CN114018918A - 基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台 - Google Patents

Abstract

本发明属于水下激光焊接相关技术领域，其公开了一种基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台，所述实验平台包括水箱支架组件、工件装夹移动组件、焊接模块、监测组件、排水组件及水箱；所述水箱支架组件为上下两层的框架结构，其包括自上而下设置且相连接的水箱安装保护支架及水箱连接支撑架，所述水箱设置在所述水箱安装保护支架上，所述监测组件设置在所述水箱连接支撑架上；所述工件装夹移动组件设置在所述水箱内，所述排水组件连接于所述焊接模块，所述焊接模块邻近所述工件装夹移动组件设置。本发明提高了集成度，结构简单，适用性较强。

Description

基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台

技术领域

本发明属于水下激光焊接相关技术领域，更具体地，涉及一种基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台。

背景技术

水下焊接技术包括湿法焊接、局部干法焊接、干法焊接三种。水下局部干法焊接通过排水装置吹入保护气体，形成移动的局部干燥腔，保护了焊接过程，能够在保证结构简单灵活的基础上，兼顾焊接质量与成本，受到越来越多高校、企业、研究所的重视。

但是水下焊接需要面临复杂恶劣的工作环境，需要潜水焊工在上百米的水深下进行焊接修复工作，存在能见度低(无法判断焊接情况)、工作时间长(一道6mm～25mm深、1m长的裂纹修复工作需要约10人在水下连续工作长达2小时)、水压高的问题，无法保证水下焊接质量并且不利于潜水焊工的生命健康。水下焊接自动化能够省去长周期与高成本的水下焊工培养过程，避免恶劣工作环境对焊工生命健康的损害，能够极大提高水下焊接的效率与质量。其中，水下焊接过程的在线监测是水下焊接自动化实现的基础与前提。

水下激光焊接过程清晰的金属蒸汽与气泡动态行为图像信号能够辅助研究工作者直观的分析焊接过程机理；基于线结构光的主动视觉图像信号能够实时获取分析焊缝的表面成型质量等信息；水下激光焊接过程的光信号能有效的反映焊接过程的稳定性。因此，多传感在线监控技术于水下焊接过程的实现，对水下局部干法激光焊接过程的自动化具有重要的研究意义与价值。

目前已有的焊接实验平台并不适用于水下局部干法激光焊接在线监测实验研究，主要存在以下问题：(1)水下焊接过程中会产生大量黑褐色烟尘、氧化物颗粒，溶解在水中，使能见度降低，严重影响后续的实验进行与焊接过程信号的采集，为保证实验进行，需要频繁的更换实验用水，更换过程繁琐费时；(2)水下局部干法焊接排水装置的排水效果尤为重要，在焊前从底部拍摄排水情况确定排水效果是最清晰直观的方法，但在水箱底部没有足够空间，传感器难以布置；(3)水下局部干法激光焊接为了保证良好的排水效果，排水罩离工件仅几毫米，水箱外侧旁轴视觉传感器的布置位置精度要求很高，占用空间大，传感器布置调整困难。(4)受到水的波动以及气泡上升破裂过程的折射作用影响，采集的局部干法激光焊接过程的光信号以及结构光视觉图像信号强度低、失真严重，无法获取到有效信息进行分析研究。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台，所述实验平台将用于水下焊接原位监测的传感设备与排水结构高度集成，排除水对信号采集传输过程的干扰，实现高质量光信号与图像信息采集；同时，将视觉传感器与辅助光源的安装支撑结构与水箱支撑结构集成，可以多位置、多角度布置，便于获取焊接过程中金属蒸汽与气泡动态行为，以用于辅助实验过程的分析研究。此外，所述实验平台的结构简单，调整便捷，能够极大地提高水下焊接实验效率。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台，所述实验平台包括水箱支架组件、工件装夹移动组件、焊接模块、监测组件、排水组件及水箱；

所述水箱支架组件为上下两层的框架结构，其包括自上而下设置且相连接的水箱安装保护支架及水箱连接支撑架，所述水箱设置在所述水箱安装保护支架上，所述监测组件设置在所述水箱连接支撑架上；所述工件装夹移动组件设置在所述水箱内，所述排水组件连接于所述焊接模块，所述焊接模块邻近所述工件装夹移动组件设置。

进一步地，所述工件装夹移动组件用于装夹焊接工件，并用于带动所述焊接工件在水平方向移动；所述排水组件位于所述焊接工件与所述焊接模块之间，且所述排水组件邻近所述焊接工件的一端与所述焊接工件之间的间距为5mm～10mm。

