CN113649361A - 一种基于热通量的激光清洗质量在线检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于热通量的激光清洗质量在线检测系统及方法，该系统的支撑结构上通过滑动连接件连接激光清洗检测装置；方法为开启热通量传感器进行清洗环境温度校正，启动激光清洗模块对工件进行激光清洗；启动扫描激光检测模块，当热通量传感器检测到的工件表面热通量与工件基材本身的热通量相等，线扫描激光检测模块确定工件表面无凸起形貌和凹坑形貌所在区域，清洗结束。本发明利用工件表面不同材料和工件表面不同形貌与大气间的对流热传导系数不同，来检测工件清洗产生的气孔缺陷，解决了以往激光清洗检测技术清洗质量与工件探伤只顾其一而不可兼顾的问题。

Description

一种基于热通量的激光清洗质量在线检测系统及方法

技术领域

本发明涉及激光清洗领域，特别涉及一种基于热通量的激光清洗质量在线检测系统及方法。

背景技术

在工业生产过程中，对工件等表面清洗一直是非常重要的环节，传统的清洗技术，如化学试剂清洗、物理打磨清洗等都存在清洗工序复杂，污染大，清洗效果难以保证，还容易对材料表面产生损伤，这个问题很大程度上制约了清洗行业的发展。激光清洗技术诞生至今，激光清洗相对于传统清洗工艺，具有独特的优势，其清洗效果对非接触无损伤、不需要化学制剂、无污染，具有绿色环保、定域无损高精度清洗、操作安全方便、易实现微区和大面积清洗和可控制性高等特点，获得了众多行业的青睐，引领清洗行业发展方面发挥着日益重要作用。

在工业生产过程中，能够及时、精准检测材料加工过程中产生的缺陷有着很大价值。传统的磁粉、涡流、渗透等检测手段存在检测精度低、需接触检测、离线检测等缺点，有些检测手段需借助化学试剂，这不可避免会对材料或环境产生污染；很多传统检测手段需要进行接触式检测，使用不方便且不支持在线检测；这些技术手段还存在检测精度低的缺点，很难对工件表面上非常细小的缺陷进行检测。同时，目前市面上的各类在线检测设备大多注重激光清洗清洁度的检测，而忽略了对激光清洗过程中产生的气孔缺陷进行检测，这给工件后期投入工业生产造成了很大的安全隐患，且这类在线检测手段大多为单一传感器工作，其检测精度也难以保证，很难实现微米级缺陷的检测。

发明内容

发明目的：

本发明提供了一种基于热通量的激光清洗质量在线检测系统及方法，其目的是在激光对金属工件清洗的同时对金属工件进行清洗清洁度和气孔缺陷检测，及时发现工件表面产生气孔缺陷，及时修改激光清洗工艺参数避免工件表面气孔缺陷继续扩大。

技术方案：

一种基于热通量的激光清洗质量在线检测系统，该系统的支撑结构上通过滑动连接件连接激光清洗检测装置，激光清洗检测装置为盒体结构，激光清洗检测装置内设置有两条相汇的通路，一条通路为直通路，直通路内由上至下依次设置有出光口、分光棱镜和激光头，出光口的端部与激光器连接，分光棱镜设置于两条通路的交汇处；另一条通路为“L”形通路，“L”形通路长边的端部与直通路交汇，在“L”形通路的弯折处设置有反射镜，在“L”形通路的短边内由内至外依次设置有柱面透镜和振镜，振镜与激光头之间设置有感光片和热通量传感器，感光片设置在靠近振镜的一侧；热通量传感器、感光片和激光器与控制系统连接；支撑结构下方放置有工件；

其中出光口、分光棱镜和激光头组成激光清洗模块，用于激光清洗工件；出光口、分光棱镜、反射镜、柱面透镜、振镜和感光片组成扫描激光检测模块，用于检测工件表面有无凸起形貌和凹坑形貌区域。

