[发明专利]用于铝合金焊接气孔缺陷检测的电弧光谱传感器及方法

权利要求书

1.一种用于铝合金焊接气孔缺陷检测的电弧光谱传感器，其特征在于，包括光束采集模块、不透光的壳体、设于壳体内的减光模块、准直模块、分光模块、聚焦模块和光电信号转换模块，所述光束采集模块包括采样光纤和光纤适配器，所述壳体上设有第一接口，所述采样光纤的一端固定至采样点附近，另一端通过光纤适配器连接至所述第一接口形成至减光模块输入端的光路，所述减光模块的光线输出端朝向准直模块的输入端，所述准直模块的输出端朝向分光模块的输入端，所述分光模块的输出端朝向聚焦模块的输入端，所述聚焦模块的输出端朝向光电信号转换模块形成自减光模块依次至准直模块、分光模块、聚焦模块和光电信号转换模块的光路；

采集的激光经由减光模块减光后，经由准直模块投射至分光模块，由分光模块分光后经由聚焦模块聚焦，之后投射在光电信号转换模块上，所述光电信号转换模块获得不同波长的光强信号。

2.根据权利要求1所述的一种用于铝合金焊接气孔缺陷检测的电弧光谱传感器，其特征在于，所述壳体包括外壳(1)和盖板(21)，所述外壳(1)和盖板(21)扣合后外部作喷漆处理。

3.根据权利要求1所述的一种用于铝合金焊接气孔缺陷检测的电弧光谱传感器，其特征在于，所述壳体内设有用于微调所述减光模块位置的第一一字槽(12)，用于微调所述分光模块位置和角度的第二一字槽(14)，以及用于微调所述准直模块轴线方向的第一调节模块和用于微调所述聚焦模块轴线方向的第二调节模块，所述减光模块通过所述第一一字槽(12)安装于壳体内，所述分光模块通过所述第二一字槽(14)安装于壳体内。

4.根据权利要求3所述的一种用于铝合金焊接气孔缺陷检测的电弧光谱传感器，其特征在于，所述传感器的波长探测范围被调节为500-800nm。

5.根据权利要求1或3所述的一种用于铝合金焊接气孔缺陷检测的电弧光谱传感器，其特征在于，所述减光模块的包括减光模块支架(11)和设于减光模块支架(11)底部的第一底座(23)，所述第一底座(23)连接壳体，所述减光模块支架(11)上设有用于光线穿过的透光孔(25)，以及与透光孔(25)垂直的减光片卡槽(26)和狭缝板卡槽，所述减光片卡槽(26)中可拆卸式地插有减光片，所述狭缝板卡槽中可拆卸式地插有狭缝板(27)，且所述减光片卡槽(26)在沿光路方向上设于狭缝板卡槽之前，光线由透光孔(25)依次穿过减光片和狭缝板上的狭缝后射至准直模块。

6.根据权利要求1或3所述的一种用于铝合金焊接气孔缺陷检测的电弧光谱传感器，其特征在于，所述准直模块包括用于安装准直镜(7)的准直镜支架和用于将准直镜支架安装在壳体内的准直镜底座(24)，所述准直镜支架包括通过螺钉盖合连接的准直镜支架前盖(8)和准直镜支架主体(6)。

7.根据权利要求3所述的一种用于铝合金焊接气孔缺陷检测的电弧光谱传感器，其特征在于，所述准直模块包括用于安装准直镜(7)的准直镜支架和用于支撑准直镜支架的准直镜底座(24)，所述准直镜支架包括通过螺钉盖合连接的准直镜支架前盖(8)和准直镜支架主体(6)，所述第一调节模块包括两个第一弧形槽(9)，所述准直镜底座(24)通过两个第一弧形槽(9)安装在壳体内。

所述聚焦模块包括用于安装聚焦镜(4)的聚焦镜支架和用于支撑聚焦镜支架的聚焦镜底座，所述聚焦镜支架包括通过螺钉盖合连接的聚焦镜支架前盖(5)和聚焦镜支架主体(3)，所述第二调节模块包括两个第二弧形槽(22)，所述聚焦镜底座通过两个第二弧形槽(22)安装在壳体内。

8.根据权利要求1或3所述的一种用于铝合金焊接气孔缺陷检测的电弧光谱传感器，其特征在于，所述分光模块包括用于将经准直模块准直后的平行光按波长大小均匀排列后出射给聚焦模块的平面反射光栅(13)，以及用于将平面反射光栅(13)固定在壳体内的光栅支架(15)。