CN103759833A - 叶片焊接温度场程控实时温度测量装置 - Google Patents
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Abstract
叶片焊接温度场程控实时温度测量装置，涉及焊接程控测温领域。本发明是为了解决现有温度测量装置无法对整个焊接叶片温度场内的温度进行测量并且无法实施程控测温的问题。由于不同的红外线辐射强度对应不同的温度，因此本发明所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置，利用红外图像采集系统对整个焊接叶片温度场内的红外线光波进行实时采集，然后通过控制系统对采集到的所有时刻的图像信息进行处理就能够得到叶片焊接温度场内所有点的温度和温度场内的平均温度，从而对整个焊接叶片的温度场进行实时程控测温。本发明所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置适用于任意焊接程控测温领域。
Description
技术领域
本发明涉及叶片焊接温度测量装置。属于焊接程控测温领域。
背景技术
司太立合金焊接，以银锰合金为焊接材料，焊接时要求焊接材料的温度要均匀才能保证焊接质量，同时还要保证叶片强度，因此需要对整个焊接叶片的温度及温场分布进行监测。
光电高温计是一种点温测量装置，即只能检测一个点的温度，无法对整个焊接叶片的温度场进行测量分析，同时在仅用肉眼观测时，无法实施程控测温，因此导致对焊接工艺的改进和焊接质量的控制达不到其应有的作用，对百万千瓦等级的核电汽轮机组叶片生产加工质量带来重大隐患。
发明内容
本发明是为了解决现有温度测量装置无法对整个焊接叶片温度场内的温度进行测量并且无法实施程控测温的问题。
本发明所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置，它包括：红外图像采集系统和控制系统；
所述控制系统包括：放大模块和图像处理模块；
红外图像采集系统用于采集待测叶片焊接温度场的红外图像，该红外图像采集系统输出图像信号给放大模块，该放大模块输出放大信号给接图像处理模块，该图像处理模块用于对其接收到的放大后的图像信号进行处理，获得该图像中每个象素点所对应的温度和坐标，然后将所有像素所对应的温度的平均值作为叶片焊接温度场温度，所述叶片焊接温度场温度以及每个象素点所对应的温度和坐标数据作为控制系统的输出信号。
它还包括：温度显示模块；控制系统输出叶片焊接温度场温度信号给温度显示模块。
它还包括：存储模块；控制系统输出叶片焊接温度场温度信号以及每个象素点所对应的温度和坐标数据给存储模块。
它还包括：温度分析模块；控制系统输出每个象素点所对应的温度和坐标数据给温度分析模块，温度分析模块用于对其接收到的每个象素点所对应的温度和坐标进行处理，获得叶片焊接温度场的温度分布图像。
红外图像采集系统包括：光学镜头、滤光片和红外探测器；
叶片焊接温度场内所有点处的红外线光波通过光学镜头透射到滤光片上，滤光片将过滤后的红外线光波透射到红外探测器的光信号输入端，红外探测器的图像信号输出端作为红外图像采集系统的图像信号输出端。
上述红外图像采集系统为红外热像仪。
上述红外图像采集系统通过100MB以太网数字图像视频帧信号向控制系统发送信号。
上述光学镜头的焦距为20mm。
上述滤光片的滤除波段在8μm至14μm之间。
上述红外探测器的像素为320*240。
由于不同的红外线辐射强度对应不同的温度，因此本发明所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置，利用红外图像采集系统对整个焊接叶片温度场内的红外线光波进行实时采集，然后通过控制系统对采集到的所有时刻的图像信息进行处理就能够得到叶片焊接温度场内所有点的温度和温度场内的平均温度，从而对整个焊接叶片的温度场进行实时程控测温。
本发明所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置适用于任意焊接程控测温领域。
附图说明
图1是叶片焊接温度场程控实时温度测量装置的结构示意图。
图2是红外图像采集系统的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置，它包括：红外图像采集系统1和控制系统2；
所述控制系统2包括：放大模块21和图像处理模块22；
红外图像采集系统1用于采集待测叶片焊接温度场的红外图像，该红外图像采集系统1输出图像信号给放大模块21，该放大模块21输出放大信号给接图像处理模块22，该图像处理模块22用于对其接收到的放大后的图像信号进行处理，获得该图像中每个象素点所对应的温度和坐标，然后将所有像素所对应的温度的平均值作为叶片焊接温度场温度，所述叶片焊接温度场温度以及每个象素点所对应的温度和坐标数据作为控制系统2的输出信号。
焊接加热过程中，红外图像采集系统1采集焊接部位产生的红外线光波，并转换为图像信号发送给控制系统2，控制系统2中的放大模块21将接收到的图像信号发放大并发送给图像处理模块22，图像处理模块22用于对其接收到的放大后的图像信号进行处理，获得该图像中每个象素点所对应的温度和坐标，并对所有象素点所对应的温度求平均值，然后将所有像素所对应的温度的平均值作为叶片焊接温度场温度输出，将所有像素所对应的温度的平均值、每个象素点所对应的温度和坐标作为控制系统2的输出信号。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置做进一步说明，本实施方式中，它还包括：温度显示模块3；
控制系统2输出叶片焊接温度场温度信号给温度显示模块3。
工作人员能够通过温度显示模块3直接读取温度值，从而控制叶片焊接温度场内的温度保持在760℃±20℃，即银铜合金焊条的融化值，以达到焊接均匀的目的，进而保证焊接的牢固性和叶片焊接质量。
具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置做进一步说明，本实施方式中，它还包括：存储模块4；
控制系统2输出叶片焊接温度场温度信号以及每个象素点所对应的温度和坐标数据给存储模块4。
存储模块4能够存储叶片焊接温度场内所有时刻的温度，便于工作人员任意调用。
具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式二所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置做进一步说明，本实施方式中，它还包括：温度分析模块5；
