RU2127177C1 - Method and apparatus for diagnostics of shaping welded joints of metals and alloys - Google Patents
Method and apparatus for diagnostics of shaping welded joints of metals and alloys Download PDFInfo
- Publication number
- RU2127177C1 RU2127177C1 RU97110855A RU97110855A RU2127177C1 RU 2127177 C1 RU2127177 C1 RU 2127177C1 RU 97110855 A RU97110855 A RU 97110855A RU 97110855 A RU97110855 A RU 97110855A RU 2127177 C1 RU2127177 C1 RU 2127177C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- block
- welding
- defects
- welding tool
- temperature sensor
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области сварочной техники, а его использование может быть распространено на другие области формообразования металлов и сплавов. The invention relates to the field of welding equipment, and its use can be extended to other areas of forming metals and alloys.
Среди известных способов диагностики формообразования при сварке эффективны использование электрических измерений и контроля инфракрасного излучения (ИКИ). Among the known methods for diagnosing shaping during welding, the use of electrical measurements and infrared radiation control (IRI) is effective.
Ограничения в применении многих методов измерения электрических параметров сварки при различной сложности аппаратно-программной реализации (см., например, АС 1834762, B 23 K 9/10, 1993 г.; Патент РФ 2016772, B 23 K 9/10, 1994г.; Патент США 5386096, B 23 K 11/24, 1995г.) состоят в специализации их по отдельным видам автоматизированной сварки, в недостаточном контроле геометрии движения, в невозможности обнаружения металлургических дефектов несплошности, непосредственно не связанных с контролируемыми электрическими характеристиками. Limitations in the application of many methods for measuring the electrical parameters of welding with varying degrees of hardware and software implementation (see, for example, AC 1834762, B 23 K 9/10, 1993; RF Patent 2016772, B 23 K 9/10, 1994; US patent 5386096, B 23 K 11/24, 1995.) consist in their specialization in certain types of automated welding, inadequate control of the geometry of motion, in the inability to detect metallurgical defects of discontinuity, not directly related to the controlled electrical characteristics.
Общим недостатком известных методов, использующих контроль ИКИ, является усложненное решение частных задач без применения эффективного информационного сжатия. Ближайшим аналогом к изобретению является способ и описанное в нем устройство по а.с. N 1009664, кл. B 23 K 9/10, 1983г. A common drawback of known methods using IKI control is the complicated solution of particular problems without the use of effective information compression. The closest analogue to the invention is the method and the device described therein according to A.S. N 1009664, cl. B 23 K 9/10, 1983
В известном способе автоматического регулирования процесса дуговой сварки формируют (оптически) ИКИ теплового следа перед сварочным инструментом и преобразуют его в информативный сигнал формирователем. Соответственно, известное устройство содержит формирователь ИКИ, визированный на тепловой след перед сварочным инструментом. Выход преобразователя ИКИ соединен с блоком анализа. Ограничения диагностирования этого устройства связаны с отсутствием комплексного анализа дефектов по амплитудным, пространственным, статистическим, спектральным и динамическим характеристикам. In the known method for automatically controlling the process of arc welding, an (optically) IRI of the heat trace in front of the welding tool is formed and converted into an informative signal by the former. Accordingly, the known device comprises an IKI shaper sighted on a thermal trace in front of the welding tool. The output of the IKI converter is connected to the analysis unit. The limitations of diagnosing this device are due to the lack of a comprehensive analysis of defects in terms of amplitude, spatial, statistical, spectral and dynamic characteristics.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа диагностики формообразования, в котором благодаря изменению приемов, операций, условий контроля и анализа характеристик формообразований сварного соединения и дефектов обеспечивается получение следующего технического результата. Для различных условий применения при высоких требованиях к чувствительности и надежности реализуют более полный набор функций контроля и диагностики процесса сварки. Обеспечивают расширенные возможности автоматических: подстройки и самодиагностики; компенсационное амплитудное слежение с управлением рефлекторной оптической и электронной составляющими чувствительности; спектрального фильтрационного обнаружения недопустимых структурных составляющих искр, износа неплавящегося электрода, учета неизвестных изменяющихся излучательной способности и потерь поглощения пропускающей среды; дифференцирующего обнаружения и прогноза недопустимых металлургических дефектов; корреляционного термограммного контроля твердости. При этом представляют пространственно-амплитудные (экстремумы, градиенты), пространственно-геометрические (центральные области, площади, объемы, расстояния, связность, разветвленность, изменения углов, траекторий и конфигураций, ориентацию, конфигурации) и статистические (математическое ожидание, дисперсия, среднеквадратическое отклонение или центр, площадь, средний радиус совокупности условно точечных объектов) информативные данные обнаружения и распознавания характеристик формообразования. The basis of the invention is the task of improving the method for diagnosing shaping, in which due to a change in techniques, operations, monitoring conditions and analysis of the characteristics of shaping of the welded joint and defects, the following technical result is obtained. For various application conditions with high requirements for sensitivity and reliability, a more complete set of functions for monitoring and diagnosing the welding process is realized. Provide advanced features of automatic: tuning and self-diagnosis; compensation amplitude tracking with control of reflex optical and electronic components of sensitivity; spectral filtration detection of unacceptable structural components of sparks, wear of a non-consumable electrode, taking into account unknown changing emissivity and absorption loss of a transmission medium; differentiating detection and prediction of unacceptable metallurgical defects; correlation thermogram hardness control. In this case, they represent spatial-amplitude (extrema, gradients), spatial-geometric (central areas, areas, volumes, distances, connectivity, branching, changes in angles, trajectories and configurations, orientation, configurations) and statistical (mathematical expectation, variance, standard deviation or center, area, average radius of a set of conditionally point objects) informative data on the detection and recognition of the characteristics of shaping.
В основу изобретения поставлена также задача усовершенствования устройства для осуществления способа диагностики формообразования путем введения новых элементов и их связей, что обеспечивает получение следующего технического результата. Значительно повышается надежность обнаружения и прогноза аномальных отклонений ведения сварочного процесса формообразования и устраняются многие причины возникновения дефектов за счет использования автоматической настройки, самодиагностики, быстродействующего высокочувствительного одновременного преобразования основного и вспомогательного излучений, рефлекторной оптико-электронной адаптации к направлению, дальности, излучающей способности, спектральному излучению при организации более эффективного амплитудного слежения и спектрального контроля. Совместно с таким усовершенствованием в реальном времени формируются для различных задач диагностирования и управления информационные оценки амплитуд, движения, положения, геометрии, вероятности обнаружения тепловых следов формообразования. The basis of the invention is also the task of improving the device for implementing the diagnostic method of forming by introducing new elements and their relationships, which provides the following technical result. The reliability of detecting and predicting abnormal deviations in the welding process of forming is significantly increased and many of the causes of defects are eliminated through the use of automatic tuning, self-diagnosis, high-speed highly sensitive simultaneous conversion of the main and auxiliary radiation, reflex optoelectronic adaptation to direction, range, emissivity, spectral radiation when organizing more efficient amplitude tracking and spectral control. Together with such an improvement, real-time information estimates of amplitudes, motion, position, geometry, and the probability of detecting thermal traces of shaping are formed for various diagnostic and control tasks.
Поставленная задача решается тем, что в способе диагностики формообразования, заключающемся в том, что измеряют излучение теплового следа перед сварочным инструментом в инфракрасном оптическом диапазоне и преобразуют его в электрический сигнал преобразователем, согласно изобретению преобразование осуществляют термодатчиком с точечными поверхностными термочувствительными элементами с получением с каждого из них электрического сигнала Иi, где i - номер элемента, определяют наличие и степень загрязнения свариваемых поверхностей деталей и износ сварочного инструмента путем частотной селекции инфракрасного излучения и использования суммарного электрического сигнала (ИΣ) со всех термочувствительных элементов термодатчика, определяют наличие процесса сварки при выполнении неравенства ИΣ ≥ Ипор1, где Ипор1 - первое пороговое значение сигнала, определяют наличие отклонения сварочного инструмента от стыка между свариваемыми деталями и/или от угла между деталями и сварочным инструментом путем амплитудной селекции сигналов Иi, определяют наличие режима номинального проплавления при выполнении неравенства Инепр< ИΣ < Ипрож, где Инепр., Ипрож. - значения суммарного сигнала с термодатчика, характерные для режима непровара и прожога, соответственно определяют подход сварочного инструмента к прихватке, при выполнении неравенства ИΣ ≥ Ипор2, где Ипор2- второе пороговое значение сигнала, определяют подход сварочного инструмента к закрытому краю деталей при выполнении неравенства ИΣ ≥ Ипор3, где Ипор3 - третье пороговое значение сигнала, причем Ипор3>Ипор2, определяют наличие дефектов несплошности при выполнении неравенства
где Ипор.деф - пороговое значение сигнала при наличии несплошностей, причем Ипор.деф > Ипор3, определяют подход сварочного инструмента к открытому краю при выполнении условия ИΣ = 0 в течение заданного интервала времени, определяют градиенты и экстремумы теплового поля поверхности свариваемых деталей, осуществляют квантование и бинарное преобразование электрических сигналов Иi с получением бинарных сигналов Иi(1,0), по распределению сигналов Иi(1,0) определяют для дефектов на поверхности или в глубине свариваемых деталей, геометрический центр, скелет дефекта, скорость и направление движения дефектов, расстояние между дефектами, местоположение узлов протяженных дефектов, изменение направления дефектов, определяют конфигурацию дефектов путем сравнения их с эталонными конфигурациями, определяют замкнутость (связность), ориентацию, объем, площадь и протяженность дефектов, определяют статистические оценки распределения совокупности дефектов, измеряют излучение теплового следа за сварочным инструментом в инфракрасном оптическом диапазоне, по которому определяют твердость металла. Кроме того, дополнительно по бокам от сварочного инструмента измеряют излучения тепловых следов, по которым определяют наличие дефектов несплошности.The problem is solved in that in a method for diagnosing shaping, which consists in measuring the radiation of a heat trace in front of a welding tool in the infrared optical range and converting it into an electrical signal with a converter, according to the invention, the conversion is carried out by a temperature sensor with point surface heat-sensitive elements to obtain from each of and these electric signal i, where i - cell number, determine the presence and degree of contamination of the welded surfaces kids leu and wear of the welding tool by means of frequency selection infrared radiation and using the sum of the electrical signal (I Σ) from all the temperature sensors the temperature sensor, detecting the presence of the welding process when the inequality AND Σ ≥ AND por1 where por1 - first signal threshold, determine the presence deviation the welding tool from the welded joint between the parts and / or the angle between the parts and the welding tool by amplitude selection signals and i, determine the presence mode nominally of penetration when inequality and indirect <and Σ <and live where and indirectly. , And lived. - the values of the total signal from the temperature sensor, typical for the lack of penetration and burn through, respectively determine the approach of the welding tool to the tack, when the inequality AND Σ ≥ And por2 , where And por2 is the second threshold value of the signal, determine the approach of the welding tool to the closed edge of the parts when performing inequalities And Σ ≥ And por3 , where And por3 is the third threshold value of the signal, and And por3 > And por2 , determine the presence of discontinuity defects when the inequality
where And por.def is the threshold value of the signal in the presence of discontinuities, and And por.def > And por3 , determine the approach of the welding tool to the open edge when the condition And Σ = 0 for a given time interval is met, determine the gradients and extrema of the thermal field of the surface to be welded parts carried quantization and binary converting the electrical signal i and to obtain binary signals and i (1,0), and for distribution signals i (1,0) for determining defects on the surface or in the depth of the welded parts, geometrically the center, the skeleton of the defect, the speed and direction of movement of the defects, the distance between the defects, the location of the nodes of extended defects, the change in the direction of the defects, determine the configuration of the defects by comparing them with the reference configurations, determine the closure (connectivity), orientation, volume, area and extent of the defects, determine statistical estimates of the distribution of the set of defects measure the radiation of the thermal trace of the welding tool in the infrared optical range, which determines the solid nce metal. In addition, in addition to the sides of the welding tool, radiation from thermal traces is measured, which determines the presence of discontinuity defects.
