Rogowski电流传感器及其在电阻焊数据采集中的应用

Rogowski线圈电流传感器由均匀密绕的挠性空心线圈和积分器构成,由于其原理和结构特点,特别适合于电阻焊次级电流的测量.讨论了Rogowski线圈工作原理、积分器设计及误差、传感器电路模型和灵敏度的频率响应,设计了用于电阻焊测量的电流传感器,据此研制出ADuC812单片机为核心的电阻焊数据采集系统,并进行了低碳钢板搭接点焊试验和电压电流等信号的采集.初步分析认为,焊接电压、电流信号及接头动态电阻、输入功率与熔核形态密切相关,可用于电阻点焊接头质量的在线监控.     

基于电极位移信号的点焊模糊推理系统模型

采集电阻点焊过程中的焊接电压、焊接电流和电极位移信号,提取过程信号特征,使用模糊推理工具,建立电阻点焊过程的喷溅识别系统,然后分别使用电极位移和动态电阻信号建立电阻点焊质量评估的模糊推理系统.研究结果表明,喷溅识别系统具有结构简单、识别准确度高的优点.根据喷溅识别结果分别使用相应的模糊推理系统模型,可对发生喷溅和未发生喷溅时的电阻点焊过程进行质量评估.     

LD10CS铝合金点焊的神经网络质量估测

针对铝合金的电阻点焊，研究了人工神经网络在点焊质量估测中的应用。以LD10CS铝合金为例，分析了铝合金焊接时动态电极电压的变化，提出了以每周波动态电极电压为输入参数，以焊点强度和熔核直径为输出参数的误差传播神经网络对点焊质量进行估测的方法。实验结果表明了该估测方法的可行性，为铝合金点焊的在线质量估测奠定了良好的基础。     

漆包线电阻点焊电极烧损状态分析方法

针对漆包线电阻点焊电极耗损缺乏量化评价的问题,围绕电极烧损研究了点焊电极烧损状态分析方法.以通电过程点焊电极自身的动态电阻作为过程信息研究对象进行了特征分析,选取每次通电点焊电极动态电阻的最大值及其随通电次数的变化率用于表征烧损状态.提出了基于状态划分和灰色预测的烧损分析方法,并进行了烧损试验过程分析.结果表明,所选特征可有效反映点焊电极烧损状态,所述方法对烧损状态变化较为敏感,可对烧损过程实施较好的阶段分析,计算量较少且无需事先进行模型训练和测试,可为漆包线电阻点焊电极的烧损评价研究提供参考.     

基于USB的电阻点焊数据采集系统设计

以电阻点焊质量在线监控为目的,对点焊过程中的重要信号参数进行采集和预处理,研制基于ADμC812为核心的高速、高精度、多通道的点焊信号同步数据采集系统,该系统利用集成化的USB接口、RS232串口模块,可在线调试参数特性,满足与上位机的高速通信,能够完成对电阻点焊机的输入电压和电流、输出电压和电流、电极位移等信号的高速采集及预处理.     

电阻点焊熔核尺寸的RBF网络模型

以接头质量在线监控为目的,对电阻点焊电极电压和焊接电流等信号进行了时域特征分析,研究了电压、电流信号的周波幅值、峰值、有效值以及接头等效电阻、加热功率的估计方法.利用周波参数时间序列构造RBF神经网络输入向量,进行了点焊接头熔核尺寸预测.结果表明,采用归一化处理后的电流和电压有效值周波序列联合构造输入向量,经样本训练能有效地预测接头熔核尺寸,熔核直径平均验证误差为5.50%,熔核高度的平均验证误差为3.83%,比单独采用动态电阻、加热功率等参数具有更好的精度.     

