CN111014710A - 一种检测等离子弧火焰直径的装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测等离子弧火焰直径的装置及控制方法，涉及制粉领域，用以解决因制粉工艺不能控制等离子弧功率密度，导致存在影响粉末品质的问题。该装置包括：图像采集单元用于将采集到的原始图像和检测图像发送至等离子弧火焰直径确定单元；等离子弧火焰直径确定单元用于根据原始图像、检测图像，将确定的第二等离子弧火焰直径发送至主控***；主控***根据第二等离子弧火焰直径分别与等离子弧火焰最大直径和等离子弧火焰最小直径的对比结果，向等离子电源控制***发送控制指令，金属棒料进给***与主控***电联接，用于根据接收到的控制指令，控制提供给等离子枪的电流增大或者减小。

Description

一种检测等离子弧火焰直径的装置及控制方法

技术领域

本发明涉及等离子旋转电极制粉技术领域，更具体的涉及一种检测等离子 弧火焰直径的装置及控制方法。

背景技术

等离子旋转电极制粉设备的工作原理是通过高能等离子束瞬间产生较 大的热量，将高速旋转的金属棒料端面熔化，使得熔化的金属液滴在离心力的 作用下高速飞出，从而达到制备球形粉末的目的。

无论是转移弧还是非转移弧的制粉设备，其所制粉末的粒径大小及品质均 与等离子弧的功率密度密切相关，而所谓的等离子弧功率密度ρ即为等离子弧 俩端的电压U与电流I的乘积P除以等离子弧的最大直径d所对应的的截面积 S。要融化单位截面积的某种特定的材料，其所对应的最小能量密度ρ是固定 的。但是该材料对应的金属棒料直径D发生变化时，其所须的融化热量会随之 增大，但是功率密度却逐步降低。

因此，金属棒料直径D保持一定的情况下，如果能量密度ρ过高，则能量 浪费较多，此外金属棒料融化的速度过快，所制粉末会***，当能量密度ρ太 低时，棒料无法融化。

综上所述，现有的等离子旋转电极制粉工艺因不能控制等离子弧功率密 度，导致存在影响粉末品质的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种检测等离子弧火焰直径的装置及控制方法，用以解 决现有的等离子旋转电极制粉工艺因不能控制等离子弧功率密度，导致存在影 响粉末品质的问题。

本发明实施例提供一种检测等离子弧火焰直径的装置，包括：等离子电源 控制***，等离子弧火焰直径确定单元，图像采集单元和主控***；

所述图像采集单元与所述等离子弧火焰直径确定单元电联接，用于将采集 到的等离子弧火焰直径原始图像和等离子弧火焰直径检测图像发送至所述等 离子弧火焰直径确定单元；

所述等离子弧火焰直径确定单元用于根据所述原始图像、所述检测图像以 及与所述原始图像相对应的第一等离子弧火焰直径，确定所述检测图像中包括 的所述等离子弧火焰的第二等离子弧火焰直径，将所述第二等离子弧火焰直径 发送至所述主控***；

所述主控***根据所述第二等离子弧火焰直径分别与等离子弧火焰最大 直径和等离子弧火焰最小直径的对比结果，向所述等离子电源控制***发送控 制指令，所述控制指令包括增大电流信号或者减小电流信号；

所述等离子电源控制***与所述主控***电联接，用于根据所述主控*** 发送的控制指令，控制提供给等离子枪的电流增大或者减小。

优选地，所述等离子电源控制***还用于：根据所述主控***提供的设定 数值，按照所述设置数值依此增加电流，并将依此增加的电流分别提供给所述 等离子枪。

优选地，所述图像采集单元包括工业相机和大功率光源；

所述图像采集单元采集所述原始图像具体包括：

在等离子电源主弧电流按照设定数值依此递增时，所述工业相机拍摄等离 子弧的火焰直径图像，将拍摄的图像确定原始图像，且每个原始图像分别与每 个所述等离子弧的火焰直径对应。

