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基于CCD的焊接温度场实时检测系统

作　者: 樊志伟
导　师: 张朴
学　校: 华中科技大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 电子束钎焊电荷耦合器件温度场检测图像采集卡
分类号: TP274.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

电子束钎焊是宇航工业和原子能工业精密机械加工所采用关键技术之一。现代航空技术的发展对焊接质量提出了进一步要求,实现焊接过程的自动化与智能化显得十分必要。真空电子束钎焊综合了电子束加工与真空钎焊的优点,它利用散焦扫描电子束作为热源,在真空中对零件表面待钎焊的局部进行加热。电子束钎焊技术的关键,一是提高加热表面温度场的均匀性,二是控制钎焊过程中钎焊面的升温与冷却速度,因此实现实时检测和控制焊接温度是焊接技术的主要内容。近些年来,国内外已经开展焊接温度检测方面的研究工作,但研究成果与实际应用差距较大,因而焊接温度场实时检测问题已成为焊接技术领域中急需解决的课题之一。本文在简要描述了电子束钎焊的原理和温度场常用检测方法的基础上,介绍了电子束钎焊温度场实时检测系统的测量原理、系统的整体结构和软件的功能。其中比较详细的介绍CCD 摄像机在电子束钎焊温度场检测应用中的原理和功能,测温方法的选取及其软件的编程工作,另外还着重分析讨论了电子束钎焊过程中影响测温的几个重要因素以及减小误差的方法。文中通过实验验证了该系统的功能,并对数据进行了分析,为进一步研究打下了坚实的基础。根据电子束钎焊的特殊现场环境,设计了一套全新的实时温度场测量系统,这是本项目的一个特点。该系统中将图像采集卡自带的函数库应用到软件编制中,从而方便了采集系统的开发,缩短了开发的周期,增加了软件的灵活性和可靠性; 在测温方案的选取中摒弃了通常温度场检测中直接使用温度公式的方法,采用的方法为通过数据采集处理得到数学模型来进行温度计算,同样取得了较理想的结果。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-12
  1．1 课题研究意义  8
  1．2 常用温度场测量方法综述  8-11
  1．3 本课题研究内容  11-12
2 热辐射基本理论及色度学原理  12-21
  2．1 热辐射的基本理论  12-16
  2．2 色度学原理  16-21
3 温度场的辐射测量技术  21-30
  3．1 辐射及其测量技术  21-26
  3．2 温度场测量的发展现状  26-28
  3．3 以辐射理论为指导的直接数据建模法  28-30
4 辐射测温在焊接中的应用研究  30-48
  4．1 焊接现场环境介绍  30-37
  4．2 温度场实时检测系统构成  37-48
5 实验结果与误差分析  48-55
  5．1 实验结果分析  48-50
  5．2 误差分析  50-55
6 全文总结及展望  55-57
致谢  57-58
参考文献  58-61
附录在攻读硕士期间发表的论文  61

基于CCD的焊接温度场实时检测系统

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