Поставленная задача решается также тем, что в устройстве диагностики формообразования, содержащем преобразователь инфракрасного излучения, свизированный на тепловой след перед сварочным инструментом, согласно изобретению оно снабжено датчиком температуры среды, операционным блоком, регистратором, оптико-электронным каналом, состоящим из рефлекторного оптического блока и расположенными на его центральной оптической оси основного излучателя, термодатчика, спектрального фильтра, пространственно-временного фильтра и вспомогательного излучателя, входы операционного блока соединены с датчиком температуры среды, термодатчиком, исполнительным блоком управления, а выходы - с основным и вспомогательным излучателями, термодатчиком, спектральным и пространственно-временным фильтрами, регистратором. Кроме того, термодатчик выполнен из точечных поверхностных термочувствительных элементов. Устройство снабжено оптико-электронным каналом, свизированным на тепловой след за сварочным инструментом. Рефлекторный оптический блок выполнен в виде зеркала с отверстием по оптический оси вспомогательного излучения. Устройство снабжено оптико-электронным каналом, свизированным одновременно на тепловой след впереди и по бокам сварочного инструмента. В состав оптико-электронного канала входит расположенный на оптическом входе световод. The problem is also solved by the fact that in the diagnostic device forming, containing an infrared radiation converter, svizi on the heat trace in front of the welding tool, according to the invention it is equipped with a medium temperature sensor, an operation unit, a recorder, an optical-electronic channel, consisting of a reflex optical unit and located on its central optical axis of the main emitter, temperature sensor, spectral filter, space-time filter and auxiliary about the emitter, the inputs of the operating unit are connected to a medium temperature sensor, a temperature sensor, an executive control unit, and the outputs are connected to the main and auxiliary emitters, a temperature sensor, spectral and space-time filters, and a registrar. In addition, the temperature sensor is made of point surface heat-sensitive elements. The device is equipped with an optoelectronic channel, which is svizirovanny on the thermal trace of the welding tool. The reflex optical unit is made in the form of a mirror with a hole along the optical axis of the auxiliary radiation. The device is equipped with an optoelectronic channel, coupled simultaneously to the thermal track in front and on the sides of the welding tool. The optical-electronic channel includes a fiber located at the optical input.
Изобретение поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 представлена блок-схема устройства диагностики формообразования при выполнении основных функций определения технологических состояний или (и) обнаружения дефектов в обобщенном контуре проведения различных процессов сварки. Figure 1 shows a block diagram of a device for diagnosing shaping while performing the basic functions of determining technological conditions or (and) detecting defects in the generalized circuit for various welding processes.
В таблицах 1, 2 показаны объекты, области визирования ИКИ и диагностические характеристики устройства. Tables 1, 2 show the objects, areas of sight of the IRI and diagnostic characteristics of the device.
На фиг.2 представлены алгоритмы исходных, обеспечивающих и рабочих интегральных диагностических преобразований сварки плавлением. Figure 2 presents the algorithms of the initial, supporting and working integrated diagnostic transformations of fusion welding.
Согласно фиг.1 иллюстрируется структура термосенсорного диагностического устройства в контуре процессов формообразования сварки плавлением на различных стадиях исследований, обучения, сертификации, производства (в том числе адаптивного управления), ремонта локальных дефектов, наплавки поверхностей. According to Fig. 1, the structure of a thermosensor diagnostic device is illustrated in the contour of the processes of shaping fusion welding at various stages of research, training, certification, production (including adaptive control), repair of local defects, and surfacing.
Предусматривается учет дистанционной передачи ИКИ посредством световодов, в частности зеркальных отражателей или световолоконных эндоскопов. Но это для упрощения на фиг.1 не показано. It is envisaged to account for the remote transmission of IKI through optical fibers, in particular mirror reflectors or fiber optic endoscopes. But this is not shown in FIG. 1 for simplicity.
В контуре на фиг.1 исполнительный блок 1 управления представляет собой систему управления сваркой, в качестве которой могут использоваться такие объекты, как различные автоматизированные системы, наладчик при их настройке или рабочий-сварщик. In the circuit of FIG. 1, the actuating control unit 1 is a welding control system, which can be used as objects such as various automated systems, a setup engineer or a welding worker.
Блок 2 объекта контроля и управления представляет собой структуру технологического процесса сварки, характеризуемую: технологией 2.1; оборудованием 2.2, включающим сварочный инструмент 2.2.1; обеспечивающими сварку материалами 2.3: результатом воздействия 2.1- 2.3, сварной конструкцией 2.4; тепловыми следами 2.5. теплового образа формообразования процесса плавления.
Термосенсорное диагностическое устройство 3 включает рефлекторный оптический блок 4, вспомогательный излучатель 5, пространственно-временной фильтр 6, спектральный фильтр 7, термодатчик излучения 8, с точечными поверхностными термочувствительными элементами, основной излучатель 9, датчик температурной среды 10 (составляющие оптико-электронный канал, которых в устройстве 3 может быть несколько), а также операционный блок 11, регистратор 12. Кроме того, в устройство 3 может входить привод 13. The thermosensor diagnostic device 3 includes a reflex optical unit 4, an auxiliary emitter 5, a space-
Рефлекторный оптический блок 4 представляет собой зеркальный объектив с основной площадью восприятия теплового следа 2.5 и с областью, открытой для пропуска вспомогательного излучения излучателя 5. Центральная оптическая ось этой области совместима с центральными оптическим осями аналогичных пропускающих областей фильтров 6 и 7 и воспринимающей области термодатчика 8, геометрия которых подобна геометрии блока 4. Основная функция блока 4 состоит в формировании на фильтрах 6,7 и термодатчике 8 излучения от теплового следа 2.5 или излучения от основного излучателя 9 одновременно с пропусканием вспомогательного ИКИ от излучателя 5. В состав блока 4 может входить привод 13, электрически управляемый блоком 11 для фокусировки и ориентации. The reflex optical unit 4 is a mirror lens with a main area of perception of the thermal trace 2.5 and with a region open for passing auxiliary radiation of the emitter 5. The central optical axis of this region is compatible with the central optical axes of the similar transmission regions of the
Вспомогательный излучатель 5 электрически подключен к блоку 11 и оптически ориентирован на вспомогательную область термодатчика 8 через соответствующие области блока 4 и фильтров 6, 7. Полупроводниковый излучатель 5 для различных задач в разное время по программе блока 11 обеспечивает функции начальной и текущей калибровки, тестирования и гетеродинирования. The auxiliary emitter 5 is electrically connected to the block 11 and is optically oriented to the auxiliary region of the temperature sensor 8 through the corresponding regions of the block 4 and
Пространственно-временной фильтр 6 электрически управляемым входом соединен с блоком 11 и оптически соосно расположен между излучателем 5, блоком 4 и фильтром 7. Он реализуется многоэлементной, в частности, жидкокристаллической структурой с оптической прозрачностью в зависимости от величины и геометрии подачи на электроды соответствующих элементов потенциалов с блока 11. В набор управляющих функций фильтра 6 входят: обтюрация, расфокусировка с использованием корреляционной оптической фильтрации; электронное полосовое вращение полосового фильтра относительно оптического центра изображения входного излучения с информативной для определенных условно статических (на время операционного преобразования) или движущихся объектов контроля шириной полос пропускания и перекрытия; формирование вращаемой относительно совмещенных центров изображения конфигурации одного из эталонных объектов по отношению к распознаваемому. The space-
Спектральный фильтр 7 электрически соединен входом с выходом блока 11 и оптически соосно расположен между фильтром 6 и термодатчиком 8. Функцией фильтра 7 является спектральная фильтрация входного излучения с возможным управлением от блока 11. The
Термодатчик излучения 8 электрически соединен с блоком 11 с возможностью управления чувствительностью, контрастом и оптически расположен между фильтром 7 и излучателем 9. На пути проходящих через фильтр 7 основного визируемого от блока 4 и вспомогательного от блока 5 ИКИ. Назначение датчика 8 - пространственное преобразование в электрические сигналы основного и вспомогательного ИКИ. The radiation temperature sensor 8 is electrically connected to the block 11 with the ability to control sensitivity, contrast and is optically located between the
В зависимости от конкретных задач сварки и исполнения оптико-электронных каналов визирования термодатчик 8 может быть выполнен в следующих видах. Depending on the specific tasks of welding and the execution of optoelectronic channels of sight, the temperature sensor 8 can be performed in the following forms.
Как - отдельные пироэлектрические позиционно-чувствительные модули ИКИ, ориентированные по объектам визирования: дальнего обнаружения (впереди по ходу движения сварочного инструмента) удаленных краев, приближений окончаний симметричных и несимметричных открытых и закрытого стыков (краев, трещин), а также начала, продолжения, окончания прихватки; ближнего слежения (впереди и с боков) за подходом к прихватке или к одному из видов края, за наличием процесса, за отклонениями от стыка (траектории, трещины), от угла ведения сварочного инструмента, от нормативной глубины проплавления, спектральным обнаружением загрязнений и износа неплавящегося электрода, за обнаружением при остывании горячих, холодных трещин с выявлением дефектов несплошности и корреляционной оценки твердости. При узкой специализации в датчике 8 используются двухплощадочные пироэлектрические модули с ориентацией вторых площадок на условный центр, который для ближнего визирования располагают симметрично на периферии ближе к сварочному инструменту. How are individual pyroelectric position-sensitive IKI modules oriented by objects of sight: early detection (ahead of the welding tool) of distant edges, approximations of the ends of symmetrical and asymmetric open and closed joints (edges, cracks), as well as the beginning, continuation, end potholders; close monitoring (front and sides) of the approach to the tack or one of the edge types, the presence of the process, deviations from the joint (trajectory, cracks), the angle of the welding tool, the standard penetration depth, spectral detection of contaminants and non-consumable wear electrode, during the detection of cooling hot, cold cracks with the identification of discontinuity defects and a correlation assessment of hardness. With a narrow specialization in the sensor 8, two-site pyroelectric modules are used with the orientation of the second sites to a conditional center, which is placed symmetrically on the periphery closer to the welding tool for near sight.
Как - многоэлементные структуры полупроводниковых чувствительных элементов обнаружения и распознавания объектов ИКИ с электронным сканированием перечисленных областей и зон визирования. As - multi-element structures of semiconductor sensitive elements of detection and recognition of IKI objects with electronic scanning of the listed areas and zones of sight.
Как - комбинация позиционно-чувствительных модулей обнаружения и многоэлементных структур распознавания объектов ИКИ. How - a combination of position-sensitive detection modules and multi-element patterns of recognition of IKI objects.
Как - совмещение фиксированных по визированию модулей и структур с дополнительным исполнением многоэлементных структур поискового визирования (блок 4 с приводом 13) дефектов в областях ближнего слежения и неразрушающего контроля. В ряде случаев для поискового визирования целесообразна подобная зрительной структура с более частым разложением элементов к кольцевой области, внутри пропускающей ИКИ излучателя 5. How - the combination of fixed by sight modules and structures with the additional execution of multi-element structures of search sighting (block 4 with drive 13) of defects in the areas of near tracking and non-destructive testing. In some cases, a similar visual structure with more frequent decomposition of elements to the annular region inside the transmitting IRI of the emitter 5 is advisable for search sighting.
Возможно объединение фильтров 6 и 7 и термодатчика 8 в единую полупроводниковую структуру, что хотя и сложно технологической проработкой на начальном этапе, но имеет преимущества в обеспечении надежности, весе, габаритах, технологичности и в конечном счете снижении цены при серийном изготовлении. It is possible to combine
Полупроводниковый излучатель 9 ИКИ электрически соединен с блоком 11 и оптически ориентирован, как показано на фиг.1 на блок 4. Функции излучателя 9 в разное время составляют: начальную и текущую калибровку, тестирование, гетеродинирование, активное визирование направления на объект, обеспечение спектральных оценок и основное - импульсную или непрерывную генерацию ИКИ при сканировании контролируемого объекта. The IKI semiconductor emitter 9 is electrically connected to the block 11 and is optically oriented, as shown in figure 1 to block 4. The functions of the emitter 9 at different times are: initial and current calibration, testing, heterodyning, active sighting of the direction to the object, providing spectral estimates and the main one is pulsed or continuous generation of IKI when scanning a controlled object.
Датчик температуры среды 10 подключен выходом к операционному блоку 11 и реализуется на базе контактного полупроводникового термоприемника, формирующего абсолютные значения температуры. The temperature sensor of the medium 10 is connected by the output to the operating unit 11 and is implemented on the basis of a contact semiconductor thermal detector, which forms absolute temperature values.
Операционный блок 11 представляет собой компьютер с интерфейсными узлами сопряжения на аналоговых входах и выходах. В конкретных специализированных применениях возможна микропроцессорная или аналоговая реализация блока 11. Обеспечиваемые программно и связями с блоком 1, с излучателями 5,9, с фильтрами 6,7, с термодатчиками 8,10, с регистратором 12 функции блока 11 состоят в преобразованиях: исходной настройки с учетом визирования и фокусировки на информативные области и зоны; амплитудного слежения по калибровке чувствительности, по оценке излучательной способности объекта и потерь поглощения пропускающей средой; корреляционно-термограммной оценки твердости; обработки сигналов сварки плавлением; распознавания информативных условно точечных и протяженных объектов по их оценкам F преимущественно на основе далее рассматриваемых базовых моделей. The operation unit 11 is a computer with interface interface nodes on the analog inputs and outputs. In specific specialized applications, a microprocessor or analog implementation of block 11 is possible. Provided with software and communications with block 1, with emitters 5.9, with filters 6.7, with temperature sensors 8.10, and recorder 12, the functions of block 11 consist of the transformations: initial settings taking into account sighting and focusing on informative areas and zones; amplitude tracking for sensitivity calibration, for evaluating the emissivity of an object and the loss of absorption in a transmission medium; correlation-thermogram hardness assessment; signal processing fusion welding; recognition of informative conditionally point and extended objects according to their estimates F mainly based on the basic models considered below.