所述图像采集单元采集所述检测图像，具体包括：

当等离子制粉设备开始制粉时，工业相机对等离子弧火焰进行拍摄，将拍 摄的图像确定为所述检测图像。

优选地，所述等离子弧火焰直径确定单元用于根据所述原始图像、所述检 测图像以及与所述原始图像相对应的第一等离子弧火焰直径，确定所述检测图 像中包括的所述等离子弧火焰的第二等离子弧火焰直径，具体包括：

将多张所述检测图像分别与多张所述原始图像进行对比识别，若确定至少 一张所述检测图像与至少一张所述原始图像的火焰形态相同，将确定的所述检 测图像确定为第一检测图像；

将与所述第一检测图像匹配的所述原始图像对应的第一等离子弧火焰直 径，确定为所述第一检测图像的第二等离子弧火焰直径。

本发明实施例还提供了一种检测等离子弧火焰直径控制方法，包括：

根据接收的原始图像和检测图像，确定当前等离子弧火焰的第二等离子弧 火焰直径；

根据所述第二等离子弧火焰直径分别与等离子弧火焰最大直径和等离子 弧火焰最小直径的对比结果，向等离子电源控制***发送控制指令，其中，所 述控制指令包括增大电流信号或者减小电流信号。

优选地，所述确定当前等离子弧火焰的第二等离子弧火焰直径之前，还包 括：

根据等离子弧火焰最大直径与等离子弧火焰最小直径之间的差值按照设 定的数值进行分段，将向等离子枪提供的电流按照设置数值依此增加分为多个 等离子电源主弧电流，在所述等离子电源主弧电流变化时，采用工业相机拍摄 等离子弧火焰直径，将拍摄的图像确定为所述原始图像；

当等离子制粉设备开始制粉时，对等离子弧火焰直径进行拍摄，将拍摄的 图像确定为所述检测图像。

优选地，所述确定当前等离子弧火焰的第二等离子弧火焰直径，具体包括：

将多张所述检测图像分别与多张所述原始图像进行对比识别，若确定至少 一张所述检测图像与至少一张所述原始图像的火焰形态相同，将确定的所述检 测图像确定为第一检测图像；

将与所述第一检测图像匹配的所述原始图像对应的第一等离子弧火焰直 径，确定为所述第一检测图像的第二等离子弧火焰直径。

本发明实施例提供一种检测等离子弧火焰直径的装置，包括：等离子电源 控制***，等离子弧火焰直径确定单元，图像采集单元和主控***；所述图像 采集单元与所述等离子弧火焰直径确定单元电联接，用于将采集到的等离子弧 火焰直径原始图像和等离子弧火焰直径检测图像发送至所述等离子弧火焰直 径确定单元；所述等离子弧火焰直径确定单元用于根据所述原始图像、所述检 测图像以及与所述原始图像相对应的第一等离子弧火焰直径，确定所述检测图 像中包括的所述等离子弧火焰的第二等离子弧火焰直径，将所述第二等离子弧 火焰直径发送至所述主控***；所述主控***根据所述第二等离子弧火焰直径 分别与等离子弧火焰最大直径和等离子弧火焰最小直径的对比结果，向所述等离子电源控制***发送控制指令，所述控制指令包括增大电流信号或者减小电 流信号；所述等离子电源控制***与所述主控***电联接，用于根据所述主控 ***发送的控制指令，控制提供给等离子枪的电流增大或者减小。该装置中引 入图像采集单元和等离子弧火焰直径确定单元，将检测等离子弧火焰直径的方 式与自动控制***相结合，从而可以使得等离子弧的直径实时、精确显示；通 过精确检测等离子弧的直径，从而可以精确等离子弧的功率密度，以此控制等 离子弧对金属粉末品质产生的影响，使得制粉工艺得到极大提高；进一步地， 通过该装置可以使得等离子制粉设备的自动化程度从半自动化进入到全自动化时代，解决了现有技术中等离子旋转电极制粉工艺因不能控制等离子弧功率 密度，导致存在影响粉末品质的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的等离子制粉设备结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种检测等离子弧火焰直径的装置结构示意 图；

