核主成分分析法的MIG焊电弧声信号特征选择

以不同焊接状态电弧声信号识别为目的,从MIG焊平板对接射流过渡电弧声信号入手,探寻电弧声产生机理和传播特性.提出电弧声是气体放电的伴生物,是等离子体集体振荡以波形方式传播的结果,也是声源和声道共同作用的产物,其频谱特性主要取决于声道的频率响应.在此基础上,采用线性预测分析技术,提取了表征焊缝熔透状态的10维电弧声信号特...     

焊接电弧声与飞溅的相关性研究

建立了计算机检测分析系统，对ＣＯ２焊接电弧声与飞溅的关系及影响飞溅的因素作了深入研究，结果发现了焊接飞溅与短路结束时电怕能量及短路平均声能量成线性关系，从而提出用电弧声能量来表征焊接飞溅的新型传感方法。     

水蒸气保护下电弧堆焊工艺特点

通过分析不同焊接规范下的焊接电压和电流的波形,研究了水蒸气保护下电弧及熔滴过渡的特点,发现其电弧过程行为有“燃弧－熄弧－短路”两种形式,在焊丝直径和送丝速度一定的情况下,通过调节焊接回路中的电感量和电源电压,可以改变电弧的过程行为形式。若电弧过程呈“燃弧－熄弧－短路”交替进行,并且熄弧时间最短时,短路过渡频率最高,在这种情况下,飞溅小,焊道成型好,焊接过程稳定。     

焊条熔滴短路过渡行为分析

本文研究了焊条短路过渡的特征，发现存在着两种不同的短跃形态。指出低氢型焊条的“弧挢并存”现象对电弧稳定性和飞溅的影响。文中还就药皮成分对短路行为的影响进行了试验分析。     

水蒸气保护焊短路过渡动态过程研究

在测定了水蒸气作为保护气体时的电弧物理特性参数的基础上,对水蒸气保护焊下短路过渡的动态过程进行了模拟,模拟结果与实验结果相吻合,随着电源电压与电感值的升高,短路过渡形式由燃弧－－熄弧－－短路－－燃弧,向燃弧－－短路－－燃弧过渡,研究了电源电压、电感和送丝速度等焊接参数对短路过渡动态过程的影响,把电弧过程呈燃弧－－熄弧－－短路－－燃弧交替进行,并且熄弧时间最短,短路频率最高作为研究目标,找出此条件下具体的电源电压与电感值及其关系,为制定焊接规范提供依据。     

弧隙间距对电弧故障电流波形的影响及检测方法研究

在串联电弧故障中,负载类型和弧隙间距是影响电弧电流波形特征的重要因素,然而当前大多研究集中在负载类型的影响上,对于弧隙间距的影响研究较少.本文基于电弧是一种气体放电现象,产生时伴有弧光这一依据,提出了一种利用弧光来标定电弧起熄时间的方法,方法在提高电弧故障试验数据可靠性的同时,还可以根据弧光信号的周期性脉冲计算电弧过程中电极距离的改变,进而分析弧隙间距对电弧电流波形及检测方法的影响.在此基础上,对几种典型负载进行了串联电弧故障试验,并用示波器同步采集了电弧电流和弧光数据,基于此数据分析了典型负载下弧隙间距对电弧电流波形特征以及不同检测方法的影响.分析结果对提高电弧故障检测方法的可靠性具有一定参考价值.     

焊接电参数的一种新型测试方法

为保证焊接过程的稳定性和焊接质量的可靠性，在焊接过程中对焊接电参数的监测十分必要．采用德国汉诺威大学“材料连接焊接工艺研究中心”开发的汉诺威焊接质量分析系统，对焊接过程电参数进行精确的统计分析，自动生成电弧电压、焊接电流概率密度分布曲线、电弧电压和焊接电流的波形图以及熔滴短路时间t1、电弧的燃弧时间t2、短路周期tc频数分布图，并且精确地得出相关数据．试验结果表明，汉诺威焊接质量分析系统能够对焊接工艺参数进行评估和优化，为科学评价焊接材料工艺性，提供了新的手段．     

