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本发明涉及一种基于单光子探测的熔焊过程监测装置及监测方法，属于焊接监测技术领域。单光子探测器、不同光谱波段的多组滤光片、两个多面体转镜、两台高速电机及电机驱动器共同组成单光子面扫描系统，每完成一个扫描周期即可探测一正方形区域光子信息。单光子面扫描系统在运动导轨上沿焊接方向前进，在数据采集卡控制下采集焊缝的光子信号，经过信号调理电路对信号的放大与滤波等过程将信号传入工业电脑。在工业电脑的数据处理单元中对熔焊过程中的光子信号进行数据处理，分析焊缝质量与光子信号的关系，提取焊缝质量特征信号。本装置设计合理，探测精度高，响应时间快，为焊接质量在线监测提供了新的监测手段。