[发明专利]水下焊接熔滴过渡实时监测装置及方法

权利要求书

1.一种水下焊接熔滴过渡实时监测装置，其包括有X射线源、X射线影像接收器、焊接电信号采集单元、焊接机构、远程控制机构，其特征在于：所述X射线源安装在焊接机构中焊接工件一侧，X射线影像接收器安装在焊接工件的另一侧；所述X射线源发出X射线透过所述焊接工件上方的电弧区域，形成熔滴过渡X射线影像并投射到所述X射线影像接收器上，所述X射线影像接收器将熔滴过渡X射线影像转化为可见光影像并发送给所述远程控制机构中的计算机，实现熔滴过渡影像采集；所述焊接电信号采集单元对焊接过程的焊接电压以及焊接电流进行同步采集；采集的影像信号以及焊接电信号实时传输到远程控制机构中的计算机中，通过计算机对焊接熔滴过渡过程进行实时监测。

2.根据权利要求1所述的水下焊接熔滴过渡实时监测装置，其特征在于：所述X射线影像接收器为影像增强器，并在所述影像增强器输出端后部安装一高速摄像机，所述影像增强器将X射线影像转化为可见光影像并在其输出端显示，通过高速摄像机对所述可见光影像进行采集，并发送给所述远程控制机构中的计算机。

3.根据权利要求1所述的水下焊接熔滴过渡实时监测装置，其特征在于：所述X射线影像接收器为平板探测器，所述平板探测器将X射线影像转化为可见光影像并发送给所述远程控制机构中的计算机。

4.根据权利要求1所述的水下焊接熔滴过渡实时监测装置，其特征在于：所述远程控制机构设有X射线远程控制器、焊接机构远程控制器、影像采集远程控制器以及计算机，通过所述远程控制机构实现所述X射线源、所述X射线影像接收器、所述焊接电信号采集单元以及焊接机构进行焊接作业的开启与关闭，并实现X射线影像采集与焊接电信号采集同步。

5.根据权利要求1所述的水下焊接熔滴过渡实时监测装置，其特征在于：还设有一铅室，所述X射线源、X射线影像接收器、焊接电信号采集单元、焊接机构均安装在铅室中。

6.根据权利要求2所述的水下焊接熔滴过渡实时监测装置，其特征在于：所述高速摄像机采用电动三可变镜头，所述远程控制机构设有X射线远程控制器、焊接机构远程控制器、高速摄像机远程控制器以及计算机，通过所述高速摄像机远程控制器实现高速摄像机远程变焦、调焦以及调整光圈尺寸，通过所述远程控制机构实现所述X射线源、所述X射线影像接收器、所述焊接电信号采集单元以及焊接机构进行焊接作业的开启与关闭，并实现X射线影像采集与焊接电信号采集同步。

7.一种使用权利要求1水下焊接熔滴过渡实时监测装置实现水下焊接熔滴过渡实时监测的方法，其特征在于：其包括以下步骤： 

（1）通过远程控制机构调整和确定X射线源、X射线影像接收器形成的X射线成像系统的焦距、放大倍数、射线强度，使其满足X射线影像清晰成像要求；

（2）通过远程控制机构调整与确定高速摄像机的光圈、焦距、对焦距离、采集频率、分辨率，使其满足对影像增强器输出端可见光影像的清晰采集；

（3）通过远程控制机构调整与确定焊接机构的电弧区域、熔滴过渡位置与焊接轨迹，使其满足熔滴过渡过程发生在X射线影像成像范围内，X射线穿透电弧区域与熔滴；

（4）通过远程控制机构触发X射线源、X射线影像接收器、焊接电信号采集单元、高速摄像机以及焊接系统；通过X射线影像接收器将X射线影像转换成可见光影像；通过高速摄像机对上述可见光影像进行高速采集，实现对熔滴过渡过程的有效监测；

（5）通过计算机可对焊接熔滴过渡过程进行实时监测，并可选择性地进行数据存储。