进一步地，所述排水组件包括连接于所述焊接模块的气刀、连接于所述气刀的抽屉式保护镜片、设置在所述抽屉式保护镜片与所述排水罩之间的切向环向进气模块、及连接于所述切向环向进气模块的排水罩；所述排水罩的四周均匀开设有四个监测窗口，所述监测窗口分别设置有硅胶材质的双面护线O型密封圈以及密封镜片。

进一步地，三个光纤探头及线结构光激光器分别设置在四个监测窗口；所述焊接模块上集成有同轴相机，所述同轴相机连接于图像后处理模块。

进一步地，所述水箱的底部设置有排水孔，所述排水孔设置有过线塞，所述过线塞为工字型硅胶防水过线塞。

进一步地，所述水箱连接支撑架远离所述水箱安装保护支架的一端的底部设置有刹车脚轮，所述刹车脚轮为双刹刹车脚轮。

进一步地，所述水箱连接支撑架的底部设置有横轨，所述横轨上设置有卡槽；所述监测组件可拆卸地连接于所述卡槽。

进一步地，所述监测组件包括安装固定板、万向滚珠、液压升降杆及转动连杆，所述转动连杆的一端与所述卡槽卡接，另一端连接于所述液压升降杆的一端，所述液压升降杆的另一端通过所述万向滚珠连接于所述安装固定板，所述安装固定板用于安装固定不同的监测传感器；其中，所述转动连杆能够在水平方向内360度转动。

进一步地，所述工件装夹移动组件包括两个间隔设置且相连接的第一组滑动导轨、四个滑块、两个间隔设置的第二组滑动导轨、装夹平台及夹具，四个所述滑块分为两组，两组所述滑块分别设置在两个所述第一组滑动导轨上，每组所述滑块内的两个所述滑块间隔设置；两个所述第二组滑动导轨的两端分别连接于两个所述滑块；两个所述装夹平台分别设置在两个所述第二组滑动导轨上；两个所述夹具分别与两个所述装夹平台相配合以将不同尺寸规格的所述焊接工件夹紧，使得所述焊接工件能在水平面上移动到任意位置，进而实现不同轨迹的焊接。

进一步地，所述水箱的底部边沿处设置有胶垫，所述水箱安装保护架承载所述水箱的底部也设置有胶垫。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台主要具有以下有益效果：

1.所述水箱支架组件为上下两层的框架结构，所述水箱设置在所述水箱安装保护支架上，所述监测组件设置在所述水箱连接支撑架上，所述水箱连接支撑架能够为监测传感器的安装及水箱下方的监测提供足够的空间。

2.所述水箱连接支撑架远离所述水箱安装保护支架的一端的底部设置有刹车脚轮，所述刹车脚轮为双刹刹车脚轮，如此既能使水箱移动到所需处，也能很好的在焊接过程中保持水箱固定不动。

3.所述转动连杆的一端与所述卡槽卡接，另一端连接于所述液压升降杆的一端，所述液压升降杆的另一端通过所述万向滚珠连接于所述安装固定板，所述安装固定板用于安装固定不同的监测传感器；其中，所述转动连杆能够在水平方向内360度转动，如此能够使得监测传感器等于水箱周围各个位置和角度进行安装固定与调节。

4.通过滑动导轨与滑块带动装夹平台移动，实现任意尺寸焊接工件的固定以及在水下对焊接工件在水平方向上进行任意位置的调整；设有监测窗口，与线结构光激光器以及光纤探头通过螺纹连接：将线结构光通过局部干燥腔垂直于焊接方向，投射在熔池后方，通过集成在激光头上的同轴相机采集线结构光形状变化图像，通过光纤将焊接过程光信号引出至空气中的光电传感器。

5.水箱内底面宽度方向设有一定的倾斜角度、较低一侧设有排水孔，使水箱能灵活便捷的移动，方便更换水箱中的水、调整水箱位置。

6.该实验平台能够极大的缩短实验前与实验过程中繁琐的换水与布置调整监测传感器的流程，能够提高实验效率，能够多角度(包括从下方、侧面、斜上方)多传感采集水下焊接过程气泡与金属蒸汽动态行为规律的视觉图像信号，能够实现高质量光信号与线结构光形状变化图像的采集。