进一步的，反射镜与分光棱镜存在角度α，α为45°，反射镜与柱面透镜上表面之间存在夹角β，β为45°，感光片底面与振镜下表面处于同一水平面上。

进一步的，滑动连接件包括机械手臂和龙门架，龙门架设置在支撑结构上，机械手臂与龙门架滑动连接，机械手臂上通过机械手臂手腕与激光清洗检测装置固定连接。

进一步的，支撑结构包括丝杠导轨、直线导轨、支撑钢梁和清洗检测系统支撑底座，支撑钢梁设置为4条，支撑钢梁固定设置在清洗检测系统支撑底座上，同侧的两条支撑钢梁为一组，同侧的两条支撑钢梁上设置有丝杠导轨或者直线导轨，丝杠导轨和直线导轨平行设置，清洗检测系统支撑底座上放置工件。

进一步的，热通量传感器为非接触式传感器，热通量分辨率为0.03J/m²·s，响应时间为17μs。

一种基于热通量的激光清洗质量在线检测系统的使用方法，

步骤1)工件放置清洗检测系统支撑底座上，开启热通量传感器进行清洗环境温度校正；

步骤2)热通量传感器校正完成之后，启动激光清洗模块对工件进行激光清洗；启动扫描激光检测模块确定工件是否存在凸起形貌和凹坑形貌所在区域；

步骤3)激光清洗模块进行激光清洗，随后热通量传感器对已清洗工件表面进行热通量检测，通过工件热通量模型计算热通量；并确定热通量传感器检测到的热通量是否与工件基材一致；

步骤4)当热通量传感器检测到的工件表面热通量与工件基材本身的热通量相等，线扫描激光检测模块确定工件表面无凸起形貌和凹坑形貌所在区域；说明工件已清洗干净，清洗结束。

进一步的，步骤4)中热通量传感器检测到的工件表面热通量与工件基材本身的热通量不相等，线扫描激光检测模块确定工件表面存在凸起形貌和凹坑形貌所在区域，说明工件未清洗干净；将线扫描激光检测模块检测到的工件凸起形貌所在区域与热通量传感器检测到的热通量与工件基材不一致的区域结合，控制系统判定为工件表面未清洗干净区域；将线扫描激光检测模块检测到的凹坑形貌所在区域与热通量传感器检测到的热通量与工件基材不一致的区域结合，控制系统判定为工件表面气孔缺陷区域。

进一步的，当控制系统判定为工件表面未清洗干净区域时，需重复步骤和步骤，对凸起形貌所在区域进行识别定位，控制系统发送控制信号给激光清洗模块，激光清洗模块重复清洗至干净为止。

进一步的，控制系统判定为工件表面气孔缺陷区域时，需重复步骤和步骤，对热通量不一致区域进行识别定位，控制系统发送控制信号给激光清洗模块降低清洗功率清洗，直至热通量传感器检测工件表面除已经存在的气孔缺陷区域外的其他区域的热通量结果偏差范围小于±35J/m²·s，且线扫描激光检测模块检测工件表面除已经存在的气孔缺陷区域外的其他区域为光滑且无凹凸形貌时，证明工件表面清洗干净且气孔缺陷区域并未扩大，停止激光清洗，清洗结束。

进一步的，工件热通量模型：

其中q—热通量，J/m²·s；h—表面对流传热系数，J/m²·K；T_w，T_∞—固体表面和空气的温度，K；d—光斑扫描面积，mm²；t—时间，s。

优点及效果：

本发明提出了一种在激光清洗过程中基于热通量传感器实时检测气孔缺陷的装置及方法，检测到气孔缺陷后，系统快速响应，在之后加工流程中做出参数补偿，以避免缺陷面积扩大，影响材料性能，本系统的优点是通过热通量等多传感器共同作用，提高检测精度。

本激光清洗在线检测系统利用工件表面不同材料和工件表面不同形貌与大气间的对流热传导系数不同，来检测工件清洗产生的气孔缺陷，并在加工中自动采取补偿措施使缺陷不会继续扩大，防止因此影响工件的使用性能，并且本系统兼有激光清洗质量检测的功能，解决了以往激光清洗检测技术清洗质量与工件探伤只顾其一而不可兼顾的问题。