逆变电阻点焊电源焊接电流与电压的测量技术

焊接电流与电压的准确测量对精密控制逆变电阻点焊电源和保证焊接质量至关重要．文中在分析各种大电流测量方法的基础上,采用罗氏线圈外积分测量方式对逆变电阻点焊的焊接直流大电流进行测量．对实测结果的分析和基于Matlab的建模仿真表明,该测量方式可以准确地获得焊接直流大电流信号．文中还分析了不同电流设定和各种负载条件下的焊接电流与电压的实测波形,结果表明焊接电流是稍带脉动的直流,而焊接电压是明显脉动的,反映了电流与电压的动态信息．     

点焊动态参数计算机测试的研究

本文介绍了用ＩＢＭ－８０２８６计算机建立的点焊过程动态焊接电流、电极间电压、电极压力、热膨胀电极位移和电极间电阻测试系统。文中包括各种信号测量方法、测试系统的硬件软件、各种信号测量结果以及测试系统在焊机特性实时控制研究方面的应用等。试验表明，该测试系统可以可靠地获得点焊过程的多种动态参数。这一系统的建立为点焊过程提供了重要的试验分析手段。     

交流电阻焊动态功率因数的实时解析算法

基于对交流电阻焊焊接变压器初级回路电压、电流信号的建模分析,提出电流过零导数比法测量电阻焊动态功率因数.采用微型Rogowski线圈直接检测电流过零导数,并在以DSP为核心的点焊质量实时监控系统中实现了动态功率因数的实时计算.电流导数信号实时检测技术和数学模型的简洁解析表达形式同时保证了该算法良好的实时性.试验结果证明,该算法是有效的.     

电阻点焊实验课程的改进和研究

为提高学生的实践和创新能力,提出了在电阻点焊实验课程中增加点焊过程参数检测和质量预测模型教学环节,改良实验教学内容、教学手段以及教学方法。将电阻点焊过程参数检测和质量预测模型与传统电阻点焊实验内容有机结合的教学方式能够更加有效的将理论和实际相结合,从而使学生更加直观的理解电阻点焊的基本原理,激发学生的兴趣,提高实验教学质量。     

铝合金点焊在线监测信息化平台的构建

正铝及铝合金在航空航天领域得到了广泛的应用。电阻点焊由于低成本、效率高、易于实现自动化等优点,成为一种高效、清洁的焊接工艺方法,也是铝合金最主要的加工方法之一。但是,由于铝合金点焊过程中存在着氧化膜、接触电阻以及电极烧损等随机因素的影响,在点焊过程中容易出现飞溅、虚焊、脱焊等缺陷,使焊接工艺及设备的控制难度大,即使有经验的工人严格按照工艺规程操作也难以避免点焊缺陷的发生。目前在铝合金点焊的生产线上还没有一种可靠     

DRC点焊控制系统的软件抗干扰设计

对动态电阻点焊自适应控制系统中存在的提前触发问题进行了实验研究。为了使焊机工作的稳定性增加 ,并使该型监控器产品化 ,从而采用了相应的软件技术和中断优先级设计。     

质子交换膜(PEM)燃料电池变载过程动态模型

该文通过建立等效电路模型研究质子交换膜(PEM)燃料电池动态变载过程的电压响应。将电池内部发电过程等效为电压源,将电池内部的活化极化损失、Ohm极化损失和浓差极化损失分别等效为活化损失电阻、Ohm损失电阻和浓差损失电阻。建立数学模型,利用Matlab对燃料电池的变载过程的电压动态响应进行模拟仿真,并将仿真结果与单片电池试验结果进行了对比。结果表明:模型计算结果与试验结果有较好的吻合,验证了模型的准确性和可行性。利用该模型进行了大幅度变载过程电压响应预测,观察到了加载过程电压的下冲现象和电压的反极现象。该模型可用于PEM燃料电池各种变载工况电压响应的预测,也可为各种控制模块模型设计提供参考。     

电视挂架点焊加工方法研究

介绍电阻点焊技术的主要用途及适用范围,以及在电视挂架生产中的应用。分析如何根据挂架产品的特点及要求,配置相应的点焊设备。不仅可以满足生产需求,而且可以节省大量的人力成本,提高生产效率。     