图3为本发明实施例提供的等离子制粉设备结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种检测等离子弧火焰直径的控制方法流程示 意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为现有技术提供的等离子制粉设备结构示意图，如图1所示，该等离 子制粉设备包括有雾化室，等离子枪和金属棒料。等离子弧火焰介于等离子枪 和金属棒料之间，根据背景技术记载内容可以确定，当等离子枪与金属棒料的 熔化端面之间的距离比较大时，容易导致等离子弧断弧；而当等离子枪与金属 棒料的熔化端面之间的距离比较小时，则容易损伤等离子枪，甚至造成等离子 枪与金属棒料的熔化端面相互碰撞。

由于现有的等离子制粉设备不能实现全自动化控制，因此，无法实时检测 到等离子枪与金属棒料的熔化端面之间的距离，造成上述问题的主要难点在 于：

1)、等离子旋转电极制粉设备产生的等离子电弧瞬间可达到上万度，导 致雾化室内温度急剧升高，并且在制粉过程中雾化室内也保持较高温度，温度 敏感检测元件，无法工作；

2)、生产粉末的雾化室内充满氩气，极易电离，会造成绝大多数的电路 板短路，从而无法正常工作；再加上雾化室内漂浮着大量的金属粉尘，使得检 测工况环境极其复杂。

基于此，本发明实施例提供了一种检测等离子弧火焰直径的装置，在该装 置内增加了图像采集单元和等离子弧火焰直径确定单元。该装置中的图像采集 单元主要包括工业相机和大功率光源，而等离子弧火焰直径确定单元主要用于 根据图像采集单元确定的原始图像和检测图像，来确定检测图像对应的等离子 弧火焰直径。

图像采集单元还包括有工业相机安装支架，滤镜等。具体地，工业相机固 定在工业相机安装支架上，而工业相机安装支架和大功率光源均固定在等离子 制粉设备的雾化室内。

在实际应用中，工业相机的镜头平行于等离子枪安装，即工业相机用于拍 摄等离子枪发出的等离子弧火焰。为了确保拍摄的等离子弧火焰具有较好的效 果，优选地，在工业相机的镜头前还设置有滤光片。

图2示例性的示出了本发明实施例提供的一种检测等离子弧火焰直径的装 置结构示意图，该装置至少可以应用于等离子制粉设备中。

如图2所示，该装置主要包括有等离子电源控制***40，等离子弧火焰直 径确定单元30，图像采集单元20和主控***10。

图像采集单元20分别与等离子弧火焰直径确定单元30和主控***10电 联接。一方面，图像采集单元20根据接收到主控***10发送的控制信息进行 原始图像和检测图像采集；另一方面，图像采集单元用于将采集到的原始图像 和检测图像发送至等离子弧火焰直径确定单元30。

具体地，主控***10在向图像采集单元20发送采集原始图像之前，根据经 验值确定等离子弧火焰最大直径和等离子弧火焰最小直径，根据确定的等离子 弧火焰最大直径和等离子弧火焰最小直径的差值，可以确定等离子弧的火焰直 径的可调节值，即等离子弧的火焰直径可以介于的最大火焰直径和最小火焰直 径之间。

在实际应用中，若金属棒料直径保持一定的情况下，如果能量密度过高， 则能量浪费较多，此外金属棒料融化的速度过快，所制粉末会***，当能量密 度太低时，棒料无法融化。由于能量密度与等离子电源主弧电流相关，则当确 定了等离子弧的火焰直径的可调节值以及将等离子弧的火焰直径可调节值可 以拆分为多少段时，相应地，也确定的将等离子电源主弧电流划分为多少段。

需要说明的是，这里对等离子火焰直径可调节值划分的段数与将等离子电 源主弧电流划分的段数相等。比如，若等离子电源主弧电流为I，如将I划分为 N份，则等离子电源主弧电流依次为：

相应地，若等离子弧的最 小火焰直径的长度值为1mm，等离子弧的最大火焰直径的长度值5mm，则要确 定将4mm进行划分的最小长度，即确定等离子弧的最小火焰直径每次递增的数 值，若将4mm进行划分的最小长度为1mm，则等离子弧的最大火焰直径每次递 增的数值为1mm，等离子弧的最小火焰直径依次为：1mm，(1+1)mm，(1+2) mm，(1+3)mm。