本激光清洗在线检测系统自动化程度高，检测精度高，结构简单，操作便捷，适用面广，运算速度快，无接触无污染检测，对操作人员要求低。

本激光清洗在线检测系统集成多种传感器，在保证清洗质量的同时，也具有较高的清洗效率，且各部分传感器配合得当，不易产生干涉，可保证系统稳定性。

附图说明

图1是激光清洗在线检测系统的原理图；

图2是激光清洗在线检测的基本结构图；

图3是激光清洗在线检测的基本结构剖视图；

图4是激光清洗模块右侧剖视图；

图5是激光清洗检测装置细节图；

图6是激光清洗检测装置三维结构图；

图7是龙门架细节图；

图8是机械手臂手腕细节图；

图9是柱面透镜与振镜细节图；

图10是本发明方法流程示意图；

图中标记：

1激光器；2激光头；3分光棱镜；4出光口；5热通量传感器；6感光片；7反射镜；8柱面透镜；9振镜；10工件已清洗区域；11工件；12清洗检测系统支撑底座；13控制系统；14支撑钢梁；15丝杠导轨；16机械手臂手腕；17机械手臂；18机械手臂底座；19龙门架底座；20龙门架；21激光清洗模块；22线扫描激光检测模块；23联轴器；24伺服电机；25直线导轨；26丝杠；27激光清洗检测装置；28柱面透镜上表面；29振镜下表面；30外壳；31滑块；32支撑型材；33架体。

具体实施方式

接下来结合说明书附图，对本发明的结构、原理以及具体的实施方法进行更详细的说明。

如图1～6所示，一种基于热通量的激光清洗质量在线检测系统，该系统的支撑结构上通过滑动连接件连接激光清洗检测装置27，激光清洗检测装置27用于清洗工件以及用于检测激光清洗质量和气孔缺陷。如图6所示，激光清洗检测装置27为类似长方体的盒体结构，激光清洗检测装置27内部设置有出光口4、分光棱镜3、激光头2、反射镜7、柱面透镜8、振镜9，激光清洗检测装置27下表面(如图5和6的下表面)设置有感光片6和热通量传感器5；激光清洗检测装置27内设置有两条相汇的通路，一条通路为直通路，直通路内依次(图5中由上至下的方向)设置有出光口4、分光棱镜3和激光头2，出光口4的一端与激光器1连接，出光口4的另一端下方设置有分光棱镜3，分光棱镜3处于两条通路的交汇处；另一条通路为“L”形通路，“L”形通路长边的端部与直通路交汇，在“L”形通路的弯折处设置有反射镜7，在“L”形通路的短边内依次(如图5中由上至下的方向)设置有柱面透镜8和振镜9，振镜9与激光头2之间设置有感光片6和热通量传感器5，感光片6设置在靠近振镜9的一侧；热通量传感器5、感光片6和激光器1均与控制系统13连接。

如图5所示，出光口4、分光棱镜3和激光头2组成激光清洗模块21，用于激光清洗工件11；出光口4、分光棱镜3、反射镜7、柱面透镜8、振镜9和感光片6组成扫描激光检测模块22，用于检测工件11表面有无凸起形貌和凹坑形貌所在区域。

反射镜7与分光棱镜3存在角度α，α为45°，反射镜7与柱面透镜上表面28之间夹角β，β为45°，如图9所示，柱面透镜上表面28(平面)与振镜下表面29(平面)在空间中平行，感光片6底面与振镜下表面29处于同一水平面上，防止感光片6与振镜下表面29存在高度差，使工件11表面反射的检测激光不能完全被感光片接收，带来检测的误差，造成检测结果失真。此时反射镜7、分光棱镜3与二者之间的光路通道等宽，可使激光通过，经反射镜7反射的激光通过柱面透镜8被转化为与振镜下表面29中线平行的线光斑激光，如图5～6所示，振镜9为等腰三角棱柱，振镜9可以沿振镜下表面29中线转动最大为γ的角度，γ为0°～89°其中振镜9的工作角度为84°～89°当振镜9沿振镜下表面29中线转动84°～89°时，透过振镜9反射的线光斑激光有10°的扫描角度，可以使通过振镜9照射到工件11表面的线光斑激光转动10°，在振镜9转动10°的情况下，在工件11进行清洗及在线检测作业时，线扫描激光检测模块可以在比没有振镜9的情况下更快的到达工件已清洗区域8，从而保证更低的检测时延性，提高检测精度，线光斑激光照射到工件11的角度与工件11表面呈87°～77°，当激光与工件11表面的角度大于87°或小于77°时，从工件表面反射的激光会超出感光片的接收范围，无法检测。

