基于LabVIEW的VPPA焊接信号采集分析系统

在实验室原有的变极性等离子焊接试验系统上,利用虚拟仪器软件LabVIEW设计了焊接电信号采集与分析系统,包括电流电压信号采集、滤波、概率统计以及频谱分析等焊接电特性参数采集与分析模块。通过焊接试验,对具有高低频调制脉冲功能的变极性等离子焊接系统进行信号检测与分析,比较分析了不同高低频时电弧电流波形以及频谱的不同。实验结果表明,该数据采集分析系统工作稳定,数据完整可靠,具有主要的信号分析功能。     

电焊机微机检测系统中的一种新的数值处理方法

本文对电焊机微型计算机检测系统中对电量的数值计算方法进行了探讨，提出了对交流信号采用傅立叶变换法计算电压、电流、功率和功率因数，较数值积分法更为稳定准确，并介绍了该方法的计算原理。     

基于LabView虚拟仪器的CO2焊接参数采集分析系统

描述了基于NI虚拟仪器的焊接参数采集分析系统。作者设计了焊接电流和焊接电压信号采集电路，并针对焊接过程的不同阶段，加入时刻标定信号，方便后续分析，并在文中详细介绍了系统的软件流程。通过实际焊接试验，实时采集和显示各个信号波形，同时系统能够对相应的焊接电流和焊接电压进行统计分析运算，得到研究所关心的焊接过程特征参数以及对焊接过程主要参数的概率密度分布图。试验表明该系统工作稳定，采集数据完整可靠。     

DALEX双脉冲MIG焊机五种控制模式下的工艺研究

介绍了DALEX VARIO MIC400L（W）—B型双脉冲电焊机5种不同的脉冲模式。以铝合金MIG焊为例,在每种脉冲模式下,分别改善焊接电流,焊接电压、脉冲频率、占空比等参教进行焊接并采集输出电流波形。通过实验对电流波形的分析．了解了不同脉冲模式下焊接参数对焊接过程及焊缝成形的影响,有助于在应用过程中选择合适竹焊接脉冲模式及制定焊接工艺规范。     

新一代信息化电焊机检测系统

对新一代信息化电焊机检测系统从结构、功能及其特点等方面进行了介绍。这种新型检测系统以虚拟仪器技术为实施平台．具有信息量大、检测速度快、人机界面优异、测量精度高、灵活性强等优点，同时实现了对孤焊电源谐波电流、动态特性的分析．以及功率因数、效率等重要参数的实时测量。     

基于三相整流焊机的数字控制研究

针对大功率直流电焊机的工作环境和工作特点,对电焊机输出的电压和电流取样,并进行数字控制的PI运算,适时控制电焊机输出的电压和电流。实现方法是采用DSP芯片处理器控制整个电焊机的性能和功能,同时通过对负载电压和电流的采样进行双闭环的PI控制,由DSP计算并确定SCR导通角的大小,从而控制输出电压和电流的大小,通过理论分析,实验验证该控制系统运行稳定、可靠。     

一种无扭矩传感器的扭矩检测方法

结合汽车座椅靠背弹簧扭转疲劳试验实例,介绍了一种无扭矩传感器的扭矩检测方法.该方法借助驱动设备自带的扭矩检测功能,利用虚拟仪器技术编写的专用软件,实现扭矩实时检测,除了可监测转矩以外,还可以检测转速、电压、电流、功率等与旋转运动相关的参数,并能纪录数十小时的连续数据,具有安装简单、不引入安装附加误差等优点.     

基于DSP和FPGA实现三相整流焊机数字控制和触发

针对大功率直流电焊机的工艺结构和工作特点,分别对电焊机输出电压和电流进行取样,通过DSP进行PI运算,并由FPGA实现SCR的实时触发.其实现方法是采用DSP处理器控制整个电焊机的性能和功能并与FPGA通信,FPGA适时控制晶闸管SCR的触发导通,并确保6个SCR按顺序导通,同时通过对负载电压和电流的采样值确定SCR的导通角,从而控制输出电压和电流的大小,通过实验表明该数字控制使三相桥式整流出来的直流电压纹波小,谐波含量成分低、系统运行稳定可靠、设备体积小、成本低、便于携带并能精确控制电焊机的电压和电流.     

