激光金屬直接成形中熔池狀態實時監測方法和系統技術方案

本發明專利技術公開了一種激光金屬直接成形中熔池狀態實時監測方法，是：1)通過圖像傳感獲取激光金屬直接成形中熔池及其熱影響區的至少兩個方向上的單色輻射圖像；2)通過紅外測溫實測激光金屬直接成形中熔池或其附近至少一個點的溫度值作為參考溫度；3)對采集到的輻射圖像實時處理，將單色輻射圖像轉換成灰度圖；4)利用參考溫度對等灰度圖進行溫度標定，根據灰度值-溫度值對應關系得到圖像中各點的溫度值，由此建立熔池及其熱影響區的三維形狀與溫度場。本發明專利技術還公開了一種激光金屬直接成形中熔池狀態實時監測系統。本發明專利技術的監測方法及系統能夠準確、可靠、全面地在激光金屬直接成形過程中對熔池狀態實時監測。

【技術實現步驟摘要】

【技術保護點】
一種激光金屬直接成形中熔池狀態實時監測方法，包括如下步驟：1)通過圖像傳感獲取激光金屬直接成形中熔池及其熱影響區的至少兩個方向上的單色輻射圖像；2)通過紅外測溫實測所述激光金屬直接成形中熔池或其附近至少一個點的溫度值作為參考溫度；3)對采集到的輻射圖像實時處理，將單色輻射圖像轉換成灰度圖，并提取出熔池形狀與尺寸的特征參數；4)利用參考溫度對等灰度圖進行溫度標定，根據灰度值?溫度值對應關系得到圖像中各點的溫度值，由此建立熔池及其熱影響區的三維形狀與溫度場；所述灰度值?溫度值關系如下：T=C2λ0(lnM-lnGλ05)其中：T表示熔池的表面溫度，G表示單色輻射圖像中的灰度值，λ0表示所采集單色輻射圖像的對應中心波長，C2是普朗克第二輻射常數，M是與CCD的電流?灰度值轉換系數、光電轉換系數、曝光時間、出射光瞳直徑、像方焦距、光學系統透過率、光譜響應函數等系數相關的定值。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：虞鋼，劉昊，鄭彩云，李少霞，寧偉健，何秀麗，
申請(專利權)人：中國科學院力學研究所，
類型：發明
國別省市：