如图2-4所示，滑动连接件包括机械手臂17和龙门架20，机械手臂17通过机械手臂底座18与龙门架20连接，龙门架20设置在丝杠导轨15和直线导轨25上，龙门架20通过龙门架底座19与丝杠导轨15和直线导轨25滑动连接，龙门架20可以运动于丝杠导轨15和直线导轨25上，龙门架20的运动受控制系统13控制。丝杠导轨15和直线导轨25固定于支撑结构上，机械手臂17与龙门架20滑动连接，机械手臂17上通过机械手臂手腕16与激光清洗检测装置27固定连接。驱动结构为两台伺服电机24，两台伺服电机24与控制系统13连接，其中一台伺服电机24与丝杠导轨15通过联轴器23连接。如图4、7所示，图7为图4中龙门架结构剖视细节图，龙门架20包括一个伺服电机24、架体33、丝杠26、支撑型材32和滑块31，架体33的下表面分别与丝杠导轨15螺纹连接，与直线导轨25间隙连接，架体33的一端设置有伺服电机24，伺服电机24通过联轴器23与丝杠26连接，丝杠26固定连接有支撑型材32，支撑型材32固定连接于架体33的一侧，滑块31与丝杠26螺纹连接，滑块31朝向支撑型材32的一侧与支撑型材32卡接，背离支撑型材32的一侧上固定连接有机械手臂底座18，机械手臂底座18上固定设置有机械手臂17，机械手臂17与机械手臂手腕16固定连接，如图8所示，机械手臂手腕16端部预留有四个螺栓孔，激光清洗检测装置27顶部外壳30上预留有四个螺栓孔，并使用四根双头螺柱与机械手臂手腕16上的四个螺栓孔连接在一起，保证连接稳定性。

机械手臂17采用的是通用型的六轴工业机械手，机械手臂关节处采用的是AC伺服电机驱动。机械手臂可以沿底座摆动±170°，手腕处可以旋转±60°，两节手臂的旋转角度为+135°、-100°。重复定位精度可达±0.02mm～±0.03mm。机械手臂17主要的任务为调整激光清洗检测装置27的姿态，使经过激光头2射出的清洗激光垂直于工件11表面，如果工件11出现过宽导致清洗和检测范围超限的情况，也可以通过伺服电机24控制机械手臂17在丝杠导轨15和直线导轨25上的往复直线运动来辅助清洗和检测作业。

支撑结构包括支撑钢梁14和清洗检测系统支撑底座12，如图2～4所示，支撑钢梁14设置为4条，支撑钢梁14固定设置在清洗检测系统支撑底座12上，同侧的两条支撑钢梁14为一组，左侧的两条支撑钢梁14上设置有一条丝杠导轨15，右侧的两条支撑钢梁14上设置有一条直线导轨25，丝杠导轨15和直线导轨25平行设置，清洗检测系统支撑底座12上放置工件11。

本发明中龙门架20与机械手臂17、支撑钢梁14，龙门架20与激光清洗检测装置27、支撑钢梁14之间均为导轨副连接，通过控制系统13控制龙门架20在丝杠导轨15和直线导轨25上运动，使激光清洗检测装置27在系统X-Y平面坐标系内自由移动，基于龙门架20在系统X-Y平面坐标系内的平移移动，激光头2可以实现对工件11表面的进行激光清洗时的进给动作，扫描激光检测模块22可以实现对工件表面的进行在线检测时的进给动作。

热通量传感器5为非接触式传感器，热通量分辨率为0.03J/m²·s，响应时间为17μs，在180°视场下能良好地测量热通量，是在线检测部分的组成模块，主要承担激光清洗后在线检测的热通量检测部分的工作。