基于此可以确定，本发明实施例中可以根据下列公式(1)确定等离子弧 的火焰直径：

在公式(1)中，D_max为等离子弧的最大火焰直径；D_min为等离子弧的最小 火焰直径；Δd为设定的间距，且该间距最大等于等离子弧的最大火焰直径与等 离子弧的最小火焰直径的差值，即Δd≤D_max-D_min；D_x为等离子弧的火焰直径， 其长度介于D_max和D_min之间；x为自然数，当x为0时，则D_x等于等离子弧的最 小火焰直径。

当确定了每个等离子电源主弧电流值之后，可以针对每个等离子弧电源主 弧电流对应的每个等离子弧的火焰直径进行拍照，即通过采用图像采集***对 每个等离子弧的火焰直径进行拍照。基于此，主控***10可以根据确定多个等 离子电源主弧电流值，向等离子电源控制***和图像采集单元分别发送设定数 值指令和采集指令。当等离子电源控制***接收到主控***发送的设定数值指 令之后，根据该数值指令包括的具体数值，向等离子枪提供的按照该设置数据 依次递增的主弧电流，相应地，图像采集单元根据主控***发送的采集指令， 可以针对每个等离子弧电源主弧电流对应的每个等离子弧的火焰直径进行拍 照，即通过采用图像采集***对每个等离子弧的火焰直径进行拍照，例如，若 确定的多个了每个等离子电源主弧电流值依次为：

则对应的每个等 离子弧的火焰直径依次为D_min、D_min+Δd、D_min+2Δd、D_min+3Δd...Dmax，相应地， 可以依次拍摄多张照片。

在本发明实施例中，将此时拍摄的照片确定为原始图像，且将上述原始图 像与每个等离子弧的火焰直径进行匹配存储。举例来说，原始图像1与等离子 电源主弧电流值为1和等离子弧的火焰直径为D_min相匹配，原始图像2与等离子 电源主弧电流值为2等离子弧的火焰直径为D_min+Δd相匹配，原始图像3与等离 子电源主弧电流值为3等离子弧的火焰直径为D_min+2Δd相匹配，原始图像4与等 离子电源主弧电流值为4等离子弧的火焰直径为D_min+3Δd相匹配，依次类推， 可以将拍摄的全部原始图像与每个等离子弧的火焰直径进行匹配。

需要说明的是，在本发明实施例中，全部原始图像与每个等离子弧的火焰 直径和等离子电源主弧电流值进行匹配之后，可以将上述匹配结果存储在设定 的区域。

当等离子制粉设备开始制粉时，对所述等离子弧火焰直径进行拍摄，将拍 摄的图像确定为检测图像。

在本发明实施例中，由于等离子制粉设备开始制粉时，则金属棒料的熔化 端面会按照设定的给进速度朝等离子枪靠近。基于此，需要确定工业相机对等 离子弧火焰直径的拍摄速度为每秒至少拍摄5张检测图像。

进一步地，当确定金属棒料的熔化端面的进给速度一般取1.0～2.0mm/s，而 整个融化***对于进给精度的要求并不是很高，假设每秒拍摄照片数量为10， 则拍摄距离精度即可达到0.1～0.2mm/s，精度已完全可以满足使用要求，因此可 以确定工业相机对等离子弧火焰直径的拍摄速度为每秒拍摄小于10张检测图 像即可。

当图像采集单元20依次采集到等离子弧火焰直径原始图像和等离子弧火 焰直径检测图像之后，则可以将上述图像发送至等离子弧火焰直径确定单元。

在本发明实施例中，等离子弧火焰直径确定单元将拍摄的多张检测图像与 存储的原始图像进行对比识别，在本发明实施例中，对图像进行对比识别均采 用现有的图像处理方法，再此对图像处理不做过多介绍。