弧压、电流对熔滴短路过渡频率的影响

对细丝CO2弧焊的熔滴过渡及其电弧行业进行了实验研究,分析了弧焊过程的稳定性和分散性,得到了主要焊接规范弧压,电流对熔滴短路过渡频率影响的统计规律和二维稳定域,由此规律得到的给定电流的弧压初选推荐值,可用于建立短路过渡过程自寻优控制的初始状态。     

复合稳弧剂对焊条工艺性能的影响

通过调整焊条药皮配方及水玻璃的种类，改善了其综合性能。在对焊条工艺性能测试的同时，通过示波器、电弧参数测定仪、函数记录仪等对焊条的短路特性、电弧参数、焊芯温升率作了分析和研究，探讨了各因素之间的内在联系及其对工艺性能的影响。研究认为，选用以氧化钾为主要成分的复合型稳弧剂，可以进一步改善熔滴过渡形态及焊条的工艺性能     

基于共稀疏模型的MAG焊熔透状态的识别

利用焊接过程中产生的电弧声信号,提出了一种基于修正的梅尔频率倒谱系数(Mel frequency cepstrum coefficient,MFCC)共稀疏表示的焊接熔透状态的识别方法。通过对电弧声信号频谱的分析,修正梅尔滤波器组的各个中心频率,提取不同熔透状态下电弧声信号的MFCC特征参数;采用共稀疏表示模型,对提取的电弧声特征参数做判决稀疏表示,实现不同熔透状态的识别。实验表明,该算法具有较高识别率。     

封闭容器内短路燃弧压力升计算仿真参数分析

建立了开关柜封闭容器物理模型,并基于CFD的间接耦合分析方法,采用CFX仿真分析了小封闭容器内短路燃弧压力升分布,并分析了网格数量、仿真时间步长、电弧尺寸以及电弧位置等参数对计算结果的影响。分析表明:当网格数达到一定程度时,增大网格数量对计算结果影响不大,同时电弧尺寸和电弧位置对封闭容器短路燃弧压力升影响较小;仿真时间步长对计算结果存在一定的影响,综合计算效率和计算精度建议前3 ms采用自适应时间步长,3 ms后采用固定步长分析。     

MIG焊电弧声信号采集与分析系统设计

针对目前制约MIG焊熔透状态自适应控制发展而亟待解决的熔透状态信号获取问题,采用图形化编程语言LabVIEW,设计了一套集电弧声信号采集与分析于一体的系统软件.系统具备身份验证、参数配置与记录、采集预览、数据存盘重载、信号降噪以及特征提取等功能.试验表明,该系统能实时高效地完成对电弧声信号的采集、处理和分析,而且实现简单、界面友好、性能稳定可靠,为利用电弧声信号进行熔透状态自适应控制提供理论和应用基础.     

地铁列车通过绝缘结消弧方法的研究

列车通过安装有单向导通装置绝缘结处可能会产生电弧而烧损轨道．通过现场观察及试验记录分析，电弧产生的原因是由于列车离开绝缘结瞬间电流突然减少而形成过电压，使得列车后轮和绝缘结的一端满足了电弧产生的条件．针对这一情况，提出了带消弧功能的单向导通装置消弧部分的设计思路，并制作样机在广州地铁使用，解决了列车通过绝缘结产生电弧烧损轨道的问题．     

磁旋弧MAG焊接工艺的熔滴过渡机制

将纵向磁场引入到喷射过渡MAG焊接过程,借助高速摄像等手段,详细研究了磁旋弧MAG焊接工艺的熔滴过渡机制和焊接飞溅形成机理.试验结果表明,在外加磁场的作用下,焊接电弧和液流束都偏离焊丝轴线一定角度高速旋转,液流束形态为螺旋状;熔滴过渡偏离了焊丝轴线,但始终在电弧烁亮区内进行,并且熔滴过渡频率提高;在液流束与焊接熔池瞬时短路时以及收弧阶段,易产生飞溅.     