При формировании оценок обнаружения исходных объектов формирования (точечных, одно-, двух- и трехмерных, сводящихся к двухмерным сечениям, на время преобразования условно статическим к движущимся: различных характеристик площади и геометрии; преимущественно инвариантно к масштабу и положению в поле изображения контрастного позитивного или негативного фона) базовая модель имеет вид
При условно статической на время быстродействующей реализации (1) области задания с коэффициентом преобразования K сигналов исходного изображения E(x,y) в сигналы преобразованного изображения И(x,y) с координатами x, y.When forming estimates of the detection of the initial objects of formation (point, one-, two- and three-dimensional, reduced to two-dimensional sections, during the transformation conditionally static to moving: various characteristics of the area and geometry; mostly invariant to the scale and position in the image field of contrasting positive or negative background) the base model is
With a conditionally static for a while high-speed implementation (1), the task domain with the conversion coefficient K of the source image signals E (x, y) into the converted image signals AND (x, y) with x, y coordinates.
Член 
Таким образом с учетом коэффициентов a, b, k могут сглаживаться малоразмерные импульсные помехи на исходном E(х,у) во времени t. Thus, taking into account the coefficients a, b, k, small-sized pulsed noise can be smoothed out on the initial E (x, y) in time t.
Базовая динамическая модель имеет вид:
с движущейся областью задания и проекциями векторов скоростей Vx на горизонтальную ось X и Vy на вертикальную ось Y.The basic dynamic model is:
with a moving task area and projections of the velocity vectors V x on the horizontal axis X and V y on the vertical axis Y.
Однозначность базовых моделей (1) и (2) определяется начальными условиями И0 = E(x,у) и граничными условиями
Представленные в различных формах уравнения теплопроводности модели (1) и (2) линейны при непрерывной, изотропной области задания, с независимостью физических свойств модельной среды от коэффициентов а и b в границах x0-xг, y0- y2 кадра изображения. Тем самым они корректны и имеют доказательства существования, единственности, устойчивости решения. Такое решение с высоким быстродействием и несложной программно-технической реализацией может быть получено с помощью интеграла свертки. Т.е. с использованием известных методов и средств оптической и электронной расфокусировки. Возможна также реализация методами цифрового, аналогового, квазианалогового (эквивалентного по результатам) моделирования с помощью конечно-разностной аппроксимации, с использованием фундаментального решения Кельвина и др. Для сложных зашумленных информационных массивов универсальная программная компьютерная или специализированная программная микропроцессорная реализация в блоке 11 базовых моделей (1) или (2) позволяет с повышенной точностью и эффективностью формировать закономерности накопления и размытия накопленных сигналов.The uniqueness of the basic models (1) and (2) is determined by the initial conditions AND 0 = E (x, y) and the boundary conditions
The heat conduction equations of models (1) and (2) presented in various forms are linear for a continuous, isotropic domain of assignment, with the physical properties of the model medium being independent of the coefficients a and b within the boundaries x 0 -x g , y 0 - y 2 of the image frame. Thus, they are correct and have evidence of the existence, uniqueness, and stability of the solution. Such a solution with high speed and simple software and technical implementation can be obtained using the convolution integral. Those. using well-known methods and means of optical and electronic defocusing. It is also possible to implement methods of digital, analog, quasi-analog (equivalent by results) modeling using finite-difference approximation, using the fundamental solution of Kelvin and others. For complex noisy information arrays there is a universal software computer or specialized software microprocessor implementation in block 11 basic models (1 ) or (2) allows with high accuracy and efficiency to formulate the patterns of accumulation and blurring of the accumulated signals.
Регистратор 12 электрически подключен к выходу операционного блока 11 и определяется, в частности, средствами компьютерной реализации отображаемых от блока 11 характеристик объекта и сигналов управления. Регистратор 12 призван обеспечить настройку, регулировку, наглядность результатов выполняемых основных функций устройства. The registrar 12 is electrically connected to the output of the operating unit 11 and is determined, in particular, by means of computer implementation of the object characteristics and control signals displayed from the block 11. The registrar 12 is designed to provide tuning, adjustment, visibility of the results of the basic functions of the device.
В отдельных случаях конкретных применений устройство 3 может быть существенно упрощено за счет соответствующих конструкций термодатчика 8, блока 4 и привода 13 (вплоть до отсутствия, т.к. электронное сканирование при достаточной эффективности блока 4 и чувствительности датчика 8 имеет преимущества в обеспечении надежности), отсутствия фильтра 6 с перенесением его функций на программную обработку в блок 11. In individual cases of specific applications, the device 3 can be significantly simplified due to the corresponding designs of the temperature sensor 8, block 4 and drive 13 (up to the absence, since electronic scanning with sufficient efficiency of block 4 and the sensitivity of sensor 8 has advantages in ensuring reliability), the absence of
Реализация базовый преобразований (1) и (2) различными способами также увеличит гибкость обеспечения универсальных возможностей устройства. Так, оптическая расфокусировка может реализоваться блоками 4, 11 посредством привода 13. Однако она связана с введением только Гауссова расфокусирующего преобразования и энергоемкими операциями. The implementation of basic transformations (1) and (2) in various ways will also increase the flexibility of providing universal device capabilities. Thus, optical defocusing can be implemented by blocks 4, 11 by means of
Эквивалентное расфокусировочное преобразование исходного излучения можно получить периодической подачей на условно центральные чувствительные элементы двухплощадочных (многоплощадочных) пироэлектрических элементов термодатчика 8 вспомогательного гетеродинного излучения с излучателя 5. An equivalent defocusing conversion of the initial radiation can be obtained by periodically applying to the conditionally central sensitive elements of the two-site (multi-site) pyroelectric elements of the temperature sensor 8 of the auxiliary heterodyne radiation from the emitter 5.
Оптическая корреляция, использующая расфокусирующие маски в фильтре 6, управляемом блоком 11, может быть более универсальной и быстродействующей, но связана с относительной сложностью изготовления фильтров. Optical correlation using defocusing masks in the
Вместе с тем, в наиболее полных объемах аппаратурно-программное использование блоков 4,11, излучателей 5,9, фильтров 6,7, термодатчиков 8,10, регистратора 12 и привода 13, как для начальных преобразований и базового моделирования, так и для обеспечивающих операционных преобразований существенно увеличит возможности устройства и упростит программную обработку. At the same time, in the most complete volumes, hardware and software use of blocks 4.11, emitters 5.9, filters 6.7, temperature sensors 8.10, recorder 12 and drive 13, both for initial transformations and basic modeling, as well as for providing operational transformations will significantly increase the capabilities of the device and simplify software processing.
Рассмотрим представленные в табл.1 взаимосвязанные виды объектов формообразования (по классам технологий сварки и наплавки с классификацией дефектов) и объекты визирования по пространственным и временным характеристикам. Consider the interrelated types of shaping objects presented in Table 1 (according to the classes of welding and surfacing technologies with classification of defects) and objects of sighting according to spatial and temporal characteristics.
Для технологической сварки плавлением могут быть выявлены (формой элементов оптико-электронного канала и программно в блоке 11) следующие визируемые области. For technological fusion welding, the following visible areas can be identified (by the form of elements of the optoelectronic channel and programmatically in block 11).
1. Нагрев. 1. Heating.
1.1 По ходу движения впереди сварочного инструмента по стыковым и околостыковым областям дальнего обнаружения (с повышенной чувствительностью при минимальном количестве термочувствительных элементов датчика 8): зона удаленных краев симметричного или несимметричного (окончание одной из двух свариваемых деталей), открытого или закрытого стыков или прихватки (начало, прохождение, окончание); зона приближения к открытым или закрытому стыкам или к окончанию прихватки; более близкого подхода к открытым или закрытому стыкам или к началу прихватки. 1.1 In the direction of advance of the welding tool along the butt and near-butt areas of early detection (with increased sensitivity with a minimum number of heat-sensitive sensor elements 8): the zone of the removed edges symmetrical or asymmetric (end of one of the two parts to be welded), open or closed joints or tack (beginning , passing, ending); zone of approach to open or closed joints or to the end of the tack; closer approach to open or closed joints or to the beginning of the tack.
1.2. Ближнего слежения (с достаточными для конкретной технологии чувствительностью и количеством, наибольшим по бокам, элементов датчика 8) впереди по ходу движения относительно стыка, а также относительно зоны плавления (закрытой экраном) с обеих сторон по бокам: зона подхода к окончаниям стыков, к прихватке; боковые зоны обнаружения дефектов несплошности. Визирование этих зон с приоритетом одной из них для конкретного процесса обеспечивает контроль наличия сварки, отклонений от стыка, от угла ведения сварочного инструмента, от номинальной глубины проплавления; обнаружения металлургических дефектов (с возможным включением по пороговому обнаружению дефекта более подробного сканирования датчиком 8 для распознавания формы несплошности) спектрального обнаружения загрязнений и износа неплавящегося электрода. 1.2. Near-tracking (with sufficient sensitivity for a particular technology and the number of sensor elements 8 on the sides, the largest) on the front in the direction of travel relative to the joint, and also relative to the melting zone (closed by the screen) on both sides on the sides: approach zone to the ends of joints, to the tack ; lateral areas of detection of discontinuity defects. Sighting these zones with the priority of one of them for a specific process provides control of the presence of welding, deviations from the butt, from the angle of the welding tool, from the nominal penetration depth; detection of metallurgical defects (with the possible inclusion of a more detailed scan by the sensor 8 for threshold defect detection to detect discontinuity) spectral detection of contamination and wear of the non-consumable electrode.
1.3. Остывающие области шва и околошовных зон отдельным(и) оптико-электронным(и) каналом(ами), с преимущественно центральной симметрией блока 4 излучателя 5, фильтров 6, 7 и термодатчика 8 визируются на: ближнюю зону возможного появления горячих трещин при достаточных чувствительности и количестве элементов датчика 8; дальнюю зону возможного появления холодных трещин при повышенной чувствительности и большом количестве элементов датчика 8. 1.3. The cooling areas of the weld and heat-affected zones with separate optoelectronic (s) channel (s), with predominantly central symmetry of block 4 of emitter 5, filters 6, 7 and temperature sensor 8, are visible on: the near zone of possible occurrence of hot cracks with sufficient sensitivity and the number of sensor elements 8; the far zone of the possible occurrence of cold cracks with increased sensitivity and a large number of sensor elements 8.
Для ремонтной сварки плавлением используют термосенсорный поиск динамики визируемой зоны по превышению теплового порога обнаружения дефекта с ориентацией включения ремонтного проплавления и движением по траектории поверхностного или подповерхностного дефекта с соответствующим слежением за отклонением от такой траектории, подобно слежению за отклонением от стыка в технологической сварке. For fusion repair welding, a thermosensor search is used for the dynamics of the zone being visually exceeded by exceeding the thermal threshold for detecting a defect with the orientation of the inclusion of repair fusion and moving along the path of a surface or subsurface defect with corresponding tracking for a deviation from such a path, similar to tracking for a deviation from a joint in technological welding.
Для сварки плавлением визируемая на нагрев впереди и с боков по ходу движения область восприятия оптико-электронного канала представляет собой оптику специальной формы или определяется тубусом соответственно, ограничивающим поле зрения. Область контроля дефектов при остывании визируется оптико-электронным каналом для подробного сканирования остывающего металла зоны расплавления и зоны термического влияния позади сварочной горелки по ходу ее движения. Для боковых и остывающих зон может дополнительно выделяться поисковый оптико-электронный канал с приводом 13, ориентируемым на распознаваемый дефект. For fusion welding, the perceived area of the optoelectronic channel, which is sighted for heating in front and from the sides in the direction of travel, is optics of a special form or is determined by a tube, which limits the field of view. The area of inspection of defects during cooling is sighted by an optical-electronic channel for a detailed scan of the cooling metal of the melting zone and the heat-affected zone behind the welding torch in the direction of its movement. For the lateral and cooling zones, an optical-electronic search channel with an actuator 13 oriented to a recognizable defect can be additionally allocated.
Для адаптивной наплавки (с проплавлением металлургических дефектов) могут быть подобно рассмотренным видам сварки плавлением выделены следующие динамические визируемые области поверхностей. For adaptive surfacing (with the melting of metallurgical defects), the following dynamic sighted surface areas can be distinguished similar to the types of fusion welding considered.
1. Нагрев. 1. Heating.
1.1. По ходу движения впереди сварочного инструмента в области дальнего обнаружения с разграничением зон удаленного края и приближения к краю наплавляемой поверхности. 1.1. In the direction of travel in front of the welding tool in the area of early detection with the delimitation of zones of the distant edge and approaching the edge of the weld surface.
2. Впереди и по бокам от области расплавления с разграничением зон преимущественно контроля края и боковых преимущественного контроля несплошности. 2. In front and on the sides of the melting area with the delimitation of zones of mainly edge control and lateral predominant discontinuity control.