当确定有至少一张检测图像与一张原始图像的火焰形态相同，则先将该检 测图像确定的第一检测图像。

进一步地，将与第一检测图像相匹配的原始图像对应的第一等离子弧火焰 直径，确定第一检测图像所对应的第二等离子弧火焰直径，并将该第二等离子 弧火焰直径发送至主控***10。

当主控***10接收到等离子弧火焰直径确定单元发送的第二等离子弧火 焰直径时，将第二等离子弧火焰直径分别与等离子弧火焰最大直径和等离子弧 火焰最小直径进行对比，根据对比结果，确定向与主控***10电联接的等离 子电源控制***40发送控制指令。

具体地，在本发明实施例中，若主控***10确定第二等离子弧火焰直径 小于等离子弧火焰最大直径时，则主控***10会向等离子电源控制***发送 增大电流信号，当等离子电源控制***接收到增大电流信号指令时，等离子电 源控制***会按照在现有融化电流基础上进行电流增大ΔA，直到第二等离子 弧火焰直径等于标准等离子弧最大直径。需要说明的是，在实际应用中，ΔA 为一档电流值，且该电流值优选的为100A。

若主控***10确定第二等离子弧火焰直径大于等离子弧火焰最大直径时， 则主控***10会向等离子电源控制***发送减小电流信号，当等离子电源控 制***接收到减小电流信号指令时，等离子电源控制***会按照在现有融化电 流基础上进行电流减小ΔA直到第二等离子弧火焰直径等于标准等离子弧最 大直径。需要说明的是，在实际应用中，ΔA为一档电流值，且该电流值优选 的为100A。

综上所述，该装置中引入图像采集单元和等离子弧火焰直径确定单元，将 检测等离子弧火焰直径的方式与自动控制***相结合，从而可以使得等离子弧 的直径实时、精确显示；通过精确检测等离子弧的直径，从而可以精确等离子 弧的功率密度，以此控制等离子弧对金属粉末品质产生的影响，使得制粉工艺 得到极大提高；进一步地，通过该装置可以使得等离子制粉设备的自动化程度 从半自动化进入到全自动化时代，解决了现有技术中等离子旋转电极制粉工艺 因不能控制等离子弧功率密度，导致存在影响粉末品质的问题。

基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种检测等离子弧火焰直径控制 方法，由于该方法解决技术问题的原理与一种检测等离子弧火焰直径的装置相 似，因此该方法所包括的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

图4为本发明实施例提供的一种检测等离子弧火焰直径的控制方法流程示 意图，如图4所示，该方法主要包括以下步骤：

步骤101，根据接收的原始图像和检测图像，确定当前等离子弧火焰的第 二等离子弧火焰直径；

步骤102，根据所述第二等离子弧火焰直径分别与等离子弧火焰最大直径 和等离子弧火焰最小直径的对比结果，向等离子电源控制***发送控制指令， 其中，所述控制指令包括增大电流信号或者减小电流信号。

需要说明的是，本发明实施例提供的检测等离子弧火焰直径控制方法基于 上述检测等离子弧火焰直径装置，即该控制方法需要依赖于检测等离子弧火焰 直径装置执行。

该控制方法的执行主体为主控***。具体地，在步骤101之前，先将图像 处理设备所包括的大功率光源和工业相机设置在雾化室内，当大功率光源和工 业相机设置在雾化室内之后，则可以通过工业相机采集设置在雾化室内的等离 子枪产生的等离子弧火焰的图片。

在等离子枪启动维弧时，准确检测出等离子枪与金属棒料熔化端面之间的 距离极其重要。若等离子枪与金属棒料的熔化端面之间的距离比较大时，容易 导致等离子弧断弧；若等离子枪与金属棒料的熔化端面之间的距离比较小时， 则容易损伤等离子枪，甚至造成等离子枪与金属棒料的熔化端面相互碰撞。在 实际应用中，当等离子枪未起弧时，由于雾化室内一片漆黑，为了使得工业相 机能够拍摄到雾化室内的等离子枪与金属棒料的熔化端面之间的位置，则需要 在雾化室内提供光源。在本发明实施例中，可以将大功率光源设置在雾化室内， 基于此，该大功率光源可以为工业相机拍摄时提供亮度。