激光器1为Nd：YAG激光器，且清洗时照射在工件表面的为点光斑激光。所述激光头2的光斑大小、光斑扫描速度、激光功率等参数可调，所有可调参数均可通过现有方式手动操作控制系统编写清洗程序来设定，同时控制系统还可以在分析在线检测部分的传感器传回的检测数据并发现工件表面产生气孔缺陷时，进行自动响应，调整清洗功率。

扫描激光检测模块22同样采用经由激光器1射出的激光，扫描激光检测模块22的功能为检测已清洗表面平整度形貌，其工作原理为：

经激光器1发出的圆光斑激光，从出光口4射出，经由分光棱镜3等分为两道光，一道激光经直通路给激光头2提供清洗工件11所用激光，该激光与工件11表面垂直；另一道激光与出光口4的激光垂直，经激光器1产生的激光传输到出光口4，被分光棱镜3分为两道激光，另一道激光经“L”形通路给扫描激光检测模块22提供检测工件11所用激光。该激光经反射镜7再次反射90°射入柱面透镜8，圆光斑激光经柱面透镜8处理后成为线光斑状激光，之后激光射入振镜9，经振镜9照射到工件11，照射到工件11表面的激光经工件11反射后被感光片6接收。当工件11表面出现不平滑的微观形貌时，激光的反射角度会受到影响，最后被感光片接收到的反射激光也会在感光片上产生位置差异，将同一时刻同一检测位置得到的反射点连成一条线，即可生成对当前一个位置的工件11表面形貌的检测结果。

一种基于热通量的激光清洗质量在线检测系统的使用方法，如图10所示，

步骤1工件11放置清洗检测系统支撑底座12上，开启热通量传感器5进行清洗环境温度校正；

步骤2热通量传感器5校正完成之后，启动激光清洗模块21对工件11进行激光清洗；启动扫描激光检测模块22确定工件11是否存在凸起形貌和凹坑形貌所在区域；

步骤3激光清洗模块21进行激光清洗，随后热通量传感器5对已清洗工件11表面进行热通量检测，通过工件热通量模型计算热通量；并确定热通量传感器5检测到的热通量是否与工件11基材一致，即热通量传感器5检测到的热通量与工件11基材热通量偏差范围小于±35J/m²·s；

当工件表面已经被清洗干净且无残留时，热通量传感器5检测到的工件表面热通量仅为工件基材本身的热通量；但是如果存在气孔或者除工件基材以外的其他材料的残留物，即未清洗干净的污染物时，热通量传感器5检测到的热通量会与工件基材热通量产生差值。这主要是因为工件基材与污染物为不同材料；且完好的工件基材表面形貌为光滑平面，产生气孔缺陷的表面则为存在细小凹坑的形貌，这两项因素均会影响工件清洗后的表面与大气的对流热传导速度，从而在热通量上产生差值。

步骤4判断热通量传感器5检测到的工件11表面热通量与工件11基材本身的热通量相等，线扫描激光检测模块22确定工件11表面无凸起形貌和凹坑形貌所在区域；说明工件11已清洗干净，清洗结束。

热通量传感器5进行热通量检测，随后线扫描激光检测模块22检测工件表面平整度，即为检测工件表面因清洗不干净残留的污染物形成的凸起形貌和清洗过程中因产生气孔缺陷而形成的凹坑形貌。上述热通量传感器检测到的热通量结果中没有区分具体哪种形貌造成的热通量与基材热通量产生差值，需要借助线扫描激光检测模块22的平整度检测结果传回控制系统进行整合分析。

步骤4中热通量传感器5检测到的工件11表面热通量与工件11基材本身的热通量不相等，线扫描激光检测模块22确定工件11表面存在凸起形貌和凹坑形貌所在区域，说明工件11未清洗干净；将线扫描激光检测模块22检测到的工件11凸起形貌所在区域与热通量传感器5检测到的热通量与工件11基材不一致的区域结合并控制系统13判定为工件11表面未清洗干净区域；将线扫描激光检测模块22检测到的凹坑形貌所在区域与热通量传感器5检测到的热通量与工件基材不一致的区域结合并控制系统13判定为工件11表面气孔缺陷区域。从而准确识别定位气孔缺陷区域与未清洗干净区域。

