Система измерения параметров профиля стыка с использованием сварочной дуги в качестве чувствительного элемента

• Автор: Воронцова, Наталья Вадимовна
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 186 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 .ЗАДАЧА ЮМЕ РЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СВАРОЧНОГО СТЫКА

1.1. Определение области измеряемых параметров . Актуальность

работы
1.2. Современное состояние теории и практики измерения пространственных параметров сварочного стыка
1.3 Выводы

2.РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ

ЗДЕКТРОДУГОВОГО СТЫКА КАК ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИОННОИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

2.1. Разработка информационных моделей электродугово» о стыка

2.2. Построение зависимости изменения длины дуги при сварке таврового соединения

2.3 Построение зависимости изменения длины дуги при сварке углового стыка....._______......— ---------------------- 5.
2.4. Построение зависимости изменения длины дуги при сварке стыков со скосом кромок..................................... 5‘
2.5 Построение зависимости изменения длины дуги при сварке стыков без скоса кромок
2.6 Разработка метода определения отклонения от заданных параметров сварочной горелки относительно стыка на основе многоточечного анализа мгновенных значений тока
2.7 Методика определения количества отсчетов с учетом технологических параметров свариваемых соединений
2.8 Методика определения допустимого интервала для Фильтрации дискретных значений сварочного тока с использованием фильтра сглаживающего среднего
2.9. Исследования информационных моделей и опенка их адекватности
ВЫВОДЫ

З.СТРУКТУРЫ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ И
УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ДУГИ ь КАЧЕСТВЕ ДАТЧИКА
3.1 Обобщенная структура информационно-измерительной системы.
3.2. Структура информационной части информационно-
измерительной системы
3.3. Структура управляющей части информационно-измерительной системы
3.4. Математическое описание звеньев информационноизмерительной системы
3.5 Исследование информанионно-юмерительиой системы
положением сварочной головки
3.6 Структура управляющей системы при использовании изменения сопротивления на участке от токоподвода до изделия
3.7 Структура управляющей системы в зависимости от градиента частоты коротких замыканий
3.8 Структура управляющей системы на основе сравнения времени коротких замыканий по подупериодам
3.9 Структура управляющей системы по гармоническому ряду тока сварки
ВЫВОДЫ
4. РЕАЛИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ НА РІС КОНТРОЛЛЕРАХ
4.1. Реализация схемы микропроцессорной системы на Р1С-КОНТРОЛЛере.......................................................................11!'
4.2 Программирование устройства
4.3. Результаты испытаний и внедрение информационноизмерительной системы
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение
Приложение 2 Приложение 3 Приложение

2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОГО СТЫКА КАК ОБЪЕКТА ИНФОРМАЦИОННОИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
2.1. Разработка информационных моделей электродугового стыка
Перспективным и быстроразвивающимся в настоящее время направлением в области измерения геометрических параметров сварочного соединения является использование самой сварочной дуги в качестве датчика стыка. Такой подход позволяет избавиться от достаточно громоздких и ненадежных датчиков параметров и положения соединения деталей.
Анализ литературных источников показал, что в известных системах слежения по стыку основным условием их работы являются поперечные колебания электрода. При этом, несмотря на то, что колебания электрода являются непрерывными в течение всего процесса сварки, формирование сигнала рассогласования, характеризующего положение сварочной головки, во всех рассмотренных случаях осуществляется по замерам значения тока (напряжения) в дискретные моменты времени.
Ниже рассмотрен подход к построению системы управления положением сварочной головки, обладающей повышенной помехоустойчивостью при указанных условиях. Подход основан на том что, на практике поперечные колебания электрода обычно являются синусоидальными (или могут быть с некоторым приближением представленные в таком виде) и вызывают при смещении сварочной головки на кромку стыка изменения длины дуги. Такие колебания длины дуги приводят к модуляции величины сварочного тока и напряжения. При этом, из-за нелинейности характеристики дуги, колебания тока представляют собой периодический сигнал сложной формы.
Для исследования состава сварочного тока и напряжения в зависимости от положения электрода и формы стыка, а также параметров технологического процесса сварки необходима модель, которая должна отражать ди-