图3为本发明实施例提供的等离子制粉设备结构示意图，如图3所示，该 等离子制粉设备至少包括有雾化室，大功率光源，工业相机，等离子枪和金属 棒料。

具体地，该雾化室的外形为圆柱体，大功率光源设置在雾化室的中心轴上， 且该大功率光源位于等离子枪与金属棒料熔化端面的上方。进一步地，工业相 机设置在雾化室的中心轴上，且工业相机设置在大功率光源的上方。

需要说明的是，由于雾化室的外形为圆柱体，这里所说的雾化室的中心轴， 是圆柱体所包括的上表面和下表面的圆心的连线，即大功率光源设置在雾化室 的横截面的圆心位置，在实际应用中，对大功率光源在中心轴上的具***置不 做限定(位于等离子枪和金属棒料的上方)，只有确保大功率光源在工作时不 会对等离子枪产生影响，以及等离子枪在工作时不会对大功率光源产生影响即 可。

如图3所示，工业相机设置在雾化室的上方，即工业相机设置在雾化室中 心轴的延伸线上，工业相机的镜头与等离子枪和金属棒料相互平行。

当将工业相机和大功率光源设置好之后，则可以开启大功率光源，当大功 率光源照亮雾化室之后，则工业相机可以清晰地拍摄出等离子枪与金属棒料熔 化端面之间的距离。

进一步地，根据上述检测等离子弧火焰直径的装置中主控***根据等离子 弧火焰最大直径和等离子弧火焰最小直径，确定等离子弧火焰直径的可调节 值、、多个等离子弧火焰直径以及多个等离子电源主弧电流。再根据图像采集 单元在主控***的控制下依次采集原始图像和检测图像，则可以将采集到的原 始图像和检测图像发送至主控***。

在步骤101中，主控***根据接收到的原始图像和检测图像，将拍摄的多 张检测图像与存储的原始图像进行对比识别，在本发明实施例中，对图像进行 对比识别均采用现有的图像处理方法，再此对图像处理不做过多介绍。

当确定有至少一张检测图像与一张原始图像的火焰形态相同，则先将该检 测图像确定的第一检测图像。将与第一检测图像匹配的原始图像对应的第一等 离子弧火焰直径，确定为第一检测图像的第二等离子弧火焰直径。

在步骤102中，主控***接收第二等离子弧火焰直径时，将第二等离子弧 火焰直径分别与等离子弧火焰最大直径和等离子弧火焰最小直径进行对比，根 据对比结果，确定向与主控***电联接的等离子电源控制***发送控制指令， 其中，所述控制指令包括增大电流信号或者减小电流信号。

具体地，若主控***10确定第二等离子弧火焰直径小于等离子弧火焰最 大直径时，则主控***10会向等离子电源控制***发送增大电流信号，当等 离子电源控制***接收到增大电流信号指令时，PLC控制器会按照的，在现有 融化电流基础上进行电流增大ΔA(优选100A为一档)，直到第二等离子弧 火焰直径等于标准等离子弧最大直径***10确定第二等离子弧火焰直径大于 等离子弧火焰最大直径时，则主控***10会向等离子电源控制***发送减小 电流信号，当等离子电源控制***接收到减小电流信号指令时，PLC控制器会 按照的，在现有融化电流基础上进行电流减小ΔA(优选100A为一档)，直 到第二等离子弧火焰直径等于标准等离子弧最大直径综上所述，本发明实施例 提供一种检测等离子弧火焰直径的装置集控制方法，该装置中引入图像采集单 元和等离子弧火焰直径确定单元，将检测等离子弧火焰直径的方式与自动控制 ***相结合，从而可以使得等离子弧的直径实时、精确显示；通过精确检测等 离子弧的直径，从而可以精确等离子弧的功率密度，以此控制等离子弧对金属 粉末品质产生的影响，使得制粉工艺得到极大提高；进一步地，通过该装置可 以使得等离子制粉设备的自动化程度从半自动化进入到全自动化时代，解决了 现有技术中等离子旋转电极制粉工艺因不能控制等离子弧功率密度，导致存在 影响粉末品质的问题。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计 算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结 合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包 含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产 品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/ 或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入 式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算 机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一 个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设 备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中 的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个 流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使 得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处 理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个 流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基 本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要 求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发 明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及 其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种检测等离子弧火焰直径的装置，其特征在于，包括：等离子电源控制***，等离子弧火焰直径确定单元，图像采集单元和主控***；

