红外与激光工程
2022, 51(10): 20220352
1 东南大学自动化学院, 江苏 南京 210096
2 南京前知智能科技有限公司, 江苏 南京 211111
熔池温度是选区激光熔化金属成型过程的一个重要参数。为了实现熔池温度的闭环控制,基于比色测温与光电检测技术完成了熔池温度的在线检测。提出了一种复合结构的放大电路,它可成功检测到幅度小、变化快的熔池辐射信号。搭建嵌入式系统将熔池辐射数据上传至金属成型设备的工控机中,运用比色测温法解决了辐射光强检测受激光入射角等因素影响的问题,并求解得到了熔池温度。以90%Cu-10%Sn合金粉末作为成型材料进行实验,利用窄带滤光片测得在540~660 nm光谱范围内熔池辐射最强的波段位于580~590 nm;在40~200 W激光功率下,测算得到的熔池温度为700~1700 ℃。选区激光熔化金属成型熔池温度的在线检测,可为金属成型设备的控制系统提供熔池温度反馈,可作为升级该设备的一种参考。
激光技术 选区激光熔化 熔池温度检测 比色测温法 复合放大电路
武汉理工大学光纤传感技术国家工程实验室, 湖北 武汉 430070
应用于煤气化炉的蓝宝石光纤宽谱温度监测系统解决了蓝宝石光纤测温技术无法同时监测高温和低温状态的问题。在煤气化炉点火和烘炉的低温段,将微弱的热辐射信号放大,采用插值法得到低温值;在高温段,采用比色测温法进行精确的温度监测。系统利用蓝宝石单晶光纤和耐高温耐冲刷合金管作为蓝宝石光纤的护套,以适应煤气炉内的高温和冲刷的恶劣环境,并采用光纤高压隔离器件,将蓝宝石光纤导出压力为5 MPa的炉外。经标定和温度实测,系统的测量范围为200 ℃~1600 ℃,可分辨温度达1 ℃,高温段温度测量精度达0.5%。
光纤光学 蓝宝石光纤 高温 比色测温法 煤气化炉 光学学报
2013, 33(s1): s106006