7.将用于水下焊接原位监测的传感设备与排水结构高度集成，排除水对信号采集传输过程的干扰，实现高质量光信号与图像信息采集；同时将视觉传感器与辅助光源的安装支撑结构与水箱支撑结构集成，可多位置、多角度布置，便于获取焊接过程金属蒸汽与气泡动态行为，用于辅助实验过程的分析研究。

附图说明

图1是本发明提供的基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台处于一种工作模式下的示意图；

图2是本发明提供的基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台处于另一种工作模式下的示意图；

图3是图1中的基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台的水箱支架组件的结构示意图；

图4中的(a)、(b)分别是本发明提供的基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台的水箱的剖视图及平面示意图；

图5是本发明提供的基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台的工件装夹移动组件的示意图；

图6是本发明提供的基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台的局部示意图；

图7是本发明提供的基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台的工作布置示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-水箱支架组件，2-工件装夹移动组件，3-焊接模块，4-监测组件，5-排水组件，6-信号处理模块，7-保护气瓶，8-图像后处理模块，9-水箱安装保护支架，10-侧固定支撑板，11-安装固定板，12-万向滚珠，13-液压升降杆，14-转动连杆，15-水箱连接支撑架，16-刹车脚轮，17-第一组滑动导轨，18-滑块，19-第二组滑动导轨，20-装夹平台，21-夹具，22-焊接工件，23-激光头，24-同轴相机，25-中间过渡连接板，26-气刀，27-抽屉式保护镜片，28-切向环向进气模块，29-进气管，30-排水罩，31-线结构光激光器，32-光纤探头，33-传输光纤，34-监测窗口，35-激光束，36-高速相机，37-辅助光源，38-束线器，39-电源，40-光电探测器，41-调理电路，42-数据卡，43-微处理器，44-水箱，45-过线胶塞，46-过线孔，47-排水孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参阅图1及图2，本发明提供的一种基于多传感器信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台，所述实验平台的结构简单，搭建方便，能够灵活移动调整，便于换水与多角度布置多种传感器、能够采集到清晰有效的多传感信号，且能够极大地提高实验效率，节省人力成本，增加监测方法与手段，对于水下局部干法激光焊接实时监测分析的研究具有重要意义。

所述实验平台包括水箱支架组件1、工件装夹移动组件2、焊接模块3、监测组件4、排水组件5、保护气瓶7及水箱44。所述水箱支架组件1分为上下两层，所述水箱44设置在上层，所述监测组件4部分地设置在下层。所述工件装夹移动组件2设置在所述水箱44的底部，所述排水组件5连接于所述焊接模块3，所述焊接模块3设置在所述工件装夹移动组件2的上方。所述保护气瓶7连接于所述排水组件5。

请参阅图6，所述焊接模块3包括激光头23，其邻近焊接工件22设置。工作时，所述焊接工件22设置在所述工件装夹移动组件2上。所述激光头23位于所述焊接工件22的上方。所述激光头23发出的激光束35沿竖直方向设置。

所述排水组件5连接于所述激光头23上，其位于所述激光头23与焊接工件22之间。所述排水组件5包括中间过渡连接板25、气刀26、抽屉式保护镜片27、切向环向进气模块28、排水罩30、线结构光激光器31及光纤探头32。所述中间过渡连接板25的一端通过螺钉固定在所述激光头23上，另一端连接于所述气刀26，以防止飞溅的液滴从上方飞入激光通道。所述所述抽屉式保护镜片27连接于所述气刀26，以防止排水组件5中的气体自上方溢出。所述切向环向进气模块28设置在所述抽屉式保护镜片27的下方，所述排水罩30通过螺纹与所述切向环向进气模块28相连接，其位于所述切向环向进气模块28的下方、焊接工件22的上方。本实施方式中，所述排水罩30与所述焊接工件22之间的间距为5～10毫米，优选地为10毫米，以保证良好的排水效果；所述切向环向进气块28的材质优选6061铝合金，所述排水罩30的材质优选为T2铜。所述切向环向进气模块28通过进气管29连接于所述保护气瓶7。

