基于电弧声信号的CO2焊接状态模式识别

CO2气体保护焊接电弧声信号与焊接参数和电弧状态密切相关,但由于存在高度的复杂性和非线性性,难以直接用于焊接过程监控.在对不同保护气流量和焊炬高度下电弧声信号频谱分析的基础上,采用线性预测编码(LPC)方法建立其参数化模型,利用LPC预测系数和反射系数构造特征向量,通过样本训练分别建立了RBF神经网络和支持向量机(SVM)模型,进行CO2气体保护焊接下气流量和焊炬高度识别和分类.测试结果表明,电弧声LPC预测系数和反射系数作为输入向量训练的RBF网络或SVM模型均能一定程度上实现保护气流量和焊炬高度的正确识别。其中采用LPC反射系数时结果优于预测系数;SVM模型的分类能力明显优于RBF网络,且不随训练样本的减少急剧下降.     

PI控制的故障电弧电流还原装置设计

针对故障电弧保护电器动作特性测试的试验周期长、效率低等问题,设计了基于PI控制的电弧电流还原装置.通过搭建Multisim与LabVIEW联合仿真环境对电流还原装置的硬件电路进行仿真,以此验证方案的可行性.同时调试硬件装置进行试验验证,对比原始信号与还原信号的时域、频域特征参数和THD值作为电流还原度指标.试验结果表明,电弧电流还原整体还原度良好,该装置基于原始电弧故障数据给电弧故障检测算法和AFDD产品测试提供了更加真实和便利的测试条件.     

利用弧声信号的电弧预警保护系统设计

基于开关柜电压在电弧故障时电压变化率在零区时最大的规律,研制一种弧声信号的电弧预警保护系统.根据电弧发生燃弧现象之前会有比较明显的弧声信号的情况,用相应的声音传感器将电弧声音从复杂的背景噪声中提取出来,经过信号调理电路和计算机软件系统的运算,设定合适的幅值阈值,实现对故障电弧的报警.实验结果表明,设计的电弧预警保护系统效果良好.     

准一维电子通道中声电电流的实验研究

在甚低温（0．236K）下，通过实验研究了叉指换能器的频率特性以及准一维电子通道中不同源漏电流与分裂门负电位的关系，获得了分裂门的钳断电压．经观察表面声波搬运电子通过准一维电子通道的声电电流发现，声电电流可随分裂门负偏压的变化而发生振荡，作者用库仑阻塞理论对这一现象作了解释．     

水下焊接参数相关性分析及其电弧稳定性研究

摘要： 在高压舱内进行了不同水深的水下湿法药芯焊丝焊接（FCAW）试验,以电弧电压差异系数的倒数作为衡量电弧稳定性的指标,分析了不同水深条件下电弧电压与焊接电流之间的相关性对电弧稳定性的影响,并从送丝 熔化系统的角度探讨了电压与电流的相关性对电弧稳定性的影响规律;利用二次函数拟合电弧稳定性指标与电弧电压之间的关系,得到最佳的电压与电流关系.结果表明：最佳的水下湿法FCAW的电压与电流关系曲线呈上升的变化特性,随着水深增加,FCAW需要更高的电弧电压;水下湿法FCAW的电弧稳定性取决于电压与电流的相关性,而并非简单地随着水深的增加而下降;水深对电弧稳定性的影响主要表现在电压与电流相关性的不同;随着水深增加,相同焊接电流所需的电弧电压相应地增大.     

短路过渡的GMAW电弧声信号特征及产生机理

从时域和频域两方面分析了短路过渡的GMAW焊接过程中产生的电弧声信号特征 ,发现电弧声波呈现“振铃”形信号 ,主要产生于短路结束再引弧阶段 ,与电弧功率的微分信号相关性最大 ,频率主要集中在 4～ 8kHz .并根据其信号特征探讨了电弧声的产生和形成机理 ,认为电弧能量的变化是产生电弧声的激励源 ,保护气流、弧柱等构成时变的声道系统 ,声音激励和声道系统共同作用产生电弧声 .     

焊接电弧电流密度分布模型的研究

本文采用分裂阳极法对于处于不同压缩状态的焊接电弧进行测试,将大量测试结果应用概率统计知识在概率纸上进行拟合检验,发现阳极平面电流密度的分布精确地服从威布尔分布规律。在分裂阳极测定基础上建立的威布尔二维联合分布密度函数可以作为阳极平面电流密度分布的通用模型,运用这一模型可以求得阳极平面任一点的电流密度,这一模型在电弧中心部分与正态模型十分接近,但在偏离中心处,则具有较高的精确性,且能确定电弧边界,而这一点正态模型是无法做到的。     

焊接电弧的等离子流力研究

以实验为基础，分析了直流ＴＩＧ电弧阳极热斑表面等离子流力的径向分布，数学表达式，电弧长度及电流的影响，阐述了该力在整个电弧机械作用力中的地位。     

IGBT逆变弧焊电源对CO2焊接飞溅的控制

通过IGBT逆变电源波形控制,实现了对CO2气体保护焊时的焊接电流与电压的控制,从而达到减少飞溅的目的.     