3. Остывание наплавленного слоя и прилегающих областей тепловых следов. 3. Cooling of the deposited layer and adjacent areas of thermal traces.
Площадь визирования сварки плавлением, адаптивной наплавки впереди по ходу движения сварочной головки и частично с боков ограничена при динамическом визировании защитным экраном (из цветного метала с возможностью нанесения специального покрытия), отталкивающим брызги расплавленного металла и предохраняющим от перегрева и вредных воздействий оптико-электронный канал устройства. При сварке под флюсом важная функция экрана - защита визируемой зоны от подсыпания флюса. The area of sight of fusion welding, adaptive surfacing upstream of the welding head and partially from the sides is limited during dynamic sighting by a protective screen (made of non-ferrous metal with the possibility of applying a special coating) that repels splashes of molten metal and protects the optoelectronic channel of the device from overheating and harmful effects . When welding under flux, an important function of the screen is the protection of the visible area from adding flux.
Статическое визирование в сварке плавлением и наплавке преимущественно орбитальных (неповоротных стыков) проводят, если позволяет технология и есть целесообразность, с двух сторон параллельно стыку (шву, дефекту шва, валику наплавки). Для обнаружения дефектов несплошности чувствительность структурных элементов термодатчика 8 должна быть обратно пропорциональной расстоянию до проплавления перпендикулярно (поперек) условному стыку. А число чувствительных элементов вдоль и поперек условного стыка определяется конкретной технологией сварки. При этом возможно использование распределенного анаморфотного визирования, реализуемого полосовой дугообразного сечения конфигурацией блока 4 и соответственно фильтров 6, 7 и датчика 8 (со слоями чувствительных элементов пироэлектрических линеек или матрицы непрерывно распределенных параллельно условному стыку, с количеством - по требуемой разрешающей способности контроля боковых зон тепловых следов. Альтернативой является использование ограниченного числа отдельных оптико-электронных каналов визирования, аппроксимирующих длину условного стыка. Минимальное число каналов одностороннего визирования 3. Четырехканальное расположение с углами обзора трубы каждым каналом в 60o (с учетом закона Ламберта для ИКИ) может иметь преимущество в экономичном обеспечении достаточной точности.Static sighting in fusion and surfacing welding is predominantly orbital (fixed joints), if the technology allows and there is expediency, from both sides parallel to the joint (weld, weld defect, weld bead). To detect discontinuity defects, the sensitivity of the structural elements of the temperature sensor 8 should be inversely proportional to the distance to the penetration perpendicular (transverse) to the conditional joint. And the number of sensitive elements along and across the conditional joint is determined by the specific welding technology. In this case, it is possible to use distributed anamorphic sighting, which is realized by a strip of arcuate cross section by the configuration of block 4 and, accordingly, filters 6, 7 and sensor 8 (with layers of sensitive elements of pyroelectric rulers or a matrix continuously distributed parallel to the conditional joint, with the number - by the required resolution of the control of the lateral heat An alternative is to use a limited number of individual optoelectronic sighting channels approximating the length of Minimum number of channels for one-way viewing 3. Four-channel arrangement with pipe viewing angles of each channel of 60 o (taking into account the Lambert law for IKI) may have the advantage of economically ensuring sufficient accuracy.
Во всех рассмотренных примерах сварки для контроля, прогнозирования, обнаружения и распознавания технологических характеристик и опасных дефектов визирование информативных зон обеспечивают с учетом возможности различного порогового (в ряде случаев дифференциального) превышения при обнаружении и формировании пространственных диагностических характеристик амплитуды, геометрии, вероятности, динамики, положения при распознавании. Кроме того, для рассмотренных задач соответственное точечное или сканирующее визирование остывания обеспечивают для корреляционных оценок термограммы контроля твердости. In all the considered welding examples for monitoring, predicting, detecting and recognizing technological characteristics and dangerous defects, the sighting of informative zones provides taking into account the possibility of different threshold (in some cases differential) excesses when detecting and forming spatial diagnostic characteristics of amplitude, geometry, probability, dynamics, position upon recognition. In addition, for the considered problems, the corresponding point or scanning sight of cooling provides for correlation estimates of the thermogram of hardness control.
При этом площадь визируемой области, расстояние до нее и угол визирования (с учетом закона Ламберта) выбираются из условий достаточной чувствительности и помехозащищенности (в первую очередь от перегрева, брызг расплавленного металла и других вредных для оптоэлектроники термохимических воздействий) по конкретным технологии, динамике движения или временного режима сварочного инструмента. При автоматической регулировке оптико-электронных каналов устройства, имеющей преимущества при поиске дефектов несплошности на протяженных участках контроля, используют фокусирующее обострение ИΣ от преобразования (1), чем определяют фокусирующее расстояние до объекта. В этом случае целесообразна и автоматическая поисковая оптическая ориентация на обнаруженный объект по его центру.At the same time, the area of the region being sighted, the distance to it and the angle of view (taking into account Lambert’s law) are selected from conditions of sufficient sensitivity and noise immunity (primarily from overheating, splashes of molten metal and other thermochemical influences harmful to optoelectronics) using specific technologies, dynamics of motion, or time mode of the welding tool. When automatically adjusting the optoelectronic channels of the device, which has advantages when searching for discontinuity defects in extended monitoring areas, a focusing sharpening And Σ from transformation (1) is used, which determines the focusing distance to the object. In this case, automatic search optical orientation to the detected object in its center is also advisable.
Работа устройства осуществляется следующим образом. The operation of the device is as follows.
После включения устройства (блок 14) согласно алгоритму A1 производится ввод (блок 15) исходной информации в блок 11, заключающийся в следующем. Через значения электрических потенциалов U, Uв задают значения потоков исходных Φ вспомогательных Φв излучений и эталонные для конкретного вида сварки (полученные ранее экспериментально) характеристики. В память блока 11 вводят входные и эталонные кадры изображений электрических потенциалов тестирования Ит, Иэ. Формируют соответствующие параметры, пороговые значения и характеристики, определяющие обобщенные преобразования Fт, FР FН, интегральных областей визирования различных видов сварки, а также диагностические характеристики визируемых полей параметров этих видов, включающих FА, FБА, FБАП (см. таблицу 2). Их аргументами являются координаты x,у, длина волны λ и время t. Введенные исходные данные используют на начальном этапе в настройке, обучении и далее в периодической программной самодиагностике и самонастройке.After turning on the device (block 14) according to algorithm A 1 , input (block 15) of the initial information to block 11 is performed, which consists in the following. Through the values of the electric potentials U, U c, the values of the fluxes of the initial Φ auxiliary Φ in the radiation and the reference characteristics for a particular type of welding (previously obtained experimentally) are set. In the memory of block 11 enter the input and reference frames of images of electrical testing potentials And t , And e . The corresponding parameters, threshold values and characteristics are determined that determine the generalized transformations F t , F P F N , integral areas of sighting of various types of welding, as well as diagnostic characteristics of the sighted fields of the parameters of these types, including F A , F BA , F BAP (see table 2). Their arguments are the x, y coordinates, wavelength λ, and time t. The initial data entered are used at the initial stage in tuning, training, and then in periodic software self-diagnostics and self-tuning.
Настройка устройства 3 (блок 16) по программе блока 11 состоит из следующих операций. Setting device 3 (block 16) according to the program of block 11 consists of the following operations.
Управляемый блоком 11 излучатель 5 формирует тепловой поток Φв, величина которого определяется разностью потенциалов ΔИ электрических сигналов температуры среды Ис (формируется в блоке 11 от термодатчика 10) и температуры И исходного ИКИ (фиксируется блоком 11 от термодатчика 8). Изменяющаяся температура среды посредством связей датчика 10 и блока 11, изменений в основном функционировании посредством связей блок 11- излучатель 5 - термодатчик 8 - блок 11, отслеживается разностным сигналом, корректирующим первичное значение И. Таким образом стабилизируется разностный поток теплового излучения с излучателя 5 для настройки и последующих самодиагностики и преобразований. Подобно рассмотренному обеспечивается стабилизация разностного уровня ΔИ внешнего теплового потока с излучателя 9 посредством связей датчик 10 - блок 11 и блок 11 - излучатель 9 - датчик 8 - блок 11. В обоих случаях при стабильном формировании излучения формирователей 5 или 9 даже при небольших значениях температурных сигналов ΔИ, , но при малом времени t легко получить значительные изменения Φ(ΔИ) во времени. Например, изменениям в тысячи градусов в секунду соответствует имитация высокотемпературных тепловых процессов в нормальных и экстремальных условиях формообразования (технологического и зарождений дефектов) в сварке (зона сварки, сварочная ванна, зона термического влияния), в наплавке, в различных металлургических процессах, в шлифовке и т.д.). Достигаются высокие точность, стабильность и большие диапазоны имитации широкого круга различных технологических и технических объектов близко к динамике реального функционирования. Посредством электронного преобразования ИКИ можно не только обеспечить высокую точность настройки и самодиагностики, но даже один оптико-электронный канал многоканального устройства 3 позволяет тарировать остальные каналы. При этом регулируют усиление и выбирают положение рабочей точки в ответ на имитацию стандартных термовоздействий.Controlled unit 11 generates emitter 5 the heat flux Φ in the value of which is determined by the potential difference ΔI electrical temperature signals from the environment and (generated in block 11 from the temperature sensor 10) and the starting temperature and IKI (fixed block 11 from the sensor 8). The changing temperature of the medium through the connections of the sensor 10 and block 11, changes in the basic operation through the connections of block 11 - emitter 5 - temperature sensor 8 - block 11, is monitored by a difference signal, which corrects the primary value I. Thus, the difference flux of thermal radiation from the emitter 5 is stabilized for tuning and subsequent self-diagnosis and transformation. Similar to the above, stabilization of the difference level ΔI of the external heat flux from the emitter 9 is ensured by means of the connections sensor 10 - block 11 and block 11 - emitter 9 - sensor 8 - block 11. In both cases, with stable formation of the radiation of the shapers 5 or 9 even with small values of temperature signals ΔI, but, at a short time t, it is easy to obtain significant changes in Φ (ΔI) in time. For example, changes of thousands of degrees per second correspond to the simulation of high-temperature thermal processes under normal and extreme conditions of shaping (technological and nucleation of defects) in welding (welding zone, weld pool, heat affected zone), in surfacing, in various metallurgical processes, in grinding and etc.). High accuracy, stability and large ranges of imitation of a wide range of various technological and technical objects are achieved close to the dynamics of real functioning. Through the electronic conversion of IKI, it is possible not only to provide high accuracy of tuning and self-diagnostics, but even one optical-electronic channel of the multi-channel device 3 allows you to tare the remaining channels. At the same time, gain is controlled and the position of the operating point is selected in response to the simulation of standard thermal effects.
Согласно рассмотренному в режиме тестирования (блок 16) на излучатели 5 и 9 подаются соответствующие сигналы Итв, Ит управления с блока 11. В результате этого физически моделируются возможные реальные ситуации в нормальных и экстремальных условиях и проверяется работа всех оптико-электронных блоков и элементов устройства.According to the considered in the testing mode (block 16), the corresponding signals And tv , And t control from the block 11 are fed to the emitters 5 and 9. As a result, possible real situations are physically modeled in normal and extreme conditions and the operation of all the optoelectronic units and elements is checked devices.