所述排水罩30的周向均匀设置有四个监测窗口34，位于左侧的监测窗口34的直径为20毫米，窗口中心正对焊接过程中的熔池后方，通过耐高温的硅橡胶材质的双面护线O型密封圈以及密封镜片来保证所述排水罩30在高温工作环境下的密封性，对应的与所述线结构光激光器31通过螺纹连接，所述线结构光激光器31发出标准2M级镜片，允许最大环境背景光10000勒克斯光照强度，密封镜片采用贴有99％透光率的光学抗反射镀膜的石英玻璃镜片，以保证良好的线结构光激光透过率。另三个监测窗口的直径为8mm，窗口中心分别正对焊接过程中的熔池、匙孔以及匙孔上方金属蒸汽，通过耐高温的硅胶材质的双面护线O型密封圈以及密封镜片来保证密封性，与所述光纤探头32通过螺纹连接，密封镜片分别采用1064nm的窄带滤光片、400-800nm的宽带滤光片及800-1700nm的宽带滤光片，密封的同时初步滤除采集到的光信号中的噪声。

请参阅图3，所述水箱支架组件1包括水箱安装保护支架9、侧固定支撑板10、水箱连接支撑架15及刹车脚轮16，所述水箱安装保护支架9设置在所述水箱连接支撑架15的上方，两者之间通过所述侧固定支撑板10相连接。所述水箱44设置在所述水箱安装保护支架9中。本实施方式中，所述水箱安装保护支架9及所述水箱连接支撑架15均呈矩形，所述水箱连接支撑架15远离所述水箱44的一端的四个角部分别设置有刹车脚轮16。所述刹车脚轮16为万向轮。所述水箱连接支撑架15通过塑胶轮套与所述刹车脚轮16相连接，所述塑胶脚套通过螺纹旋紧在所述水箱连接支撑架15上。所述水箱连接支撑架15用于为底部监测及所述监测组件4的安装固定提供足够的监测空间。

本实施方式中，所述侧固定支撑板10通过螺钉固定在水箱安装保护架9及所述水箱连接支撑架15上；所述水箱安装保护支撑架9用于安装并保护所述水箱44；所述水箱安装保护支撑架9的内四角处分别设置有胶垫，以固定及保护所述水箱44，防止所述水箱44在移动过程中因振动而损坏；所述水箱安装保护支撑架10的底部设置有横轨，所述横轨上开设有卡槽，所述监测组件4可拆卸地设置在所述卡槽上；所述刹车脚轮16为双刹刹车脚轮，既能够使得所述水箱44移动到所需之处，也可以很好的在焊接过程中保持所述水箱44固定不动。

请参阅图4，所述水箱4的底部边沿处设置有胶垫以防止振动损坏，且所述水箱4的内底面宽度方向设置有1度的倾斜角度，较低一侧设置有直径为30毫米的排水孔47，所述排水孔47可以连接水管或者直接在所述排水孔47的底部的水箱连接支撑架15上安装容器进行排水。所述排水孔47设置有工字型的过线胶塞45以进行封堵，所述过线胶塞45开设有过线孔46，所述过线孔46处可以通过电机线缆，所述水箱44内部模拟实际水下工程工作环境。

请参阅图5，所述工件装夹移动组件2包括两个间隔设置且相连接的第一组滑动导轨17、四个滑块18、两个间隔设置的第二组滑动导轨19、装夹平台20及夹具21，四个所述滑块18分为两组，两组所述滑块18分别设置在两个所述第一组滑动导轨17上，每组所述滑块18内的两个所述滑块18间隔设置。两个所述第二组滑动导轨19的两端分别连接于两个所述滑块18。两个所述装夹平台20分别设置在两个所述第二组滑动导轨19上。两个所述夹具21分别与两个所述装夹平台20相配合以将不同尺寸规格的所述焊接工件22夹紧，使得焊接过程中所述焊接工件20可以在水平面上移动到任意位置，进而实现不同轨迹的焊接。其中，所述第一组滑动导轨17与所述第二组滑动导轨19垂直设置，所述第二组滑动导轨19用于带动所述焊接工件20沿焊接方向移动，所述第一组滑动导轨17通过所述滑块18、所述第二组滑动导轨19及所述装夹平台20带动所述焊接工件22沿与焊接方向垂直的方向移动。

请参阅图7，所述监测组件包括安装固定板11、万向滚珠12、液压升降杆13、转动连杆14、同轴相机24、高速相机36、辅助光源37、束线器38、电源39、光电探测器40、调理电路41、数据卡42及微处理器43。两个所述转动连杆14的一端卡接在所述卡槽上，另一端分别连接于所述液压升降杆13的一端，所述液压升降杆13的另一端通过所述万象向滚珠12连接于所述安装固定板11。所述安装固定板11用于安装固定不同的监测传感器。