GMAW熔滴过渡过程稳定性自相关分析

检测了熔化极气体保护焊(GMAW)中焊接电流和电弧电压大小等参数特征,利用数字信号分析与处理中的时域自相关特性原理,分析GMAW熔滴过渡过程的稳定性与参数关系,判断焊接电流和电压是否具有周期性.阐述焊接电弧系统中,电流自身、电压自身及电流和电压相互的变化存在相互关联,并对焊接电流和电压信号进行自相关分析,获得信号时域的周期和方差等特征信息,直观地反映出弧焊过程与熔滴过渡过程的稳定性.     

短路过渡CO2焊接波形控制的研究

采用微机数据采集及处理系统对所设计的ＣＯ２焊接波形控制进行了研究，实测了波形控制各参数对飞溅和成形的影响规律，并对焊接过程电流、电压数据进行了计算处理，分析了燃弧功率等焊接过程特征参数与飞溅和成形的内在联系。亦对ＣＯ２焊接水平的评价标准进行了一些初步探讨。     

水下焊接脉动送丝机构的研制

研制了一种用于水下焊接的脉动送丝机构。仿真试验表明,该机构能准确地按照“一送一停”的方式稳定送丝。同时,送丝机构的控制系统与水下焊接专用电源相配合,停止送丝时,焊接电源输出高电平,焊丝返烧并形成熔滴;开始送丝后,焊接电源输出低电平,熔滴依靠送丝动量向熔池过渡。水下焊接结果显示,采用该送丝机构能控制短路频率,焊接电流电压波形工整,焊接过程稳定,水下焊接成形美观。     

高压TIG平板焊机研制

研制了一套应用于高压焊接试验装置的TIG平板焊机,该焊机由可变位焊接工装、焊接机头、焊接电源组成,可以通过焊接工装的角度调整实现利用平板试件模拟管道试件各个关键位置焊接的功能.特别是在焊机安装过程之中,解决了焊机应用于高压环境的密封问题.试验证明,该焊机可以成功地应用于高压环境下的焊接.     

用于焊接参数测试与分析的软件

在多年研究焊接电弧和电焊机的基础上,针对焊接研究中一些具体工作设计了专门的应用软件,配合相应的硬件设施可以进行电弧的多种测试：针对电弧电信号波形进行多种分析;结合同步高速摄像实现电弧图像和波形的同步再现。此外,还能对电焊机各种检测项目进行整套测试。这些软件有机地组合在一起,形成了焊接测试系统软件,为焊接研究工作提供了便利。     

变极性TIG焊接电源的研制

变极性TIG焊接电源是一种用于铝合金焊接的新型焊接设备，其焊接电流频率、正负半波电流时间和幅值都可以分别独立调节。主电路结构采用2级逆变，前级为全桥逆变式结构，后级为半桥逆变式结构。该电源可实现变极性方波交流、直流、脉冲电流等多处输出。在DCEN向DCEP过渡时采用叠加电流脉冲进行稳弧，小电流时焊接电弧也十分稳定。调节正负半波的幅值、频率及占空比能满足铝及铝合金的焊接工艺要求。     

电压近似熵-SVM铝合金双丝PMIG焊过程稳定性评价

提出了弧压信号近似熵-支持向量机（support vector machine，SVM）算法来评价铝合金双丝脉冲熔化极惰性气体保护（pulse metal insert gas，PMIG）焊焊接过程稳定性，并经试验验证该方法具有可行性和一定的可靠性.铝合金双丝PMIG焊电流、电压信号近似熵值越大对应焊接过程越不稳定，且相比于电流近似熵值，电压近似熵值能更加明确的表现焊接过程稳定性的差异，所以选取电压近似熵值进行SVM分类.结果表明，文中数据情况下，训练数据集在20%以上时分类准确率均在90%以上，且训练数据越充足分类结果越准确.     