焊接电参数的一种新型测试方法

为保证焊接过程的稳定性和焊接质量的可靠性,在焊接过程中对焊接电参数的监测十分必要.采用德国汉诺威大学"材料连接焊接工艺研究中心"开发的汉诺威焊接质量分析系统,对焊接过程电参数进行精确的统计分析,自动生成电弧电压、焊接电流概率密度分布曲线、电弧电压和焊接电流的波形图以及熔滴短路时间t1、电弧的燃弧时间t2、短路周期tC频数分布图,并且精确地得出相关数据.试验结果表明,汉诺威焊接质量分析系统能够对焊接工艺参数进行评估和优化,为科学评价焊接材料工艺性,提供了新的手段.     

交流脉冲MIG电弧稳定性及其控制

研究交流脉冲MIG焊接工艺的主要目的是为了焊接薄板，交流脉冲MIG使用逆变式交流弧焊电源，在电弧变换极性时若不加稳弧措施电弧不能稳定燃烧，为此，在分析交流脉冲MIG已有的稳弧方案的基础上，提出了稳定交流脉冲MIG电弧的控制方案，在交流脉冲MIG的启弧过程，正常焊接过程，收弧过程中采取了相应控制策略，同时结合高压脉冲稳弧控制，稳定了交流脉冲MIG电弧，这种方案的稳弧效果与焊接电流大小无关，具有广泛的适应性。     

超声编码激励产生声辐射力的数值模拟

基于编码扩谱原理,在超声弹性成像技术中,提出用编码激励产生声辐射力的方法,分析其原理并建立了概率统计模型,研究编码激励在各向同性均匀介质中产生的超声剪切波的分布特性.数值仿真结果表明,用编码脉冲激励产生声辐射力的方法可提高系统的时间和频宽利用率,同时结合脉冲超声检测编码调制技术的支持,可减少对激励信号占空比的局限,提高声辐射的穿透力和回波信噪比.     

基于高阶谱估计故障电弧早期信息特征提取

开关柜内部的故障电弧是一种频发性、灾难性的严重故障,传统的故障电弧保护方案都是在发生燃弧之后开始报警并切断断路器,会造成一定的经济损失。实验研究表明．哎电声响能作为故障电弧发生之前的主要表征信息,放电声响经过声道调制和周嗣障碍物反射后形成复杂的声音混合体,且放电声响湮没在复杂的背景噪声中。用双谱对故障电弧早期放电声响进行了分析,并以B～P神经网络为分类器提取放电声响。结果表明,双谱能有效地识别放电声响,为进一步以放电声响为判据建立故障电弧早期预警系统奠定基础。     

CFH-50／240防弧线夹在10kV架空绝缘导线防雷击断线中的应用

通过分析架空绝缘导线雷击断线机理,采用导线上安装CFH-50／240型防弧线夹防雷保护。经过实际应用表明：在辐射形线路上安装该防弧线夹,雷电过电压在防弧线夹引弧棒处与绝缘子钢脚之间引起闪络。接续的工频短路电流电弧的弧根固定在引弧棒上燃烧,能可靠保护导线免于烧伤以及有效减少因雷电产生的跳闸。     

小电流接地故障电弧建模及过电压分析

间歇性电弧接地过电压是小电流接地故障最大的危害之一,建立准确的电弧模型是研究过电压特征的基础。基于现有的几种动态电弧模型,提出改进的"控制论"电弧模型,并将该模型应用于小电流接地系统。通过在PSCAD平台上搭建10 kV配电网模型,研究基于工频熄弧和高频熄弧理论仿真间歇性电弧接地故障,并对比分析接地过电压的异同。仿真结果表明,所提电弧模型能够有效反映小电流接地故障的电弧特性,模拟出的过电压符合实际情况。证实在不接地系统中,高频熄弧产生的最大过电压明显高于工频熄弧;而在消弧线圈接地系统中,二者近似相等。