其中，所述转动连接杆14通过其下端设置的连接块卡接于所述卡槽上，其可拆卸，且能够固定于所述卡槽的不同位置，同时在水平方向上实现360°旋转，便于安装固定多个转动连接杆14，进而便于安装固定多个监测传感器，可以调整对应的监测传感器在水平方向上的位置。所述液压升降杆13设置于所述转动连杆14的上方，可以调整其连接的监测传感器的高度。所述安装固定板11通过万向滚珠12固定于所述液压升降杆13上，其可以固定安装不同的监测传感器，且可以通过多角度调整所述安装固定板11来实现调整监测传感器的位姿，进而在所述水箱44的外侧下方、侧面等多角度布置高速相机36、辅助光源37、红外相机等监测仪器以进行焊接过程中气泡与金属蒸汽动态行为监测。

所述同轴相机24集成在所述激光头23上，所述线结构光激光器31设置于监测窗口(中心正对熔池后方)的法线方向，通过螺纹连接。所述光纤探头32通过传输光纤33连接于光电探测器40，所述光电探测器40、所述调理电路41、所述数据卡42及所述微处理器43依次相连接。所述同轴相机24通过所述束线器38连接于所述数据卡42。所述高速相机36连接于所述束线器38。所述电源39连接于所述辅助光源37，且其连接于所述光纤探头32。

本实施方式中，所述光电探测器40、所述调理电路41、所述数据卡42及所述微处理器43组成信号处理模块6，同时，所述数据卡42及所述微处理器43组成图像后处理模块8，所述信号处理模块6及所述图像后处理模块8共用所述数据卡42及所述微处理器43；所述同轴相机24采用660nm窄带滤光片，削减焊接过程强烈光发射的干扰，能够采集到清晰的线结构光形状；所述高速相机36采用808nm窄带滤光片，削减焊接过程强烈光发射的干扰，配合辅助光源37能够采集到轮廓清晰分明的气泡以及金属蒸汽，得到气泡与金属蒸汽的形态学特征以及动态行为特征。

所述传输光纤33采用三芯400微米直径的多模光纤，可传输200-2000nm的光信号，采集端采用SMA905光纤，经过耐高温处理，配置石英隔离导光柱使光纤不易受损。同时，所述传输光纤33与光电探测器40通过光纤适配器连接，光纤适配器设有可插拔装置，便于插拔更换不同衰减率的镀膜反射型减光片，获得所需的光信号强度范围。

焊接工件22的两侧分别设置有辅助光源37及高度相机36，辅助光源37及高度相机36正对焊接工件22上的激光光斑与焊接工件22近似位于同一水平面，与水平面成5度倾斜角，采集水下焊接过程中气泡动态行为图像，辅助光源37发出808nm激光，高速相机36的镜头前安装808nm窄带滤光片，采集到的图像信号传输至NI数据采集卡，采集卡将数据传输至微处理器43进行后处理分析。连接于排水罩5的监测窗口上的光纤探头32采集到焊接过程光信号，并传输至光信号后处理模块6，包括经可通过200-2000nm的三芯多模光纤33将光信号传输至1064nm、400-800nm、800-1700nm三个波段的光电二极管，中间经过全波段反射型衰减片将光信号强度缩减到适当的范围，经过光电二极管输出电流信号，经调理电路41将电流信号转换为电压信号、NI数据采集卡将模拟电压信号转换为数字信号输出，传输至微处理器中进行处理分析。连接于排水罩的监测窗口上的线结构光激光器投射线结构光于熔池后方，同轴相机安装于激光头侧面，分辨率为1-20微米，测量范围为16mm，通过激光头内部半透半反射镜采集到线结构光的结构变化图像，通过以太网电缆将数据传输至微处理器进行处理分析。

所述实验平台的搭建包括以下步骤：

步骤一，安装水箱于水箱安装保护支架上，向水箱中加入水与NaCl或其他成分，模拟实际水下工程环境，移动水箱至激光器旁的合适位置，并将刹车脚轮锁死。

步骤二，安装排水组件于激光头，安装并打开线结构光激光器，通过微处理器设置实时采集模式，调整同轴相机提取的ROI区域大小及范围，设置采集帧率为500帧/s，根据焊接时间与采集帧率设置采样点个数，然后在微处理器上设置为单次采集模式；安装光纤探头于排水罩的监测窗口，在微处理器上设置采样频率与采集时间。

