The present invention relates to a whole field pool temperature field detection system based on colorimetric temperature measurement, including optical splitter, filter, CCD camera, FPGA, computer; the optical splitter is used to divide the incident light into the same output of two paths; the filter is used to select the light of the specific band; the CCD camera is used in the bath for the selected band. Imaging; FPGA is used to send a trigger signal to the CCD camera; on the one hand, the computer is used to control the FPGA. On the one hand, it is used to process the image output from the CCD camera and calculate the temperature field of the molten pool. Based on the colorimetric temperature measurement method, the temperature measurement system is calibrated using a standard high temperature blackbody. Under the CMT process, when the welding current is at the base value, the FPGA signal triggers the CCD camera, and the molten pool image collected by the CCD camera is almost free from the interference of the arc light, then the computer can handle the collected images. The calculation can be made. In order to obtain the high precision temperature field of the molten pool.
【技术实现步骤摘要】
基于比色测温法的全视场熔池温度场检测系统
本专利技术涉及一种测温系统,特别是一种基于比色测温法的全视场熔池温度场检测系统。
技术介绍
在高温生产过程中,温度是反映生产状况的最重要参数,是控制生产过程、确保产品质量的重要依据。对生产对象的温度进行高精度的实时测量,能够使生产操作人员随时了解实际生产情况,及时采取有效措施控制生产过程,保证产品的质量,降低能源和原材料消耗,提高设备热效率,延长设备使用寿命,确保生产安全。同时,高温测量也是实现高温生产过程决策优化和自动控制的必要条件,是实现节能生产过程的关键所在。目前温度传感器的使用数量在各种传感器中位居首位,这也在一定程度上反映了温度测量技术的重要性。焊接制造过程中,熔池内存在着强烈的能量、动量和质量传输物理过程,从而产生传热、对流和传质等物理现象。熔池温度场的强度与温度分布强烈影响能量、动量和质量传输物理过程,它直接影响焊接制造的外在质量。因此从理论和实验上开展熔池温度场研究对激光焊接等再制造技术的发展具有直接指导意义。在目前实际高温生产过程中,一般采用热电偶、热电阻等作为高温检测的传感器。这些接触式传感器通常只能测量高温对象中特定一点或多点的温度值,很难获取高温对象的温度场分布情况,而且其中某些传感器的热惰性较大,难以对高温对象进行高精度实时检测。因此,为使生产操作人员能及时准确地了解生产情况,采取有效措施改进生产条件和工艺,对生产过程进行优化决策与自动控制,从而实现高温生产过程的节能降耗,提高产品质量,有必要研究并开发出一种抗干扰高精度的非接触式全视场温度场检测技术。与传统的接触式测温方法相比,辐射测温法 ...
【技术保护点】
1.一种基于比色测温法的全视场熔池温度场检测系统,其特征在于,包括分光镜、两片滤光片、两个CCD相机、FPGA和计算机;所述分光镜用于将入射光线分成两路相同的输出;所述滤光片用于选择特定波段的光通过;所述CCD相机用于熔池在选择的特定波段下成像;所述FPGA用于发出触发信号给两个CCD相机;所述计算机一方面用于控制FPGA,另一方面用于对CCD相机输出的图像进行处理,计算得到熔池的温度场。
【技术特征摘要】
1.一种基于比色测温法的全视场熔池温度场检测系统,其特征在于,包括分光镜、两片滤光片、两个CCD相机、FPGA和计算机;所述分光镜用于将入射光线分成两路相同的输出;所述滤光片用于选择特定波段的光通过;所述CCD相机用于熔池在选择的特定波段下成像;所述FPGA用于发出触发信号给两个CCD相机;所述计算机一方面用于控制FPGA,另一方面用于对CCD相机输出的图像进行处理,计算得到熔池的温度场。2.根据权利要求1所述的基于比色测温法的全视场熔池温度场检测系统,其特征在于,滤光片的波段选择要避开焊接过程中焊丝成分和保护气发出的谱线波段。3.根据权利要求1所述的基于比色测温法的全视场熔池温度场检测系统,其特征在于,所述CCD相机为两台相同的黑白CCD相机。4.根据权利要求1所述的基于比色测温法的全视场熔池温度场检测系统,其特征在于,在CMT工艺下,所述FPGA在焊接电流处于基值时发出信号触发CCD相机。5.根据权利要求1所述的基于比色测温法的全视场熔池温度场检测系统,其特征在于,所述全视场熔池温度场检测系统在测量之前使用标准高温黑体进行标定。6.根据权利要求1所述的基于比色测温法的全视场熔池温度场检测系统,其特征在于,所述计算机基于比色测温法计算熔池的温度场;比色测温公式为:其中C2为第...
【专利技术属性】
技术研发人员:韩静,余荣伟,陆骏,赵壮,柏连发,张毅,
申请(专利权)人:南京理工大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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