В результате нуль-компенсации тестовые сигналы излучателей 5 или 9, задаваемые блоком 11, исходные сигналы Φ из блока 2 разными путями проходят блок 4, фильтры 6, 7, термодатчик 8 и формируются блоком 11. Задаваемый с блока 11 на излучатель 5 или 9 калибровочный поток Φок практически одновременно с основным потоком Φ преобразуется датчиком 8 и соответственно определяет нуль-компенсационный сигнал ΔИок(Φ-Φок), характеризующий уточненный контроль Φ с учетом электрических и оптических помех и погрешностей. Используя априорную информацию для конкретной технологии сварки посредством пространственно-управляемой блоком 11 частоты обтюрации в фильтре 6, исключают искажения входных сигналов.As a result of null compensation, the test signals of emitters 5 or 9, set by block 11, the initial signals Φ from
Результаты проводимых одновременно оптико-электронных преобразований в пространственно-управляемых от блока 11, блоке 4, излучателях 5, 9, фильтрах 6 и 7, в термодатчике 8 регистрируются и сравниваются с известными эталонными результатами тестирования, записанными в блоке 11. Оцениваются погрешности δ этих преобразований (блок 17), которые соотносят с источниками их возникновения в компонентах устройства. Посредством блока 11 и регистратора 12 уменьшение погрешностей осуществляют путем регулировок оптического и электронного масштабирования в блоках и элементах устройства, табличных корректировок в блоке 11. При необходимости узлы с нерегулируемыми δi и отказами ремонтируют или заменяют в процессе эксплуатации устройства.The results of simultaneous optical-electronic transformations in space-controlled from block 11, block 4, emitters 5, 9,
Таким образом, в соответствии с заданными в блоке 11 значениями Ит, Ив, Иэ с учетом F (см. таблицу 2) исходное Φ (И) и вспомогательное Φ (Ив) излучения оптически одновременно формируют в блоке 4, излучателях 5 или 9, управляют пропусканием фильтра 6, спектрально преобразуют фильтром 7 в электрические сигналы термодатчиком 8. После чего в блоке 11 производят сравнение преобразуемых сигналов с учетом заданных, в том числе пороговых и эталонных характеристик Иэ(F). Тем самым осуществляют настройку и обучение, которые подготовят устройство к надежной работе. Подобно рассмотренному проводят самодиагностику и обработку сигналов в процессе функционирования устройства.Thus, in accordance with the values specified in block 11, the values of I m , I c , I e , taking into account F (see table 2), the initial Φ (I) and auxiliary Φ (I c ) radiation are optically simultaneously generated in block 4, emitters 5 or 9, control the transmission of
Составляющей, обеспечивающей надежный достоверный контроль в оптическом диапазоне ИКИ, являются спектральные оценки (блок 18). Для оценки неизвестной излучающей способности ε(λ) объекта с учетом потерь поглощения пропускающей средой ΔΦw(λ) используют известные методы (см., например, Поскачей А.Л., Чарихов Л.А., Чубаров Е.П. Пирометрия объектов с изменением излучающей способности. - М. Энергия, 1978; Поскачей А.Л., Чубаров Е.П. Оптико-электронные системы измерения температуры. - М., Энергоатомиздат, 1988). На основе априорной информации об объектах, многоканальной и неклассической программной обработки посредством оптико-электронного(х) канала(в) в блоке 11 формируется соответствующий сигнал И из визируемого исходного Φ(x,y,ε,t,λ). Можно использовать как пассивное управляемое от блока 11 спектральное преобразование фильтром 7, так и активный режим определенного спектрального облучения объекта с помощью излучателя 9 и блока 4.The component that provides reliable reliable control in the optical range of the IRI is spectral estimates (block 18). To assess the unknown emissivity ε (λ) of an object, taking into account the absorption loss by a transmission medium ΔΦ w (λ), known methods are used (see, for example, Poskachey A.L., Charikhov L.A., Chubarov E.P. Pyrometry of objects with a change in emissivity. - M. Energia, 1978; Poskachey A.L., Chubarov E.P. Optoelectronic temperature measurement systems. - M., Energoatomizdat, 1988). On the basis of a priori information about the objects, multichannel and non-classical software processing by means of the optoelectronic (x) channel (c) in block 11, the corresponding signal And is generated from the sighted source Φ (x, y, ε, t, λ). You can use a passive controlled spectral conversion from block 11 by the
ИКИ от контролируемого объекта, проходя блок 4 и фильтр 6, в спектральном фильтре 7 преобразуется по-разному в зависимости от спектрального состава. Для исключения ложного срабатывания от общего перекрытия различных спектральных элементов используют в составе фильтра 7 вспомогательный опорный фильтр для последующего разностного суммирования в блоке 11 всех, в том числе и опорного, электрических сигналов датчика 8 от зон различной фильтрации. При прохождении в контролируемой среде какого-либо объекта (детали, схвата робота и т.д.) разностного суммарного сигнала не возникает и не происходит формирования ложных сигналов. Если же в контролируемом объекте, например в сосуде или в трубопроводе, есть недопустимые дефекты, приводящие к термоградиентным утечкам, или в процессе сварки тепловые потоки проходят через спектральные составляющие фильтра 7, соответствующие появлению определенных спектральных компонент, тогда возникает разностный сигнал И(Δλ) обнаружения и интенсивности обнаруживаемого спектра вещества, больший порога И'. Таким образом контролируют присутствие загрязнение свариваемых поверхностей, начало разрушения неплавящегося электрода и т.п. При этом тепловой поток, содержащий сигнал определенного спектрального максимума, разделяют путем фильтрации в разных спектральных диапазонах, а электрические сигналы отфильтрованных потоков разностно усиливают. IKI from the controlled object, passing block 4 and
Прогнозирующий контроль и диагностика, обеспечение адаптивного управления сваркой (блоки 19-24 диагностического алгоритма A2 технологической, ремонтной сварки и наплавки) включают определение наличия процесса на примере контроля зажигания дуги (блок 19) по тепловому следу визируемой области теплового образа формообразования. При этом сигнал ИКИ преобразуется в основной структурной цепи, блок 4 - термодатчик 8 - блок 11, устройства 3. В блоке 11 величина суммарного электрического сигнала со всех элементов термодатчика 8 сравнивается с порогом наличия сварки Ипор1. При равенстве или превышении фиксируется наличие процесса (блок 19) и обеспечивается адаптивное управление его поддержанием сигналами по основной цепи блоки 2, 4, термодатчик 8 блоки 11 и 1. Сигнал наличия сварки формируется аналогично для различных классов технологий сварки плавлением.Predictive control and diagnostics, the provision of adaptive welding control (blocks 19-24 of the diagnostic algorithm A 2 for technological, repair welding and surfacing) include determining the presence of a process using the example of arc ignition control (block 19) based on the thermal trace of the sighted region of the thermal image of forming. In this case, the IKI signal is converted into the main structural circuit, block 4 - temperature sensor 8 - block 11, device 3. In block 11, the value of the total electric signal from all elements of the temperature sensor 8 is compared with the threshold for the presence of welding AND por1 . In case of equality or excess, the presence of the process is recorded (block 19) and adaptive control of its maintenance by the signals on the main circuit blocks 2, 4, temperature sensor 8 blocks 11 and 1 is provided. The signal of the presence of welding is generated similarly for various classes of fusion welding technologies.
Далее рассмотрение существа изобретения на конкретных сугубо иллюстративных примерах его использования для различных процессов сварки не означает, что такие решения единственно возможны и исчерпывают весь объем притязаний технического решения. Further, consideration of the essence of the invention on specific purely illustrative examples of its use for various welding processes does not mean that such solutions are the only ones possible and will exhaust the entire scope of the technical solution.
В качестве исходных сигналов рассматриваемых далее примеров видов сварочных технологий (блоки 19-24) используют интегральные оценки визируемых локальных областей. А в качестве диагностических преобразований - определяемые знаком, амплитудой, временем, текущие, дифференциальные, интегральные характеристики (см. таблицу 2). As the initial signals of the following examples of types of welding technologies (blocks 19-24), we use integrated estimates of the sighted local areas. And as diagnostic transformations - determined by sign, amplitude, time, current, differential, integral characteristics (see table 2).
Если сварочный инструмент 2, 3 отклоняется от стыка (блок 20), то впереди и с боков по ходу движения сварочного инструмента нарушается тепловая симметрия сигналов Иi относительно тепло разделяющего стыка. Оптико-электронный канал нагрева, визируемый блоком 4, фильтрами 6, 7 и датчиком 8 воспринимает тепловой сигнал Φ этой асимметрии. В блоке 11 формируется сигнал превышения порога Ипо, соответствующий величине и направлению отклонения. Он передается в блок 1, замыкая обратную связь адаптивного управления, исключая тепловое рассогласование и возвращая сварочный инструмент на стык.If the
Подобным образом происходит отслеживание траекторий завариваемых ремонтной сваркой значительных поверхностных дефектов несплошности, частично имеющих, как и стык, теплоразделяющие свойства. In this way, the trajectories of significant surface discontinuities welded by repair welding are tracked, partially having, like the joint, heat-separating properties.
Подповерхностные, внутренние металлургические дефекты отличаются от основного металла большей теплоемкостью и меньшей теплопроводностью. Поэтому при их ремонтной сварке тепловую симметрию отслеживают по поверхностной траектории более нагретого тела дефекта. Причем отход сварочного инструмента в сторону от этой траектории нарушает ее. Термосенсорный ремонтный поиск осуществляют дополнительным импульсным локальным термовоздействием, например, посредством излучателя 9 и блока 4 по ответному повышению теплового порога обнаружения дефекта, ориентируя сварочный инструмент на траекторию наибольшего теплового сигнала, включая ремонтное проплавление и движение по траектории выявленного дефекта. В ряде случаев, используя термосенсорный контроль и диагностику с помощью устройства 3, может быть эффективным введение для ремонтной сварки комбинации с термообработкой, адаптивной наплавкой, попутно используемых в качестве естественных источников тепловоздействия. Subsurface, internal metallurgical defects differ from the base metal in their greater heat capacity and lower thermal conductivity. Therefore, during their repair welding, thermal symmetry is monitored along the surface path of a more heated defect body. Moreover, the departure of the welding tool away from this trajectory violates it. A thermosensory repair search is carried out by an additional pulsed local thermal effect, for example, by means of a radiator 9 and block 4, in response to increasing the thermal threshold for detecting a defect, orienting the welding tool to the path of the largest heat signal, including repair penetration and movement along the path of the detected defect. In some cases, using thermosensor control and diagnostics using device 3, it may be effective to introduce for repair welding combinations with heat treatment, adaptive surfacing, which are simultaneously used as natural heat sources.
При необходимости с учетом технологии и динамики движения, например, в случае инерционного привода в блоке 1 в блоке 11 обработку сигналов прогнозирующего визирования резких изменений траектории завариваемого дефекта осуществляют, используя сигналы блока 34. If necessary, taking into account the technology and dynamics of movement, for example, in the case of an inertial drive in block 1 in block 11, the processing of the signals of the predictive sight of sudden changes in the trajectory of the welded defect is carried out using the signals of block 34.
Отклонение сварочного инструмента 2,3 от нормированных значений угла особенно при угловой сварке может привести к существенно большей, чем у отклонений от стыка тепловой асимметрии. Deviation of the
Слежение за стыком и углом осуществляют по основной цепи блоки 2, 4 - термодатчик 8 - блоки 11, 1. Кроме того, универсальное и точное диагностирование отклонений от стыка и угла могут осуществлять в блоке 11, используя распознавание тепловых полей согласно блокам 26, 34. Tracking the junction and angle is carried out on the main circuit blocks 2, 4 - temperature sensor 8 - blocks 11, 1. In addition, universal and accurate diagnosis of deviations from the junction and angle can be carried out in block 11, using thermal field recognition according to
Первичное обнаружение металлургических дефектов (блок 21) несплошности обеспечивается путем визирования исходных сигналов тепловых следов 2,5 преимущественно из области ближнего слежения впереди и с боков от движущегося сварочного инструментов. Тепловой сигнал И, формируемый по основной цепи блок 4 - датчик 8, блок 11, в блоке 11 дифференцируется. По достижении порога Ипор.деф фиксируется зона наличия дефекта.The primary detection of metallurgical defects (block 21) of the discontinuity is provided by sighting the initial signals of the thermal traces 2.5 mainly from the area of near tracking in front and from the sides of the moving welding tools. The heat signal And generated by the main circuit block 4 - sensor 8, block 11, in block 11 is differentiated. Upon reaching the threshold AND por.def , the zone of the presence of a defect is recorded.
При технологической, ремонтной сварке плавлением недопустимые по размерам, положению и конфигурации дефекты несплошнсти распознаются посредством блоков 26-38. С учетом динамики и конкретной технологии их устраняют задаваемым блоком 1 изменением проплавления. During technological, repair fusion welding, discontinuity defects that are unacceptable in size, position and configuration are recognized by blocks 26-38. Taking into account the dynamics and specific technology, they are eliminated by the change in penetration set by block 1.
Нормирующий контроль и обеспечение адаптивного управления номинальным проплавлением (блок 22) осуществляют по цепи блоки 2, 4 -излучатель 5, блоки 11, 1. Аномальное отклонение интегрально визируемого из области ближней к зоне плавления контролируют и прогнозируют (дифференцированием функции И на участке прогноза) по достижению порогов непровар (Ипн) или прожог (Ипп). Подобным образом для определенной технологии контролируют нарушения геометрии шва по неравномерной ширине, усилению по длине, а также по провисанию корня шва. Кроме того, номинальное проплавление может быть обеспечено распознаванием тепловых изображений в блоках 26, 29-33, 35-38.Normalizing control and providing adaptive control of nominal penetration (block 22) are carried out in a chain of
При динамическом визировании технологической сварки впереди сварочного инструмента с формированием по основной цепи блоки 2, 4, фильтр - 6, блок 11 сигналы тепловых следов расплавления от узкой зоны, включающей стык, по минимальному уровню не фиксируются. В блоке 11 соответственно по времени формируется при крайнем удалении, приближении, ближнем подходе: начало или продолжение или окончание прихватки, начало закрытого края (стыка или завариваемой трещины). Причем фиксация прихватки в отличие от закрытого стыка производится по разной площади их тепловых следов логическим временным анализом по зонам визирования в блоке 11. Кроме того, возможен упрощенный амплитудный анализ меньшей площади ИКИ прихватки в отличие от закрытого стыка, как будет показано согласно блокам 31, 32, 35. During the dynamic sighting of technological welding in front of the welding tool with the formation of
Согласно блока 24 с достижением длительности сигнала ИΣ = 0 порога tпо от визируемой области впереди по ходу сварного шва предсказывается подход к открытому краю свариваемых деталей. Принцип функционального преобразования блока 24 аналогичен для различных видов сварки плавлением.According to block 24, with the achievement of the duration of the signal and Σ = 0 at t threshold from viziruemoy region upstream of the weld is predicted to approach the open edge of the welded components. The principle of functional transformation of block 24 is similar for various types of fusion welding.