当控制系统13判定为工件11表面未清洗干净区域时，需重复步骤2和步骤3，对凸起形貌所在区域进行识别定位，控制系统13会及时做出响应，发送控制信号给激光清洗模块21，激光清洗模块21重复清洗至干净为止。

当控制系统13判定为工件11表面气孔缺陷区域时，需重复步骤2和步骤3，对热通量不一致区域进行识别定位，控制系统13会及时做出响应，发送控制信号给激光清洗模块21降低清洗功率，激光清洗模块21重复清洗至干净为止，直至热通量传感器5检测工件11表面除已经存在的气孔缺陷区域外的其他区域的热通量结果偏差范围小于±35J/m²·s，此处设置偏差范围±35J/m²·s是为消除工件附近空气温度因对流传热造成的温度在1K范围内的波动，且线扫描激光检测模块22检测工件表面除已经存在的气孔缺陷区域外的其他区域为光滑且无凹凸形貌时，证明工件表面清洗干净且气孔缺陷区域并未扩大，停止激光清洗，清洗结束。

若后续检测热通量仍未恢复到正常水平，则继续降低激光清洗模块21的清洗功率；若后续已加工表面热通量维持在正常水平，则证明补偿机制生效。

根据上面提到的不同材料及工件表面形貌的不同影响热传导能力的原理，依靠以下公式对工件热通量模型进行计算：

其中q—热通量(J/m²·s)；h—表面对流传热系数(J/m²·K)；T_w，T_∞—固体表面和空气的温度(K)；d—光斑扫描面积(m²)；t—时间(s)。

本发明的一种基于热通量的激光清洗质量在线检测系统及方法，可以实时对工件的激光清洗质量进行检测，操作方法简便，采用多传感器相结合，保证了检测结果的准确可靠，由于设备限制较少，本激光清洗及在线检测系统可适用于多种材料、各种具有复杂平面工件的清洗。

Claims (10)

1.一种基于热通量的激光清洗质量在线检测系统，其特征在于：该系统的支撑结构上通过滑动连接件连接激光清洗检测装置(27)，激光清洗检测装置(27)为盒体结构，激光清洗检测装置(27)内设置有两条相汇的通路，一条通路为直通路，直通路内由上至下依次设置有出光口(4)、分光棱镜(3)和激光头(2)，出光口(4)的端部与激光器(1)连接，分光棱镜(3)设置于两条通路的交汇处；另一条通路为“L”形通路，“L”形通路长边的端部与直通路交汇，在“L”形通路的弯折处设置有反射镜(7)，在“L”形通路的短边内由内至外依次设置有柱面透镜(8)和振镜(9)，振镜(9)与激光头(2)之间设置有感光片(6)和热通量传感器(5)，感光片(6)设置在靠近振镜(9)的一侧；热通量传感器(5)、感光片(6)和激光器(1)与控制系统(13)连接；支撑结构下方放置有工件(11)；

其中出光口(4)、分光棱镜(3)和激光头(2)组成激光清洗模块(21)，用于激光清洗工件(11)；出光口(4)、分光棱镜(3)、反射镜(7)、柱面透镜(8)、振镜(9)和感光片(6)组成扫描激光检测模块(22)，用于检测工件(11)表面有无凸起形貌和凹坑形貌区域。

2.根据权利要求1所述的基于热通量的激光清洗质量在线检测系统，其特征在于：反射镜(7)与分光棱镜(3)存在角度α，α为45°，反射镜(7)与柱面透镜(8)上表面之间存在夹角β，β为45°，感光片(6)底面与振镜(9)下表面处于同一水平面上。

3.根据权利要求1所述的基于热通量的激光清洗质量在线检测系统，其特征在于：滑动连接件包括机械手臂(17)和龙门架(20)，龙门架(20)设置在支撑结构上，机械手臂(17)与龙门架(20)滑动连接，机械手臂(17)上通过机械手臂手腕(16)与激光清洗检测装置(27)固定连接。