所述图像采集单元与所述等离子弧火焰直径确定单元电联接，用于将采集到的等离子弧火焰直径原始图像和等离子弧火焰直径检测图像发送至所述等离子弧火焰直径确定单元；

所述等离子弧火焰直径确定单元用于根据所述原始图像、所述检测图像以及与所述原始图像相对应的第一等离子弧火焰直径，确定所述检测图像中包括的所述等离子弧火焰的第二等离子弧火焰直径，将所述第二等离子弧火焰直径发送至所述主控***；

所述主控***根据所述第二等离子弧火焰直径分别与等离子弧火焰最大直径和等离子弧火焰最小直径的对比结果，向所述等离子电源控制***发送控制指令，所述控制指令包括增大电流信号或者减小电流信号；

所述等离子电源控制***与所述主控***电联接，用于根据所述主控***发送的控制指令，控制提供给等离子枪的电流增大或者减小。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述等离子电源控制***还用于根据所述主控***提供的设定数值，按照所述设置数值依此增加电流，并将依此增加的电流分别提供给所述等离子枪。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述图像采集单元包括工业相机和大功率光源；

所述图像采集单元采集所述原始图像具体包括：

在等离子电源主弧电流按照设定数值依此递增时，所述工业相机拍摄等离子弧的火焰直径图像，将拍摄的图像确定原始图像，且每个原始图像分别与每个所述等离子弧的火焰直径对应。

所述图像采集单元采集所述检测图像，具体包括：

当等离子制粉设备开始制粉时，工业相机对等离子弧火焰进行拍摄，将拍摄的图像确定为所述检测图像。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述等离子弧火焰直径确定单元用于根据所述原始图像、所述检测图像以及与所述原始图像相对应的第一等离子弧火焰直径，确定所述检测图像中包括的所述等离子弧火焰的第二等离子弧火焰直径，具体包括：

将多张所述检测图像分别与多张所述原始图像进行对比识别，若确定至少一张所述检测图像与至少一张所述原始图像的火焰形态相同，将确定的所述检测图像确定为第一检测图像；

将与所述第一检测图像匹配的所述原始图像对应的第一等离子弧火焰直径，确定为所述第一检测图像的第二等离子弧火焰直径。

5.一种检测等离子弧火焰直径控制方法，其特征在于，包括：

根据接收的原始图像和检测图像，确定当前等离子弧火焰的第二等离子弧火焰直径；

根据所述第二等离子弧火焰直径分别与等离子弧火焰最大直径和等离子弧火焰最小直径的对比结果，向等离子电源控制***发送控制指令，其中，所述控制指令包括增大电流信号或者减小电流信号。

6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述确定当前等离子弧火焰的第二等离子弧火焰直径之前，还包括：

根据等离子弧火焰最大直径与等离子弧火焰最小直径之间的差值按照设定的数值进行分段，将向等离子枪提供的电流按照设置数值依此增加分为多个等离子电源主弧电流，在所述等离子电源主弧电流变化时，采用工业相机拍摄等离子弧火焰直径，将拍摄的图像确定为所述原始图像；

当等离子制粉设备开始制粉时，对等离子弧火焰直径进行拍摄，将拍摄的图像确定为所述检测图像。

7.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述确定当前等离子弧火焰的第二等离子弧火焰直径，具体包括：

将多张所述检测图像分别与多张所述原始图像进行对比识别，若确定至少一张所述检测图像与至少一张所述原始图像的火焰形态相同，将确定的所述检测图像确定为第一检测图像；

将与所述第一检测图像匹配的所述原始图像对应的第一等离子弧火焰直径，确定为所述第一检测图像的第二等离子弧火焰直径。

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