Подобным образом с помощью устройства 3 ведут прогноз, контроль тепловых следов, диагностику тепловых образов и адаптивное управление технологической, ремонтной сваркой, адаптивной наплавкой при статическом визировании по бокам от условного стыка и параллельно ему преимущественно для орбитальных технологий. Similarly, with the help of device 3, a forecast, control of thermal traces, diagnostics of thermal images and adaptive control of technological, repair welding, adaptive surfacing during static sighting on the sides of a conditional joint and parallel to it mainly for orbital technologies are carried out.
Рассмотренные операции обеспечивают адаптивное управление по основной цепи блоки 2, 4, термодатчик 8, блоки 11, 1 в пределах допусков конкретных технологий на несовпадение и некачественную подготовку кромок, на изменения зазора, на величину провисания корня шва. The considered operations provide adaptive control along the main chain of
Термосенсорное диагностирование формообразования с обнаружением интегральных сигналов зон визирования, адаптивное управление не ограничивается показанными примерами различных процессов сварки. Возможно использование для различных режимов, материалов, толщин, технологий (в том числе стыковых, угловых, орбитальных), в любом пространственном положении, в среде различных защитных газов, под флюсом, плавящимся и неплавящимся электродами. При использовании покрытого электрода оптико-электронный канал устройства 3, визируемый вперед и частично по бокам, может быть закреплен у металлического конца электрода на его держателе. Изменяющаяся длина электрода определяет увеличение удельного потока ИКИ при уменьшении визируемой площади, а также значительный пропорциональный уменьшению длины нагрев закрепленного конца. Контролируя этот нагрев датчиком 10, вводят поправку в блок 11 на изменение длины электрода. Thermosensor diagnostics of forming with the detection of integrated signals of the zones of sight, adaptive control is not limited to the shown examples of various welding processes. It is possible to use for various modes, materials, thicknesses, technologies (including butt, angular, orbital), in any spatial position, in the environment of various protective gases, submerged arc, melting and non-consumable electrodes. When using a coated electrode, the optoelectronic channel of the device 3, viewed forward and partially on the sides, can be fixed at the metal end of the electrode on its holder. The changing length of the electrode determines the increase in the specific flux of the IRI with a decrease in the visible area, as well as a significant proportionate decrease in the length of the heating of the fixed end. By controlling this heating by the sensor 10, an amendment is made to the block 11 for changing the length of the electrode.
Обеспечивают отработку минимально требуемого рассогласования без участия оператора, с наименьшей динамикой колебаний электропривода сварочного инструмента. Повышается надежность сварочной установки, уменьшается трудоемкость, повышается производительность (автоматизированная настройка, использование повышенных режимов, сокращение длительности начала процесса сварки с малым проваром), экономятся сварочные материалы и электроэнергия. Уменьшается разбрызгивание материала, повышается точность и стабильность технологического процесса, т.е. улучшается качество сварных соединений. Provide the development of the minimum required mismatch without operator intervention, with the least dynamics of oscillations of the electric drive of the welding tool. The reliability of the welding installation is increased, the labor input is reduced, the productivity is increased (automated tuning, the use of increased modes, the reduction in the duration of the start of the welding process with small penetration), and welding materials and energy are saved. Spatter of the material is reduced, the accuracy and stability of the process, i.e. quality of welded joints improves.
Далее, согласно алгоритма A3 для распознавания характеристик, дефектов формообразования в качестве исходных неинтегрированных сигналов используем поля сканирующего визирования оптико-электронных каналов устройства 3. А в качестве временных, амплитудных, геометрических их оценок по FА, FБА, FБАП (см. таблицу 2), - заложенные в структуру устройства 3 диагностические преобразования на основе базового моделирования (1), (2).Further, according to algorithm A 3, for the recognition of characteristics, defects in shaping, we use the fields of scanning sight of the optoelectronic channels of device 3 as the initial non-integrated signals. And as their temporal, amplitude, geometric estimates of them according to F A , F BA , F BAP (see table 2), - diagnostic transformations embedded in the structure of device 3 based on basic modeling (1), (2).
Согласно блоку 25 бинарным нормированием после квантования сигналов Иi формируют амплитуды сигналов многоградационных тепловых следов 2,5. Пример такого преобразования, оцифровывание (приведение к единице) площади объекта в блоке 11. Для позитивного контраста Иi(1,0) определяют уровень И(1) объекта и И(0) фона. При необходимости по программе в блоке 11 осуществляют негативное преобразование из Иi(1,0) в Иi(0,1). Нормированные по амплитуде объекты готовы к пространственно-геометрическому формированию диагностических признаков на основе (1),(2) в оптико-электронных каналах или(и) в блоке 11. Причем бинарно нормированное изображение для этого может быть передано в оптико-электронный канал через излучатель 9.According to block 25, the binary normalization after quantization of the signals And i form the amplitudes of the signals of multi-gradation thermal traces of 2.5. An example of such a conversion is the digitization (reduction to unity) of the area of an object in block 11. For a positive contrast AND i (1,0), the level And (1) of the object and And (0) of the background are determined. If necessary, the program in block 11 carry out a negative conversion from And i (1,0) to And i (0,1). The amplitude-normalized objects are ready for the spatial-geometric formation of diagnostic signs based on (1), (2) in the optoelectronic channels or (and) in block 11. Moreover, the binary normalized image for this can be transmitted to the optoelectronic channel through the emitter nine.
Выделение центров бинарно преобразованных или исходных многоградационных изображений (блок 26) осуществляют посредством базового преобразования (1). Его проводят оптически, оптико-электронно с помощью связей блок 11 - привод 13 - блок 4 - датчик 8 или блок 11 - фильтр 6 - датчик 8, или чисто программно в блоке 11. При этом сигналы пространственно накапливают, размывают, размытые максимумы выделяют из неинформативного ограничением снизу и пропусканием только верхнего уровня ИFц больше порогового. Из этих сигналов ИFц формируют уровни И(1), остальное занимает фон И(0). Тем самым получают сигналы тепловых изображений нормированных по амплитуде и площади центральных, точечных или сжатых до скелетной области, различных исходных многоградационных, бинарных, компактных и протяжных, одно- и многосвязных объектов позитивного контраста.The allocation of the centers of the binary converted or the original multi-gradation images (block 26) is carried out by means of the basic transformation (1). It is carried out optically, optoelectrically using the connections block 11 - drive 13 - block 4 - sensor 8 or block 11 - filter 6 - sensor 8, or purely software in block 11. At the same time, the signals are spatially accumulated, blurred, blurred maxima are extracted from uninformative restriction from the bottom and passing only the upper level And Fc more than the threshold. Of these signals, And Фц form And levels (1), the rest is occupied by background And (0). Thereby, signals of thermal images are obtained, normalized by the amplitude and area of the central, point or compressed to the skeletal region, various initial multi-gradation, binary, compact and long, single and multiply connected objects of positive contrast.
Центральные (скелетные) преобразования могут быть в конкретных задачах инвариантны к геометрии или(и) к амплитуде, а также к положению объектов и обеспечивают исключение малоразмерных, импульсных помех всего исходного излучения. The central (skeletal) transformations can be invariant in specific tasks to geometry or (and) to amplitude, as well as to the position of objects and ensure the exclusion of small, pulsed interference of the entire source radiation.
При необходимости подробного анализа сигнал выделенного центра объекта с блока 11 ориентирует приводом 13 блок 4 по оси центрирования. Это позволяет провести цикл уточнения амплитудно-пространственных характеристик центрированного объекта. If necessary, a detailed analysis of the signal of the selected center of the object from block 11 orients drive 13 block 4 along the centering axis. This allows you to conduct a cycle of refinement of the amplitude-spatial characteristics of the centered object.
Выделение характеристик движения включает оценки скорости V(x,y), ее изменений ΔV(t) блок (27) и опознание направления движения (блок 28) точечных нормированных по амплитуде объектов, для надежного опознания находящихся от границ кадра не менее длины размываемого следа движения. The separation of motion characteristics includes estimates of the velocity V (x, y), its changes ΔV (t) block (27) and identification of the direction of motion (block 28) of point objects normalized by amplitude, for reliable identification of at least the length of the blurred motion trace located from the frame boundaries .
Исходные нормированные по амплитуде статические и движущиеся точечные объекты расфокусируют подобно рассмотренному для блока 26. Это соответствует динамическому моделированию с учетом движущейся области задания (2). Относительно неподвижных движущиеся объекты выделяют в блоке 11 по уменьшению амплитуды размытых движущихся максимумов, по увеличению площади инерционного следа этих максимумов и по изменениям длительности фронтов их в полосе движения. В программно зафиксированный в блоке 11 момент времени (определяемый коэффициентами а, b, k в (2), быстродействием и четкостью фиксации а блоке 11 ) производят оценку таких изменений, пропорционально скорости движения V(x, y). По изменениям во времени определяют оценки приращения скорости Δ V(x,y,t) и периодичность движения. The initial amplitude-normalized static and moving point objects are defocused, similar to that considered for
В следах нормированных, преобразованных согласно (2), размытых максимумов движущихся объектов в блоке 11 по наиболее крутым фронтам этих градиентных максимумов (блок 28) можно определить направление движения. В обратном направлении следы объектов более всего растянуты и имеют наименьший градиент. С целью локального обнаружения информативных наиболее крутых фронтов блоком 11 в фильтре 6 регулируют направление анизотропии A для полосовой фильтрации исходного излучения с блока 4. Тем самым прошедшие фильтр 6 анизотропно искаженные преобразованием A сигналы объектов, не совпадающих с информативным направлением, будут иметь существенно меньшую площадь, чем при анизотропии по A. Этого же добиваются введением относительного центра кадра изображения, вращаемого электронного фильтра (ВЭФ). Он, в частности, при диаметре условно точечного объекта Rи, принимаемом за 100%, может иметь ширину шторки Rш, равную ширине открытого участка R0 между шторками и равную 50% Rи. Выбрав углом поворота ВЭФ в фильтре 6 информативное направление в блоке 11, выделяют искомые сигналы. При этом сложная на начальном этапе технологическая реализация анизотропии и расфокусировки может иметь преимущества в производительности и универсальности. Реализация подобных преобразований в блоке 11 сложней программными обеспечением, хотя и не требует значительных аппаратурных затрат.In the traces of normalized, blurred maxima of moving objects in block 11 in block 11, the direction of movement can be determined from the steepest fronts of these gradient maxima (block 28). In the opposite direction, the traces of objects are most stretched and have the smallest gradient. With the aim of locally detecting the most steep edges, block 11 in the
В упрощенных реализациях конкретных задач определения характеристик движения может быть также использована сущность пироэлектрического градиентного восприятия в датчике 8 движущихся объектов. При этом амплитуда сигнала электрического преобразования пропорциональна скорости движения нормированных по амплитуде и площади объектов. In simplified implementations of specific tasks of determining the characteristics of motion, the essence of the pyroelectric gradient perception in the sensor 8 of moving objects can also be used. In this case, the amplitude of the electrical conversion signal is proportional to the speed of movement of objects normalized in amplitude and area.
Все оценки движения фиксируются посредством блока 11 и регистратора 12 инвариантно к положениям траекторий движения, к количеству точечных и сводящихся к ним нормированных по площади бинарных объектов. All motion estimates are fixed by means of block 11 and recorder 12, which is invariant to the positions of the motion paths, to the number of point objects and reduced to them normalized by the area of binary objects.
Введя для нормированных амплитуд подобно рассмотренному ВЭФ и расфокусировку, но согласно модели (1) для статических точечных или плоских односвязных объектов согласно блока 29 оценивают в фиксированный момент времени расстояние между двумя объектами. Отличие заключенного между двумя непрозрачными полосами и негативными сигналами двух объектов расстояния между ними от расстояний до границ кадра изображения состоит в том, что у информативного участка размытого максимума размыты оба фронта в отличие от неинформативных пограничных участков хотя бы с одним крутым фронтом на границе кадра. Амплитуды информативных размытых максимумов фиксированных во времени оценок расстояния фиксируют в блоке 11 и регистраторе 12. By introducing defocusing for normalized amplitudes similar to the considered WEF, but according to model (1) for static point or flat simply connected objects, according to block 29, the distance between two objects is estimated at a fixed moment in time. The difference between the two opaque bands and the negative signals of two objects, the distance between them from the distances to the borders of the image frame is that both edges are blurred at the informative part of the blurred maximum, in contrast to the non-informative border sections with at least one steep front at the frame border. The amplitudes of informative blurry maxima of time-fixed distance estimates are fixed in block 11 and recorder 12.