4.根据权利要求1所述的基于热通量的激光清洗质量在线检测系统，其特征在于：支撑结构包括丝杠导轨(15)、直线导轨(25)、支撑钢梁(14)和清洗检测系统支撑底座(12)，支撑钢梁(14)设置为4条，支撑钢梁(14)固定设置在清洗检测系统支撑底座(12)上，同侧的两条支撑钢梁(14)为一组，同侧的两条支撑钢梁(14)上设置有丝杠导轨(15)或者直线导轨(25)，丝杠导轨(15)和直线导轨(25)平行设置，清洗检测系统支撑底座(12)上放置工件(11)。

5.根据权利要求1所述的基于热通量的激光清洗质量在线检测系统，其特征在于：热通量传感器(5)为非接触式传感器，热通量分辨率为0.03J/m²·s，响应时间为17μs。

6.一种如权利要求1所述的基于热通量的激光清洗质量在线检测系统的使用方法，其特征在于：

步骤1)工件(11)放置清洗检测系统支撑底座(12)上，开启热通量传感器(5)进行清洗环境温度校正；

步骤2)热通量传感器(5)校正完成之后，启动激光清洗模块(21)对工件(11)进行激光清洗；启动扫描激光检测模块(22)确定工件(11)是否存在凸起形貌和凹坑形貌所在区域；

步骤3)激光清洗模块(21)进行激光清洗，随后热通量传感器(5)对已清洗工件(11)表面进行热通量检测，通过工件热通量模型计算热通量；并确定热通量传感器(5)检测到的热通量是否与工件(11)基材一致；

步骤4)当热通量传感器(5)检测到的工件(11)表面热通量与工件(11)基材本身的热通量相等，线扫描激光检测模块(22)确定工件(11)表面无凸起形貌和凹坑形貌所在区域；说明工件(11)已清洗干净，清洗结束。

7.根据权利要求6所述的基于热通量的激光清洗质量在线检测系统的使用方法，其特征在于：

步骤4)中热通量传感器(5)检测到的工件(11)表面热通量与工件(11)基材本身的热通量不相等，线扫描激光检测模块(22)确定工件(11)表面存在凸起形貌和凹坑形貌所在区域，说明工件(11)未清洗干净；将线扫描激光检测模块(22)检测到的工件(11)凸起形貌所在区域与热通量传感器(5)检测到的热通量与工件(11)基材不一致的区域结合，控制系统(13)判定为工件(11)表面未清洗干净区域；将线扫描激光检测模块(22)检测到的凹坑形貌所在区域与热通量传感器(5)检测到的热通量与工件基材不一致的区域结合，控制系统(13)判定为工件(11)表面气孔缺陷区域。

8.根据权利要求7所述的基于热通量的激光清洗质量在线检测系统的使用方法，其特征在于：当控制系统(13)判定为工件(11)表面未清洗干净区域时，需重复步骤(2)和步骤(3)，对凸起形貌所在区域进行识别定位，控制系统(13)发送控制信号给激光清洗模块(21)，激光清洗模块(21)重复清洗至干净为止。

9.根据权利要求7所述的基于热通量的激光清洗质量在线检测系统的使用方法，其特征在于：控制系统(13)判定为工件(11)表面气孔缺陷区域时，需重复步骤(2)和步骤(3)，对热通量不一致区域进行识别定位，控制系统(13)发送控制信号给激光清洗模块(21)降低清洗功率清洗，直至热通量传感器(5)检测工件(11)表面除已经存在的气孔缺陷区域外的其他区域的热通量结果偏差范围小于±35J/m²·s，且线扫描激光检测模块(22)检测工件表面除已经存在的气孔缺陷区域外的其他区域为光滑且无凹凸形貌时，证明工件表面清洗干净且气孔缺陷区域并未扩大，停止激光清洗，清洗结束。

10.根据权利要求6所述的基于热通量的激光清洗质量在线检测系统的使用方法，其特征在于：工件热通量模型：

其中q—热通量，J/m²·s；h—表面对流传热系数，J/m²·K；T_w，T_∞—固体表面和空气的温度，K；d—光斑扫描面积，mm²；t—时间，s。

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