[发明专利]一种微束等离子弧焊电弧三维光谱的干扰解耦方法

权利要求书

1.一种微束等离子弧焊电弧三维光谱的干扰解耦方法，基于共聚焦光路为关键的三维光谱检测系统，对微束等离子弧焊电弧内部任意一点实现的三维光谱检测过程中，在检测到的电弧内部任意一点的光辐射强度上耦合了来自于沿光路深度方向前后电弧范围内其它各点光辐射强度的干扰，其特征在于，解耦的步骤如下：

I.由喷嘴端部到工件表面，从检测到的电弧三维光谱中，依次取电弧的各径向端面的谱图；

II.在电弧的一个径向端面的谱图上，取垂直于光谱检测方向且过电弧轴中心的直径线，以该直径线上各点的光辐射强度检测值，对对应的电弧径向端面，从电弧边缘到轴中心的不同半径的圆上的光辐射强度进行其发射系数的重构；

除轴中心点的发射系数外，其它半径的圆上的光辐射强度的发射系数均是对所述直径线上以轴中心为对称的同半径的两点C点和C′的光辐射强度重构的发射系数的平均值；

III.对由步骤I取得的电弧的各径向端面的谱图，按步骤II，分别对电弧各径向端面上不同半径的圆上的光辐射强度进行其发射系数的重构；

IV.按照电弧各径向端面的三维空间位置关系，将步骤III重构得到的电弧各径向端面上的不同半径圆上的光辐射强度的发射系数进行空间合成，得到电弧光辐射强度的重构的发射系数的三维分布，实现微束等离子弧焊电弧三维光谱的干扰解耦。

2.如权利要求1所述的一种微束等离子弧焊电弧三维光谱的干扰解耦方法，其特征在于，所述步骤II选取的电弧的一个径向端面的谱图上的直径线上的某一点A″的光辐射强度检测值I(y)，重构的是从该点所在圆到电弧径向端面边缘所在圆的不同半径的圆上的光辐射强度的发射系数，即

式中，ε(r)为重构的电弧径向端面上半径为r的圆上的光辐射强度的发射系数，

其中，r为从所述直径线上的某一点A″所在圆的半径r′到电弧径向端面边缘所在圆的半径R之间的半径，

y为所述直径线上某一点A″到轴中心距离，

I(y)为所述直径线上某一点A″光辐射强度的检测值。

3.如权利要求1所述的一种微束等离子弧焊电弧三维光谱的干扰解耦方法，其特征在于，所述步骤II选取的电弧的一个径向端面的谱图上的直径线上某一点A″的光辐射强度检测值I(y)，其上面耦合的任意以所述直径线为对称的沿光谱检测方向的电弧径向端面上的两点B点和B′的光辐射强度的干扰是对称的，即

式中，x为以所述直径线为对称的沿光谱检测方向的电弧径向端面上的两点B点和B′到所述直径线的距离。