利用等離子體的光、聲、電荷信號對激光焊接過程進行檢測，近年來已成為國內(nèi)外研究的熱點，少數(shù)研究成果已達到了閉環(huán)控制的程度。激光焊接質(zhì)量檢測和控制系統(tǒng)所用傳感器及其功能簡單介紹如下：

　   （1）等離子體監(jiān)測傳感器

　　 1）等離子體光學(xué)傳感器（PS）：它的作用是采集等離子體的特征光一紫外光信號。

　 　2）等離子體電荷傳感器（PCS）：利用噴嘴做探針檢測由于等離子體帶電粒子（正離子、電子）的不均勻擴散而在噴嘴和工件之間形成的電位差。

　　（2）系統(tǒng)功能

　　 1）識別激光焊接過程屬于何種方式。穩(wěn)定深熔焊過程，有等離子體，PS、PCS信號均很強；穩(wěn)定熱導(dǎo)焊過程，不產(chǎn)生等離子體，PS、PCS信號幾乎等于零；模式不穩(wěn)定焊過程，等離子體間斷性地產(chǎn)生和消失，相應(yīng)地PS、PCS信號間斷性地上升和下降。

　 　2）診斷傳輸?shù)胶附訁^(qū)的激光功率是否正常、當(dāng)其他參數(shù)一定時，PS和PCS信號的強弱與入射到焊接區(qū)的功率大小有對應(yīng)關(guān)系。因此，監(jiān)視PS和PCS信號就可以知道導(dǎo)光系統(tǒng)是否正常，焊接區(qū)的功率是否發(fā)生了波動。

　　 3）噴嘴高度自動跟蹤。PCS信號隨噴嘴-工件距離的增加而減小。利用這一規(guī)律進行閉環(huán)控制可以保證噴嘴-工件距離不變，實現(xiàn)高度方向的自動跟蹤。

　 　4）焦點位置自動尋優(yōu)和閉環(huán)控制。在深熔焊范圍內(nèi)，光束焦點位置發(fā)生波動時，PS接收到的等離子體光信號亦隨之變化，以最佳焦點位置處（此時小孔最深）PS信號最小。依據(jù)所發(fā)現(xiàn)的這個規(guī)律，可以實現(xiàn)焦點位置自動尋優(yōu)與閉環(huán)控制，使焦點位置波動小于0.2mm，熔深波動小于0.05mm。