Для нормированных по амплитуде и площади точечных, а также сводящихся к ним односвязных объектов преобразование (1) позволяет выделить такие статические оценки вероятностей, как математическое ожидание М, дисперсия Д и среднеквадратическое отклонение ϑ (блок 30), эквивалентные центру Ц, площади S и среднему радиусу R точечной совокупности. При этом коэффициенты k и a имеют значения, достаточно большие для объединения конкретных множеств точек b единый по площади рельеф с максимальным значением коэффициента в размытия этого рельефа для соответствующего выделения центральных максимумов совокупности. Координаты x(Иц) и у(Иц) этих максимумов ИFм определяют положение математического ожидания М, а амплитуда ИFм - дисперсию Д. По квадратичной зависимости Д определяется среднеквадратическое отклонение ϑ. Если требуется для уточнения, блок 4 посредством привода 13 может быть по сигналу блока 11 сориентирован координатами математического ожидания М.For point-like objects normalized by the amplitude and area, as well as simply connected to them, transformation (1) allows one to distinguish such static probability estimates as the mathematical expectation M, variance D, and standard deviation ϑ (block 30), equivalent to the center C, area S, and average the radius R of the point population. In this case, the coefficients k and a have values large enough to combine specific sets of points b with a single relief in area with the maximum value of the coefficient in the blur of this relief for the corresponding selection of the central maxima of the population. The coordinates x (I c ) and y (I c ) of these maxima And Fm determine the position of the mathematical expectation M, and the amplitude And Fm determine the variance of D. The standard deviation ϑ is determined from the quadratic dependence of D. If required for clarification, block 4 by means of a
Согласно блока 31 для бинарных амплитуд оценка площади S может быть определена в блоке 11 точно, как
где p - число сенсоров датчика 8, воспринимающих площадь объекта.According to block 31 for binary amplitudes, an estimate of the area S can be determined in block 11 exactly as
where p is the number of sensors of the sensor 8, perceiving the area of the object.
Эффективные приближения оценки S с помощью преобразования (1), подобно рассмотренному, в блоке 31 позволяют определить в фиксированный момент времени пропорциональные площади И[S(x,у)] амплитуды центральных размытых максимумов компактных односвязных объектов. Причем при И[S(x,у)] > И0 независимо от их размеров, положения с отстройкой от неинформативного, при импульсных малоразмерных помехах. Для протяженных многосвязных объектов может проводиться оценка площади по скелету. Оценка площади визируемой поверхности, например, для тепловых следов внутренних подповерхностных дефектов характеризует объемы, протяженности последних.The effective approximations of the estimate of S using transformation (1), like the one considered above, in block 31 make it possible to determine at a fixed moment in time the proportional areas And [S (x, y)] of the amplitude of the central blurred maxima of compact simply connected objects. Moreover, when And [S (x, y)]> And 0, regardless of their size, position with the detuning from uninformative, with pulsed small interference. For extended multiply connected objects, an estimate of the area by the skeleton can be carried out. An estimate of the area of the surface to be observed, for example, for thermal traces of internal subsurface defects, characterizes the volumes and lengths of the latter.
Выделение в блоке 32 амплитудных характеристик многоградационных полей, сигналов, решетчатых функций и временных рядов может производиться в цепи основных связей блоки 2, 4 - фильтры 6, 7, - датчик 8, - блок 11 устройства 3. Isolation in block 32 of the amplitude characteristics of multi-gradation fields, signals, lattice functions and time series can be performed in the main communication chain blocks 2, 4 -
Эквипотенциальные уровни И(x,y)=const поточечно или после преобразования (1) программно выделяют в блоке 11 сравнением исходных сигналов И(x,у) с задаваемыми информативными числовыми значениями И' и фиксацией моментов их равенства. Также сравнивая соседние значения, программно можно выделить и оценить экстремумы и градиенты. Однако такая точечность без преобразований (1) с минимальными a, b, k ограничивают эффективность (по производительности, загрузке блока 11 и помехоустойчивости) обработки больших информационных многоградационных массивов. Equipotential levels AND (x, y) = const pointwise or after transformation (1) are programmatically isolated in block 11 by comparing the source signals AND (x, y) with specified informative numerical values AND 'and fixing the moments of their equality. Also comparing neighboring values, one can programmatically isolate and evaluate extrema and gradients. However, such a pointlessness without transformations (1) with minimal a, b, k limits the efficiency (in terms of performance, block load 11, and noise immunity) of processing large information multi-gradation arrays.
Выделить градиенты, в том числе экстремумы, сигналов в пространстве и времени может позволить физическая природа используемых в датчике 8 пироэлектрических приемников. Причем отличие градиентов от максимумов фиксируется для последних в датчике 8 переходом разнополярного сигнала через ноль. Селекция градиентов и экстремумов по величине определяется сопоставлением с уровнями И блоком 11, управляемой от блока 11 обтюрацией входного ИКИ в фильтре 6 посредством излучателя 5 (гетеродинная модуляция). The gradients, including extrema, of signals in space and time can be distinguished by the physical nature of the 8 pyroelectric receivers used in the sensor. Moreover, the difference between the gradients and the maxima is fixed for the latter in the sensor 8 by the transition of a bipolar signal through zero. The selection of gradients and extrema in magnitude is determined by comparing with the AND levels of block 11, controlled from block 11 by blocking the input IRI in
Выделение амплитудных характеристик с одновременной отстройкой от неинформативных параметров и помех при высоком информационном сжатии обеспечивает использование расфокусировки (частичной) или эквивалентного или даже более эффективного в данном случае преобразования (1). При этом эквипотенциали определяют сравнение исходных сигналов с фиксированным пороговым значением, а градиенты и экстремумы - разность сигналов исходного и размытого изображения. Селекция максимумов проводится по положительной, а минимумов - по отрицательной разностям. Локализация градиентов может быть получена контролем изменения знака разности. При этом наиболее высокий уровень информационного сжатия - для градиента, а существенно меньший - для экстремумов и эквипотенциалей. Isolation of amplitude characteristics with simultaneous detuning from non-informative parameters and interference with high information compression ensures the use of defocusing (partial) or equivalent or even more efficient conversion in this case (1). In this case, the equipotentials determine the comparison of the source signals with a fixed threshold value, and the gradients and extrema determine the difference between the signals of the original and the blurred image. The selection of the highs is carried out on the positive, and the minimums - on the negative differences. The localization of gradients can be obtained by controlling the change in the sign of the difference. Moreover, the highest level of information compression is for the gradient, and significantly lower is for extrema and equipotentials.
В процессе преобразования (1) из исходного нормированного по площади сечения траектории бинарного изображения сети с учетом достаточного накопления (коэффициент a) и размытия (коэффициент b) в узлах выделяют энергетические центры накопления (блок 33). Они проявляют себя амплитудами размытых максимумов, которые порогово (ИFy > ИF0) фиксируются посредством блока 11 в регистраторе 12. Причем узлы, соединяющие большое число путей, имеют большие амплитудные максимумы. Таким образом, из нормированного по амплитуде и сечению, расфокусированного или статически моделируемого по (1) изображения выделяют пропорциональные числу путей разветвления амплитуды размытых максимумов узлов сети, соответствующие, в частности, разветвленности трещин.In the process of conversion (1), the energy centers of accumulation are selected from the nodes from the initial normalized by the cross-sectional area of the trajectory of the binary image of the network, taking into account sufficient accumulation (coefficient a) and blur (coefficient b) at the nodes (block 33). They manifest themselves as amplitudes of diffuse maxima, which are threshold (And Fy > And F0 ) are fixed by block 11 in the registrar 12. Moreover, the nodes connecting a large number of paths have large amplitude maxima. Thus, from the amplitude and cross section normalized, defocused, or statically modeled according to (1) images, the proportional to the number of branching paths of the amplitudes of the blurred maxima of the network nodes are selected, corresponding, in particular, to the branching of cracks.
При локальном контроле имеющейся траектории или в процессе движения по ней из нормированного по амплитуде и сечению ИКИ сканируемого участка траектории из блока 4 с рассмотренными ранее примерами различной реализация в основных связях: блок 4 - фильтр 6 - датчик 8 - блок 11, ИКИ расфокусируют или статически моделируют (1). Используют накопление и размытие выделяемых локальным увеличением амплитуды размытых максимумов ИFи(x,y) в месте изменения траектории. В фиксированный момент времени оценивают в блоке 11 место и степень изменения направления траектории ИFи(x,y) относительно измененного И= const по его превышению (блок 34). Таким образом, например, можно оценить остроту краев дефектов.When locally monitoring an existing trajectory or while moving along it from a scanning path section from block 4 normalized in amplitude and cross-section to the IRI, the trajectory from block 4 with various examples considered earlier is implemented in the main relationships: block 4 - filter 6 - sensor 8 - block 11, IRI will defocus or statically model (1). They use the accumulation and blurring of the amplitudes of blurred maxima And Fи (x, y) emitted by a local increase in the place where the trajectory changes. At a fixed point in time, the place and degree of change in the direction of the trajectory And Fи (x, y) relative to the changed And = const in excess of it (block 34) are evaluated in block 11. Thus, for example, the sharpness of the edges of the defects can be estimated.
Согласно блоку 35 рассмотрим ограниченную группу интегральных оценок бинарно преобразованных плоских объектов, опознавание конфигураций К(x,у) центрированных сигналов Кц, например, позитивного контраста для Кц(x,у; 1,0). В фильтре 6 под управлением блока 11 вращают относительно центра непрозрачную маску эталонной конфигурации Кэц (x,у; 1,0). Если при таком вращении в фильтре 6 происходит полное перекрытие исходного излучения Кц эталонной маской Кэц, результирующий электрический нулевой сигнал в датчике 8 будет означать, независимо от исходной оси ориентации объекта, обнаружение его К (x, у). Момент времени такого совпадения определяет ориентацию F0(x,y) исходного объекта. Введение посредством блока 11 в фильтре 6 масштабирования эталона Кэц позволит оценивать конфигурации разной площади поверхностного визирования.According to block 35, we consider a limited group of integral estimates of binary transformed flat objects, recognition of the configurations of K (x, y) centered signals K c , for example, the positive contrast for K c (x, y; 1,0). In the
Оценки связности (замкнутости) С согласно блока 36 исходного излучения из блока 4 нормированных по амплитуде и негативному контрасту плоских объектов Ф [И(0,1)] оценивают расфокусировкой или использованием преобразования (1) и селекцией более размытых, чем у фона, амплитудных сигналов замкнутых внутренних вырезов. Полученные таким образом меньшие амплитуд фона, но большие нуля информативные сигналы размытых максимумов FFс(x,y) определяют площади замкнутых вырезов Sвв, а их количество N(ИFс) - многосвязность объекта. Оценка связности возможна одновременно для различных по количеству, форме, площади, размерам объектов инвариантно их положению. Для сети сложной топологии подобным образом могут оцениваться замкнутые области - циклы.Estimates of connectivity (closure) C according to block 36 of the initial radiation from block 4 of planar objects normalized by amplitude and negative contrast Φ [I (0,1)] are estimated by defocusing or using transformation (1) and selecting more blurred amplitude signals than the background closed internal cutouts. The smaller background amplitudes, but large zero ones, obtained in this way, informative signals of blurry maxima F Fс (x, y) determine the area of closed cutouts S cc , and their number N (And Fc ) determines the multiplicity of the object. The assessment of connectivity is possible at the same time for objects that are different in number, shape, area, size, invariant to their position. For a network of complex topology, closed areas - cycles can be estimated in this way.
Оценка ориентации (блок 37) О нормированных по амплитуде, по конфигурации площади односвязных плоских объектов проводится подобно рассмотренному при оценке направления движения (блок 28). Также блоком 11 в фильтре 6 регулируют направление анизотропии A, полосовой фильтрации с шириной участков решетки ВЭФ, определяемой размерами исходных объектов. Только при информативном для данного объекта угле поворота ВЭФ вся длина объекта пройдет между непрозрачными полосами и даст в датчике 8 сигнал максимальной площади. Используя модель (1) для селекции информативных размытых максимумов площади, оценивают ориентацию плоских объектов инвариантно к их положению, к импульсным и малоразмерным помехам, для разных объектов уровнями, большими пороговых. Orientation estimation (block 37) On normalized by amplitude, by the configuration of the area of simply connected flat objects is carried out similarly to that considered when assessing the direction of movement (block 28). Also, block 11 in the
На основе пространственно-амплитудного слежения по направлению, дальности, амплитуде, оценок центральных областей, динамики движения, расстоянию между объектами, статистических оценок совокупности объектов, а также оценок амплитуд полей и сигналов, сетей, траекторий и геометрии плоских конфигураций в блоке 11 устройства, согласно блоку 38 сравниваются подготовленные результаты A3 (блоки 26-37) для И(F) с соответствующими эталонами Иэ (x,у,z, λ, ε, t, Ц, v, н, д, г, э, г, у, и, к, s, с, о). Обнаруженные объекты фиксируются регистратором 12. Таким образом пространственно-амплитудным слежением и соответствующими групповыми оценками адаптивно обнаруживают и распознают на фоне помех информативные объекты (характеристики или дефекты формообразования сварки).Based on spatial-amplitude tracking in direction, range, amplitude, estimates of central regions, motion dynamics, distance between objects, statistical estimates of the set of objects, as well as estimates of the amplitudes of fields and signals, networks, trajectories and geometry of planar configurations in device block 11, according to block 38 compares the prepared results A 3 (blocks 26-37) for AND (F) with the corresponding standards And e (x, y, z, λ, ε, t, C, v, n, d, g, e, g, y, and, k, s, s, o). Detected objects are recorded by recorder 12. Thus, spatial-amplitude tracking and corresponding group estimates adaptively detect and recognize informative objects (characteristics or defects in the shape of welding) against the background of interference.