控制系统2输出每个象素点所对应的温度和坐标数据给温度分析模块5，温度分析模块5用于对其接收到的每个象素点所对应的温度和坐标进行处理，获得叶片焊接温度场的温度分布图像。
温度分析模块5对其接收到的每个象素点所对应的温度和坐标进行点温分析，获得叶片焊接温度场的温度分布图像，温度显示模块3将该温度分布图像显示出来，工作人员通过该温度分布图像判断叶片焊接温度场内的温度是否均匀，从而控制温度场内的温度，进而保证叶片焊接质量。
具体实施方式五：参照图2具体说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一、二、三或四所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置做进一步说明，本实施方式中，红外图像采集系统1包括：光学镜头11、滤光片12和红外探测器13；
叶片焊接温度场内所有点处的红外线光波通过光学镜头11透射到滤光片12上，滤光片12将过滤后的红外线光波透射到红外探测器13的光信号输入端，红外探测器13的图像信号输出端作为红外图像采集系统1的图像信号输出端。
焊接加热过程中，光学镜头11直接对准待测量的焊接部位，焊接部位产生的红外线光波通过光学镜头11透射到滤光片12上，滤光片12将红外线光波过滤出来，从而使叶片焊接温度场程控实时温度测量装置保证采集和测量的准确性，滤光片12将过滤后的红外线光波透射给红外探测器13，红外探测器13将该红外线光波转换成图像信号发送给控制系统2。
具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式一、二、三或四所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置做进一步说明，本实施方式中，红外图像采集系统1为红外热像仪。
具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式一、二、三或四所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置做进一步说明，本实施方式中，红外图像采集系统1通过100MB以太网数字图像视频帧信号向控制系统2发送信号。
具体实施方式八：本实施方式是对具体实施方式五所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置做进一步说明，本实施方式中，光学镜头11的焦距为20mm。
具体实施方式九：本实施方式是对具体实施方式五所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置做进一步说明，本实施方式中，滤光片12的滤除波段在8μm至14μm之间。
具体实施方式十：本实施方式是对具体实施方式五所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置做进一步说明，本实施方式中，红外探测器13的像素为320*240。
Claims (10)
1.叶片焊接温度场程控实时温度测量装置，其特征在于，它包括：红外图像采集系统（1）和控制系统（2）；
所述控制系统（2）包括：放大模块（21）和图像处理模块（22）；
红外图像采集系统（1）用于采集待测叶片焊接温度场的红外图像，该红外图像采集系统（1）输出图像信号给放大模块（21），该放大模块（21）输出放大信号给接图像处理模块（22），该图像处理模块（22）用于对其接收到的放大后的图像信号进行处理，获得该图像中每个象素点所对应的温度和坐标，然后将所有像素所对应的温度的平均值作为叶片焊接温度场温度，所述叶片焊接温度场温度以及每个象素点所对应的温度和坐标数据作为控制系统（2）的输出信号。
2.根据权利要求1所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置，其特征在于，它还包括：温度显示模块（3）；
控制系统（2）输出叶片焊接温度场温度信号给温度显示模块（3）。
3.根据权利要求1所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置，其特征在于，它还包括：存储模块（4）；
控制系统（2）输出叶片焊接温度场温度信号以及每个象素点所对应的温度和坐标数据给存储模块（4）。
4.根据权利要求2所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置，其特征在于，它还包括：温度分析模块（5）；
控制系统（2）输出每个象素点所对应的温度和坐标数据给温度分析模块（5），温度分析模块（5）用于对其接收到的每个象素点所对应的温度和坐标进行处理，获得叶片焊接温度场的温度分布图像。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置，红外图像采集系统（1）包括：光学镜头（11）、滤光片（12）和红外探测器（13）；
叶片焊接温度场内所有点处的红外线光波通过光学镜头（11）透射到滤光片（12）上，滤光片（12）将过滤后的红外线光波透射到红外探测器（13）的光信号输入端，红外探测器（13）的图像信号输出端作为红外图像采集系统（1）的图像信号输出端。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置，其特征在于，红外图像采集系统（1）为红外热像仪。
7.根据权利要求1、2、3或4所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置，其特征在于，红外图像采集系统（1）通过100MB以太网数字图像视频帧信号向控制系统（2）发送信号。
8.根据权利要求5所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置，其特征在于，光学镜头（11）的焦距为20mm。
9.根据权利要求5所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置，其特征在于，滤光片（12）的滤除波段在8μm至14μm之间。
10.根据权利要求5所述的叶片焊接温度场程控实时温度测量装置，其特征在于，红外探测器（13）的像素为320*240。
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