反射器(1)内壁反射后，汇聚至第二通孔，再经过成像组件(8)后被第二相机(502)接收；所述辐照激光器(11)发出的辐照激光(2)射入椭球反射器(1)后一部分对金属试样(6)进行加热，金属试样(6)产生热辐射光(701)被椭球反射器(1)内壁反射后，再经过第二通孔被成像组件(8)过滤，另一部分经金属试样(6)、椭球反射器(1)内壁反射后，再经过第二通孔被成像组件(8)过滤；所述第一相机(501)、第二相机(502)均与数据采集与控制系统(9)连接。