一种大口径钢管焊速检测装置的制造方法

xiaoxiao2020-10-23  2

一种大口径钢管焊速检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及钢管检测领域,特别涉及了一种大口径钢管焊速检测装置。
【背景技术】
[0002]焊接的过程是一个动态的热工艺过程,焊接的质量与每一层焊缝的状况密切相关,在焊接中实时调整工艺参数,具有十分重要的作用。
[0003]焊缝速率是实时监控中一个重要的参数,是指单位时间内沿焊缝填补尺度方向上焊料的生长速率,即单位时间内焊缝中焊料表面沿径向的位移量。此位移量主要与焊接的电流有关,电流越大则单位时间内融化的焊料量越多,焊缝的生长越快;反之,焊料融化较少,则焊缝生长较慢。若焊料沿钢管径向生长速率不均匀,会导致焊接处机械性能的不均匀,将影响钢管的性能。对于大口径钢管焊缝生长速率的实时跟踪检测,可以抽象成为单位时间内复杂电磁环境下非接触式焊缝内焊料表面位移测量的模型。因此,焊速的检测就转化为焊料表面实时位移测量,这就是本实用新型要解决的关键问题。对于大口径钢管焊缝生长速率的实时跟踪检测,对提高钢结构产品的质量具有重要的现实意义。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是为了实现对大口径钢管焊接速度的动态监测和实时控制,特提供了一种大口径钢管焊速检测装置。
[0005]本实用新型提供了一种大口径钢管焊速检测装置包括激光器、钢管焊缝、C⑶传感器、视频解码器、数据采集器、单片机控制单元和上位机单元;其中:所述激光器发出的激光束照射到钢管焊缝上,形成的光斑聚焦到CCD传感器,CCD传感器依次连接视频解码器、数据采集器、单片机控制单元与上位机单元。
[0006]所述激光器为波长532nm的绿色激光器。
[0007]所述CXD传感器包含焦距为25mm、2/3英寸C接口的镜头。
[0008]所述视频解码器采用的是PHILIPS公司的SAA711增强型视频输入处理器芯片。
[0009]所述单片机控制单元与上位机单元采用RS232串口方式连接。
[0010]本实用新型的有益效果:本实用新型所述大口径钢管焊速检测装置成本较低,抗干扰能力强,有利于保证焊接的质量,该装置既可以单独使用,又可以与激光探伤设备配合使用效果会更好。
【附图说明】
[0011]图1为一种大口径钢管焊速检测装置原理结构示意图;
[0012]图中:激光器1、钢管焊缝2、CXD传感器3、视频解码器4、数据采集器5、单片机控制单元6、上位机单元7。
【具体实施方式】
[0013]本实用新型提供了一种大口径钢管焊速检测装置包括激光器1、钢管焊缝2、CXD传感器3、视频解码器4、数据采集器5、单片机控制单元6和上位机单元7 ;其中:所述激光器I发出的激光束照射到钢管焊缝2上,形成的光斑聚焦到CXD传感器3,CXD传感器3依次连接视频解码器4、数据采集器5、单片机控制单元6与上位机单元7连接。
[0014]所述激光器I为波长532nm的绿色激光器。
[0015]所述CXD传感器3包含焦距为25mm、2/3英寸C接口的镜头。
[0016]所述视频解码器4采用的是PHILIPS公司的SAA711增强型视频输入处理器芯片。
[0017]所述单片机控制单元6与上位机单元7采用RS232串口方式连接。
[0018]本实用新型采用带有一定夹角的双激光束进行测量,两个激光器I沿焊缝轴向固定在钢管正上方,两束激光由上至下呈一定角度照射到钢管焊缝2,两束激光束同时照射到己完成焊接的焊料表面,形成两个光斑,该光斑经光学透镜聚焦到CCD传感器3,CCD传感器3采集激光光斑的图像信息输出为为PAL制全电视信号,需要通过视频解码器4对其进行解码,数据采集器5负责对模拟图像信号进行采样并得到大量的图像数据,数据采集器5将转变的数字信号传送给单片机控制单元6和上位机单元7,上位机单元7在数值计算方面具有很强的能力,通过现有的常规MATLAB平台设计图像处理算法,将单片机控制单元6上传的图像经常规二值化及中值滤波等预处理,利用常规圆拟合算法计算出图像光斑中心间距值,由此拟合出该间距与位移间的关系表达式。实际检测过程中,将实时测得的光斑间距代入拟合关系式求出位移量,前后位移的变化量除以所用时间就得到了焊接速率。单片机控制单元6与上位机单元7相配合,单片机控制单元6通过对焊接速率的显示与校正调整来实现最终控制。
[0019]由于以上算法为常规技术,本实用新型仅仅是采用现有常规算法,所以在此不再累述。
【主权项】
1.一种大口径钢管焊速检测装置,其特征在于:包括激光器、钢管焊缝、CCD传感器、视频解码器、数据采集器、单片机控制单元和上位机单元;其中:所述激光器发出的激光束照射到钢管焊缝上,形成的光斑聚焦到CCD传感器,CCD传感器依次连接视频解码器、数据采集器、单片机控制单元与上位机单元。
2.根据权利要求1所述的大口径钢管焊速检测装置,其特征在于:所述激光器为波长532nm的绿色激光器。
3.根据权利要求1所述的大口径钢管焊速检测装置,其特征在于:所述CCD传感器包含焦距为25mm、2/3英寸C接口的镜头。
4.根据权利要求1所述的大口径钢管焊速检测装置,其特征在于:所述视频解码器采用的是PHILIPS公司的SAA711增强型视频输入处理器芯片。
5.根据权利要求1所述的大口径钢管焊速检测装置,其特征在于:所述单片机控制单元与上位机单元采用RS232串口方式连接。
【专利摘要】一种大口径钢管焊速检测装置,包括激光器、钢管焊缝、CCD传感器、视频解码器、数据采集器、单片机控制单元和上位机单元;其中:所述激光器发出的激光束照射到钢管焊缝上,形成的光斑聚焦到CCD传感器,CCD传感器依次连接视频解码器、数据采集器、单片机控制单元与上位机单元。本实用新型的有益效果:本实用新型所述大口径钢管焊速检测装置成本较低,抗干扰能力强,有利于保证焊接的质量,该装置既可以单独使用,又可以与激光探伤设备配合使用效果会更好。
【IPC分类】B23K9-095
【公开号】CN204603536
【申请号】CN201520159639
【发明人】王哲, 贾连光
【申请人】沈阳建筑大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年3月20日

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