CO2气体保护焊焊接飞溅收集方案比较研究

CO2气体保护焊是广泛应用在生产中的焊接方法,但因为焊接时飞溅过大影响了焊接质量.设计了2套飞溅收集方案,第1种方案是采用无限平板法进行收集,第2种方案是采用封闭法进行收集.通过对CO2气保焊飞溅的收集与测量,结果表明,在相同的焊接条件下,平板法飞溅收集方案所得的飞溅率小于封闭法所得的飞溅率,其原因是敞开的工作台上,飞溅颗粒的运动造成部分飞溅颗粒遗失而使所得飞溅率偏低,测量精度有所下降;封闭法的收集装置能使飞溅颗粒的收集遗漏率降低,测量精度提高,所得飞溅率较无限平板法高.     

等离子弧焊维弧行为研究

论述了等离子弧焊中维弧的存在形式及其对主弧的稳定机理，提出了解决主、维弧相互干涉的各种可能途径如采用断续维弧、交流维弧或使主、维弧具有不同通道及从维弧形态等方面提高主弧稳定性的具体措施     

弧向裂纹圆板的振动与辐射声场

目的探究弧向裂纹对薄圆板声振特性的影响规律。方法用瑞利-里兹方法求解弧向裂纹对周界固定薄圆板振动特性的影响。在有限元模态分析的基础上,导出数据,利用离散瑞利积分,求解人工裂纹圆板前五阶模态辐射声场在距离板中心0.5 m的球面上的声场指向性,探究裂纹对辐射声场的影响规律。结果弧向裂纹位于a/2附近时,周界固定裂纹圆板的振动基频随裂纹长度的增加而降低;得到了裂纹圆板低阶模态辐射声场指向性。结论可用于裂纹圆板声振特性研究。     

穿孔等离子弧焊接工艺综述

综述了穿孔等离子弧焊接工艺的特点、种类及工艺参数匹配与焊缝质量之间的关系等方面的问题。指出穿孔等离子弧焊具有特殊的“小孔效应”,与钨极氩弧焊相比焊接速度、工件厚度和焊接效率都有了很大的提高。等离子弧焊接衍生出众多类型,包括直流等离子弧焊接、脉冲等离子弧焊接、变极性等离子弧焊接和特殊等离子弧焊接等,能够满足不同行业的特殊需求。本文对于指导实际焊接生产,进一步提高生产效率和焊缝质量具有重要的意义。     

基于声卡的乳化液泵故障诊断系统

通过分析乳化液泵排、吸液阀振动产生的机理设计了泵的振动信号测试系统和泵的故障诊断软件。测试系统采用PC计算机、电涡传感器,声卡,建立了乳化液泵振动信号的信号采集系统并对测点的安放进行了说明。用声卡成功地代替了一般的数据采集卡来采集振动信号,有效的降低了整个测试系统的成本。乳化液泵故障诊断系统软件主要包括主调度模块、功能模块组、人工神经网络程序包和数据库等部分。主调度模块主要控制和协调诊断系统其它部分的工作。诊断系统软件的在线故障诊断功能、事后故障诊断功能、人工神经网络的训练以及其它工具的功能都是通过它调用相应的功能模块或子程序来实现的。中心数据库是为整个乳化液泵状态监测与故障诊断系统服务其主要功能是存储各种过程参数和故障诊断参数。     

侧面辐射声化学反应器的声场研究

目的 研究侧面辐射声化学反应器的声场分布.方法 从三维声波方程出发,根据声化学反应器的声学边界条件,推导其中的声压表达式.结果 声场中声压由多种简正声波和高次同相振动叠加而成.结论 声压幅值的横向分布取决于声源的振动方式,纵向分布取决于反应容器的几何尺寸、声源振动频率、液体中的声速以及液体的深度等.近场区以高次同相振动为主,声压幅值随着纵向距离的增大而迅速衰减;远场区则以简正声波为主,声压幅值随着纵向距离的增大而起伏变化.     

现代弧焊控制在爬行式全位置弧焊机器人中的应用研究

简述了焊接工艺过程自动化的国内外发展现状,介绍了大型工件工地焊接机器人的研制和开发,重点介绍了爬行机构和机器人控制系统的研究现状以及传感器的设计与选择要求。焊接实验和试生产结果证明,样机运行平稳、可靠,具有很好的跟踪精度。     

基于旋转电弧传感器的NU-SVR水下焊缝偏差识别算法

文章提出了基于旋转电弧传感器的NU-SVR水下焊缝偏差识别算法。Nu-SVR通过对基于旋转电弧传感器采集到的不同偏差的水下焊接信号进行学习,然后对水下电流信号进行焊缝偏差识别得出偏差。相对于传统的回归算法-区间积分法和神经网络法,本算法具有具有更好的识别能力。最后通过水下焊接实验,其最大的识别误差仅为0.48mm,证明了该方法十分有效。