步骤三，调整两个装夹平台在水平面上的相对位置，将焊接工件通过夹具固定于装夹平台上后，调整焊接工件至合适的水平位置后锁紧。

步骤四，通过示教器调整机器人，到达焊接位置，设置焊接速度、功率、气体流量以及焊接轨迹。

步骤五，将高速相机安装于安装固定板上，调整位置于焊接工件一侧，高速相机与水平面成20°，斜向下拍摄，正对焊接位置，设置采样频率为1000帧/s，曝光时间为1000μs；加入另一个传感器支架，用于安装辅助光源，调整位置于对侧，根据高速相机实时图像调整两者相对位置。

步骤六，连接并固定各光纤、传输电缆以及进气管。

步骤七，通入保护气体，待形成稳定的干燥气室，控制机器人沿预设轨迹开始水下局部干法激光焊接，同时通过微处理器中软件控制多传感器同步开始采集信号。

步骤八，焊接完成，并保存数据。

步骤九，调整位置，准备进行下一道焊接。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台，其特征在于：

所述实验平台包括水箱支架组件、工件装夹移动组件、焊接模块、监测组件、排水组件及水箱；

所述水箱支架组件为上下两层的框架结构，其包括自上而下设置且相连接的水箱安装保护支架及水箱连接支撑架，所述水箱设置在所述水箱安装保护支架上，所述监测组件设置在所述水箱连接支撑架上；所述工件装夹移动组件设置在所述水箱内，所述排水组件连接于所述焊接模块，所述焊接模块邻近所述工件装夹移动组件设置。

2.如权利要求1所述的基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台，其特征在于：所述工件装夹移动组件用于装夹焊接工件，并用于带动所述焊接工件在水平方向移动；所述排水组件位于所述焊接工件与所述焊接模块之间，且所述排水组件邻近所述焊接工件的一端与所述焊接工件之间的间距为5mm～10mm。

3.如权利要求1所述的基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台，其特征在于：所述排水组件包括连接于所述焊接模块的气刀、连接于所述气刀的抽屉式保护镜片、设置在所述抽屉式保护镜片与所述排水罩之间的切向环向进气模块、及连接于所述切向环向进气模块的排水罩；所述排水罩的四周均匀开设有四个监测窗口，所述监测窗口分别设置有硅胶材质的双面护线O型密封圈以及密封镜片。

4.如权利要求3所述的基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台，其特征在于：三个光纤探头及线结构光激光器分别设置在四个监测窗口；所述焊接模块上集成有同轴相机，所述同轴相机连接于图像后处理模块。

5.如权利要求1所述的基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台，其特征在于：所述水箱的底部设置有排水孔，所述排水孔设置有过线塞，所述过线塞为工字型硅胶防水过线塞。

6.如权利要求1所述的基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台，其特征在于：所述水箱连接支撑架远离所述水箱安装保护支架的一端的底部设置有刹车脚轮，所述刹车脚轮为双刹刹车脚轮。

7.如权利要求1-6任一项所述的基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台，其特征在于：所述水箱连接支撑架的底部设置有横轨，所述横轨上设置有卡槽；所述监测组件可拆卸地连接于所述卡槽。

8.如权利要求7所述的基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台，其特征在于：所述监测组件包括安装固定板、万向滚珠、液压升降杆及转动连杆，所述转动连杆的一端与所述卡槽卡接，另一端连接于所述液压升降杆的一端，所述液压升降杆的另一端通过所述万向滚珠连接于所述安装固定板，所述安装固定板用于安装固定不同的监测传感器；其中，所述转动连杆能够在水平方向内360度转动。

9.如权利要求1-6任一项所述的基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台，其特征在于：所述工件装夹移动组件包括两个间隔设置且相连接的第一组滑动导轨、四个滑块、两个间隔设置的第二组滑动导轨、装夹平台及夹具，四个所述滑块分为两组，两组所述滑块分别设置在两个所述第一组滑动导轨上，每组所述滑块内的两个所述滑块间隔设置；两个所述第二组滑动导轨的两端分别连接于两个所述滑块；两个所述装夹平台分别设置在两个所述第二组滑动导轨上；两个所述夹具分别与两个所述装夹平台相配合以将不同尺寸规格的所述焊接工件夹紧，使得所述焊接工件能在水平面上移动到任意位置，进而实现不同轨迹的焊接。

10.如权利要求1-6任一项所述的基于多传感信号的水下局部干法激光焊接监测实验平台，其特征在于：所述水箱的底部边沿处设置有胶垫，所述水箱安装保护架承载所述水箱的底部也设置有胶垫。

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