基于LabVIEW的焊接質(zhì)量在線檢測分析系統(tǒng).pdf

1、焊接過程是一個實時變化的、非穩(wěn)態(tài)的過程,焊接質(zhì)量的好壞與很多工藝參數(shù)有關(guān),但影響最大、最易檢測控制的是焊接電流和電弧電壓,本文以焊接電流和電弧電壓作為評估信號,設(shè)計了一套基于虛擬儀器LabVIEW8.6的焊接檢測分析系統(tǒng),通過該系統(tǒng)的檢測分析,能夠分析焊接過程穩(wěn)定性及飛濺的大小,可用于評估焊接設(shè)備和焊接材料的性能,同時能夠分析各參數(shù)與熔滴過渡之間的關(guān)系,優(yōu)化焊接工藝參數(shù)。
　　 該系統(tǒng)主要由硬件部分和軟件部分組成,硬件部分主要由

2、計算機、數(shù)據(jù)采集卡、電流電壓霍爾傳感器組成,其作用是將采集焊接電流和電弧電壓信號并通過數(shù)據(jù)采集卡的A/D轉(zhuǎn)換,得到計算機可以識別的、不失真的數(shù)字信號;軟件部分的設(shè)計主要是基于LabVIEW8.6的采集程序和分析程序的編寫,通過編程來控制采集系統(tǒng)硬件部分按所需要求進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、信號的合理轉(zhuǎn)換和存儲,并且對采集到的電信號進(jìn)行分析處理。
　　 整個系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集部分和數(shù)據(jù)分析部分組成,數(shù)據(jù)采集部分能對焊接電流和電弧電壓實時采集、顯示和

3、儲存,并記錄焊接試驗參數(shù)。數(shù)據(jù)分析部分能夠?qū)Σ杉降男盘枖?shù)字濾波和回顯、進(jìn)行U-I相圖分析、電弧功率分析、一階微分分析、相關(guān)性分析、頻域分析、電流電壓概率密度分析和熔滴過渡分析,通過得到的波形圖結(jié)合各統(tǒng)計參數(shù)如平均短路時間,平均燃弧時間、平均短路電流,平均短路時間的標(biāo)準(zhǔn)差、方差等,來評估焊接過程穩(wěn)定性和飛濺的大小。
　　 此外,該系統(tǒng)還能用來研究各焊接參數(shù)與熔滴過渡頻率之間的關(guān)系。即通過大量實驗,計算不同電弧電壓或焊接速度下的熔

4、滴過渡頻率,然后利用該系統(tǒng)的曲線擬合分析模塊來擬合出電弧電壓U與熔滴過渡頻率F之間的關(guān)系。F=F(U),焊接速度V與熔滴過渡頻率F之間的關(guān)系F=F(V),以此找出最佳電弧電壓和焊接速度,來指導(dǎo)焊接生產(chǎn),保證焊接質(zhì)量。
　　 為了驗證該系統(tǒng)的可靠性和準(zhǔn)確性,本論文設(shè)計了一系列的驗證試驗,包括不同焊接規(guī)范下焊接過程穩(wěn)定性分析試驗;不同廠家電源的動特性評定試驗和電弧電壓與熔滴過渡頻率關(guān)系試驗。通過這些實驗結(jié)果表明,該系統(tǒng)能夠在一定程度