基于分类回归树(CART)的点焊质量在线监测

电阻点焊过程动态信号蕴含着大置直接或间接反映焊点质置的动态信息,通过对焊接过程电极位移、动态电阻信号的同步采集和分析,从两种信号中提取了12个特征参置建立表征点焊过程的数据集,以焊点接头抗剪强度作为焊点质置评价的指标,利用分类回归树（CART）数据挖掘方法,将焊接过程监测参置与焊点强度之间复杂的映射模型以十分直观的二叉树形式给出,用一系列监测特征参置的逻辑表达式构成接头强度分类、预测规则,使得接头强度分类和预测过程易于表达、准确率高、分类预测速度快,进而实现对未知样本焊点强度的分类及预测,CART测试结果表明,分类回归树可以较为满意地完成焊点接头强度的分类、预测任务。     

基于小波包分析的铝合金点焊飞溅研究

提出了在铝合金点焊过程中，采用小波包分析判断飞溅发生的一种新方法。通过对点焊过程中电压信号进行小波包分析，可以获得不同频带中的电流信号时域波形，根据波形的不同形态和特征，判断点焊过程中飞溅的发生。试验证明，利用小波包分析方法可准确判断飞溅发生的情况，因此它可作为一种可靠的方法广泛用于铝合金的点焊质量控制。     

不锈钢车体侧墙电阻点焊接头疲劳寿命预测

通过测量SUS301L不锈钢点焊接头整体结构在服役过程中自然频率的改变情况,来分析点焊接头服役过程中损伤问题,并推导出点焊接头的寿命预测数学方程。通过疲劳试验和自然频率动态测试,实现对电阻点焊试件疲劳各个阶段的损伤情况的监测,结果表明:点焊试件在寿命达到20%时裂纹萌生;在60%时,微裂纹扩展为宏观裂纹,损伤达到50%;达到80%寿命左右时,裂纹迅速扩展,直至完全破坏。以自然频率下降幅度变化率和疲劳损伤度推导出数学方程进行寿命预算,该数学方程的计算结果与试验数据基本相同。     

电阻点焊工艺在电子元器件中的应用研究

电阻点焊工艺广泛应用于各种电子元器件的制造。本文通过对点焊过程的热平衡、冶金原理等影响点焊的主要因素分析,针对电子元器件产品制造的特点,总结了如何来选择点焊焊接工艺和设备来提焊接可靠性。     

CH3030钢薄板（0．8mm）点焊工艺研究

本文简要介绍了GH3030合金钢材料的焊接性能，着重分析、研究了高温舍金钢电阻点焊工艺特性，并通过大量的工艺性试验逐个摸索出了GH3030合金钢钢薄板（0．8mm＋0，8mm）最佳焊接工艺参数范围，为编写高温合金钢电阻点焊生产说明书提供了可靠的试验数据，填补了我公司GH3030合金钢钢电阻点焊方面的空白。     

电阻点焊温度场分布的数值模拟

为研究点焊时焊接规范对电极温度的影响,以及镀锌钢板点焊时焊接参数的选择,利用轴对称有限元程序模拟了电阻点焊的过程中电极与工件的温度场分布,模型中采用标定法来解决接触电阻产热的问题;运用生死单元技术解决镀锌钢板焊接时镀锌层熔化的模拟问题。结果表明,有限元点焊模型可以得到与实际焊接十分吻合的模拟结果。电阻点焊时,不同规范的焊接参数对电极的温度分布影响较大,采用标准规范时电极的温度最低,故选择焊接规范时应考虑到对电极的影响。镀锌钢板焊接时,熔化的锌层对焊接过程以及电极温度分布有显著影响,若采用无锌钢板的焊接规范基本上不能形成熔核,而政党焊接时电极最高温度将比无锌钢板点焊时高出20%,因此,加何降低电极温度是一个重要问题。