Согласно алгоритму A4 в блоке 39 оценивается твердость многих металлов и сплавов в процессе различных видов сварки или при неразрушающем контроле материалов, наплавляемых, свариваемых конструкций (см. таблицу 2). Используют термовоздействие технологического процесса сварки или дополнительное со статическим или динамическим визированием контролируемых областей в процессе остывания. Причем оптическое или электронное сканирование определяется цепью основных связей блок 11 - привод 13 - блок 4 - датчик 8 - блок 11 или блок 11 - датчик 8 -блок 11. Обеспечивают развертывающее считывание в сторону остывания по ходу движения для условной точки или линии или поля (из линии условных точек перпендикулярно движению). Для статического визирования сварочного процесса развертку осуществляют от стыка.According to algorithm A 4 in
При статическом, динамическом визировании сварки плавлением и наплавки областями определения объектов визирования могут являться остывающие шов и соответствующие околошовные зоны тепловых следов, наплавляемый валик и возможно околоваликовые зоны. In the case of static, dynamic sighting of fusion welding and surfacing, the areas of definition for the objects of sight can be the cooling seam and the corresponding heat-affected zones of thermal traces, the weld bead and possibly near-roll zones.
Расстояние визирования выбирается для данных материала и технологии сварки из условия достаточной чувствительности и надежности работы (прежде всего с учетом защиты от перегрева) выносного оптико-электронного канала устройства 3. The distance of sighting is selected for the data of material and welding technology from the conditions of sufficient sensitivity and reliability (primarily taking into account protection against overheating) of the remote optoelectronic channel of the device 3.
Алгоритм A4 оценки твердости определяется областями визирования конкретного металла или сплава в процессе остывания после фиксированного термовоздействия формообразования сварки или неразрушающего контроля и состоит из следующих этапов программируемой блоком 11 обработки.Algorithm A 4 for assessing hardness is determined by the areas of sight of a particular metal or alloy during cooling after a fixed thermal action of the shaping of the weld or non-destructive testing and consists of the following steps programmed by the processing unit 11.
1. Заранее при номинальном термовоздействии фиксируют термограмму остывания визируемого объекта известной твердости. Номинальные условия термовоздействия могут определять условия неразрушающего контроля или фиксированные уровни эталонного технологического проплавления с возможными его отклонениями при надежном различении термограмм различных твердостей. 1. In advance, at a nominal thermal impact, a thermogram of cooling of the sighted object of known hardness is recorded. Nominal conditions of thermal action can determine the conditions of non-destructive testing or fixed levels of the reference technological penetration with its possible deviations with reliable distinguishing of thermograms of different hardnesses.
2. Фиксируют термограмму текущего процесса остывания и технологические изменения относительно номинальных условий. 2. The thermogram of the current cooling process and technological changes are recorded relative to the nominal conditions.
3. Контроль по графику эталонной и текущей термограммы начинается с фиксированной точки остывания. По наибольшему совпадению с термограммой определенной твердости оценивают текущую контролируемую твердость. А по зафиксированным технологическим отклонениям диагностируют их влияние на оцениваемую твердость. 3. Monitoring according to the schedule of the reference and current thermograms starts from a fixed cooling point. By the greatest coincidence with a thermogram of a certain hardness, the current controlled hardness is evaluated. And according to the fixed technological deviations, their influence on the estimated hardness is diagnosed.
Таким образом, корреляционная оценка твердости в процессе остывания номинального термовоздействия возможна по фиксированным относительно временной оси эталонной и контролируемой термограммам. Подобно этому можно получать и сравнивать термограммные изображения эталонной и контролируемой твердости визируемых объектов плоскостей тепловых следов фиксированных термовоздействий, определяя их градиентные, а не временные изменения. При этом возможны преимущества в экономии памяти и в быстродействии преобразований в блоке 11 за счет получения сразу разностного градиентного пироэлектрического сигнала позиционно чувствительных элементов датчика 8. Thus, a correlation assessment of hardness in the process of cooling of the nominal thermal impact is possible using reference and controlled thermograms fixed relative to the time axis. Similarly, it is possible to obtain and compare thermogram images of the reference and controlled hardness of sighted objects of the planes of thermal traces of fixed thermal effects, determining their gradient rather than temporary changes. At the same time, there are possible advantages in saving memory and in the speed of transformations in block 11 due to the receipt of the immediately difference gradient pyroelectric signal of positionally sensitive elements of the sensor 8.
Если обнаружение и распознавание металлургических дефектов связано с номинальными пространственными аномалиями поля тепловых сигналов термоотклика, то корреляционный термограммный временной или градиентный контроль твердости связан как с областями дефектов, так и с более протяженными областями структурных измененийа If the detection and recognition of metallurgical defects is associated with nominal spatial anomalies in the field of thermal signals of thermal response, then the correlation thermogram time or gradient control of hardness is associated with both regions of defects and more extended regions of structural change
Claims (8)
где Ипор.деф. - пороговое значение сигнала при наличии несплошностей, причем Ипор.деф. > Ипор3,
определяют подход сварочного инструмента к открытому краю при выполнении условия ИΣ = 0, в течение заданного интервала времени определяют градиенты и экстремумы теплового поля поверхности свариваемых деталей, осуществляют квантование и бинарное преобразование электрических сигналов Иi с получением бинарных сигналов Иi(1,0) по распределению сигналов Иi(1,0) определяют для дефектов на поверхности или в глубине свариваемых деталей геометрический центр, скелет дефекта, скорость и направление движения дефектов, расстояние между дефектами, местоположение узлов протяженных дефектов, измерение направления дефектов, определяют конфигурацию дефектов путем сравнения их с эталонными конфигурациями, определяют замкнутость (связность), ориентацию, объем, площадь и протяженность дефектов, определяют статистические оценки распределения совокупности дефектов, измеряют излучение теплового следа за сварочным инструментом в инфракрасном оптическом диапазоне, по которому определяют твердость металла.1. A method for diagnosing shaping during welding, including measuring the radiation of the heat trace in front of the welding tool in the infrared optical range and converting it into an electrical signal with a converter, characterized in that the conversion is carried out by a temperature sensor with point surface thermosensitive elements to obtain an electric signal And i from each of them where i is the number of the element, determine the presence and degree of contamination of the welded surfaces of the parts and wear of the welding tool p using frequency selection of infrared radiation and the use of the total electric signal And Σ from all the thermosensitive elements of the temperature sensor, determine the presence of the welding process when the inequality And Σ ≥ And por1 is fulfilled , where And por1 is the first threshold value of the signal, determine if the welding tool deviates from the joint between the parts to be welded and / or from the angle between the parts and the welding tool by amplitude selection of the signals And i determine the presence of nominal penetration when performing unequal state and nep. <And Σ <And lived. , where And non , And live - the values of the total signal from the temperature sensor, typical for failure and burn-through respectively, determine the approach of the welding tool to the tack, when the inequality And Σ ≥ And por2 , where And por2 is the second threshold value of the signal, determine the welding approach tool to the closed edge of the parts when the inequality AND Σ ≥ AND por3 is fulfilled , where And por3 is the third threshold value of the signal, and And por3 > And por2 determine the presence of discontinuity defects when the inequality
where And por. def. - the threshold value of the signal in the presence of discontinuities, and And por.def. > And por3 ,
determine the approach of the welding tool to the open edge when the condition And Σ = 0 is fulfilled, during a given time interval, determine the gradients and extremes of the thermal field of the surface of the parts to be welded, quantize and binary convert the electrical signals And i to obtain binary signals And i (1,0) and the distribution of the signals i (1,0) for determining defects on the surface or in the depth of the welded parts geometric center defect skeleton, speed and direction of motion defects, the distance between the defects, the location of the nodes of extended defects, measuring the direction of defects, determine the configuration of defects by comparing them with the reference configurations, determine the closure (connectivity), orientation, volume, area and extent of defects, determine statistical estimates of the distribution of the set of defects, measure the radiation of the heat trace behind the welding tool in infrared the optical range by which the hardness of the metal is determined.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97110855A RU2127177C1 (en) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | Method and apparatus for diagnostics of shaping welded joints of metals and alloys |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97110855A RU2127177C1 (en) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | Method and apparatus for diagnostics of shaping welded joints of metals and alloys |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2127177C1 true RU2127177C1 (en) | 1999-03-10 |
| RU97110855A RU97110855A (en) | 1999-07-20 |
Family
ID=20194649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97110855A RU2127177C1 (en) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | Method and apparatus for diagnostics of shaping welded joints of metals and alloys |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2127177C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006073334A1 (en) * | 2004-12-30 | 2006-07-13 | Keremzhanov Akimzhan Fazylzhan | Method and device for diagnosing and controlling laser welding quality |
| RU2490103C1 (en) * | 2011-07-07 | 2013-08-20 | Леонид Михайлович Лобанов | Method of automatic arc welding by nonconsumable electrode and device to this end |
| RU2496624C2 (en) * | 2009-06-10 | 2013-10-27 | Сименс Акциенгезелльшафт | Method and device for checking shaft weld joint by fitting takeup device in shaft through bore and appropriate rotor shaft |
-
1997
- 1997-06-23 RU RU97110855A patent/RU2127177C1/en active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006073334A1 (en) * | 2004-12-30 | 2006-07-13 | Keremzhanov Akimzhan Fazylzhan | Method and device for diagnosing and controlling laser welding quality |
| RU2496624C2 (en) * | 2009-06-10 | 2013-10-27 | Сименс Акциенгезелльшафт | Method and device for checking shaft weld joint by fitting takeup device in shaft through bore and appropriate rotor shaft |
| RU2490103C1 (en) * | 2011-07-07 | 2013-08-20 | Леонид Михайлович Лобанов | Method of automatic arc welding by nonconsumable electrode and device to this end |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102497952B (en) | Laser machining head and method of compensating for the change in focal position of a laser machining head | |
| US5506386A (en) | Simultaneous temperature measurements on laser welded seams with at least two pyrometers in relation to monitoring process parameters and weld quality | |
| Gao et al. | Infrared image recognition for seam tracking monitoring during fiber laser welding | |
| KR100922478B1 (en) | Method and device for detecting a joint between workpieces and use of the method | |
| Sun et al. | Sensor systems for real-time monitoring of laser weld quality | |
| Vasudevan et al. | Real-time monitoring of weld pool during GTAW using infra-red thermography and analysis of infra-red thermal images | |
| JPS58212873A (en) | Infrared sensor for arc welding | |
| CA1206533A (en) | Seam tracking in arc torch welding | |
| Nilsen et al. | Vision and spectroscopic sensing for joint tracing in narrow gap laser butt welding | |
| US20230201956A1 (en) | Method for analyzing a laser machining process, system for analyzing a laser machining process, and laser machining system comprising such a system | |
| WO2006073334A1 (en) | Method and device for diagnosing and controlling laser welding quality | |
| Reisgen et al. | Machine vision system for online weld pool observation of gas metal arc welding processes | |
| RU2127177C1 (en) | Method and apparatus for diagnostics of shaping welded joints of metals and alloys | |
| Aviles-Viñas et al. | Acquisition of welding skills in industrial robots | |
| RU2133179C1 (en) | Resistance welding diagnostic method | |
| Nilsen et al. | In-process monitoring and control of robotized laser beam welding of closed square butt joints | |
| RU2133180C1 (en) | Process of diagnostics of contact finning | |
| RU2132262C1 (en) | Method of diagnostics of induction brazing | |
| Li et al. | Machine vision analysis of welding region and its application to seam tracking in arc welding | |
| Khan et al. | Infrared thermography as a control for the welding process | |
| Kaierle et al. | Understanding the laser process: new approaches for process monitoring in laser materials processing | |
| EP3407056B1 (en) | Method for detecting corrosion of a surface not exposed to view of a metal piece, by means of thermographic analysis | |
| Zou et al. | Features extraction of butt joint for tailored blank laser welding based on three-line stripe laser vision sensor | |
| Hu et al. | A review and preliminary experiment on application of infrared thermography in welding | |
| JP2016142567A (en) | Inspection method and device |