Dynamic character analysis for the arc welding power source based on fuzzy logic

A lot of experimental methods have been brought forth to assess the dynamic character of the arc welding power source, but up to now, this issue has not been solved very well. In this paper, based on the fuzzy logic reasoning method, a dynamic character assessing model for the arc welding power source was established and used to analyze the dynamic character of the welding power source. Three different types of welding machine have been tested, and the characteristic information of the electrical signals such as re-striking arc voltage, low welding current and so on of the welding process were extracted accurately by using a self-developed welding dynamic arc wavelet analyzer. The experimental results indicate that this model can be used as a new assessing method for the dynamic character of the arc welding power source.     

晶闸管弧焊整流数字控制的研究

针对大功率弧焊整流焊机的工作环境及工作特点,本文详细分析了弧焊整流电源的拓扑电路以及数字控制的分析。在焊接过程中,根据焊接的需要其焊接电流值大小应实时变化,当通过改变SCR的触发角不能满足焊接功率时,可通过改变三相变压器输出的电压值来自适应焊接电流的大小,因此,本文采用了多输出变压器来满足宽范围的焊接电流值；在数字控制中采用DSP和FPGA共同实现焊接的电压、电流和温度采样以及用FPGA对SCR可靠稳定的触发。数字控制实现时是对焊接输出出的电压和电流进行采样,通过闭环进行PI控制运算,实现方法是采用DSP芯片处理器控制整个电焊机的性能和功能以及开关量信号的采样,由FPGA运算SCR触发导通角的大小,并发出触发信号让SCR可靠稳定的导通和关断。通过理论分析,实验验证了该控制系统拓扑电路的正确性以及控制方法的可行性,从而保证系统能稳定和可靠的运行。     

弧焊逆变电源本脉冲反馈控制

由于IGBT（Insulated gate bipolar transistor)较其它电力电子器件开关频率高，载流容量大，开通损耗小，饱和压降低等优点，已逐渐成为逆变焊机的主流，为了提高IG-BT逆变电源的可靠性，设计了本脉冲反馈技术的控制电路，该电路实现整个电弧负载变化范围内焊接电流的无超调快速控制，既可满足焊接静特性和动特性要求，又可保证逆变弧焊电源的可靠性，本电路适用于单端正激式，半板式和全桥式逆变焊机等。     

CO2短路过渡焊电弧电压自寻优模糊控制系统

CO2 短路过渡焊机一元化控制是通过单旋钮将影响短路过渡频率的主要规范参数电弧电压和焊接电流有机结合在一起 ,通过单旋钮调节焊接电流 ,电弧电压随电流相应变化 ,形成最佳匹配而获得最高短路过渡频率。但由于CO2 短路过渡过程目前尚难以用精确数学模型来描述 ,所以通过一般控制方法所实现的一元化控制并未真正实现单旋钮调节。针对这一不足 ,研究了一种以 16位 80C196KC数字单片机为核心器件通过软件方式实现的CO2 短路过渡焊电弧电压自寻优模糊控制系统。系统以操作者所选择的焊接电流为唯一设定参数 ,自动对电弧电压进行以实现最高短路频率为目标的自寻优 ,可使此类焊机实现真正单旋钮调节为特征的一元化控制     

金属粉末再压缩等离子弧焊接工艺

提高电弧穿透能力是等离子弧焊接领域的重要课题.自主设计并搭建了金属粉末再压缩等离子弧焊接新工艺试验平台,采集焊接过程电信号、视觉信号、弧光光谱信号等,并从焊缝成形、电弧电压、熔融金属过渡、弧光光谱等方面对金属粉末再压缩等离子弧焊接过程进行了初步的研究.在相同焊接电流195 A条件下,与常规等离子弧焊接工艺相比,金属粉末再压缩等离子弧焊接焊缝熔深增加1.29 mm、熔宽减少1.65 mm、电弧电压升高0.63 V.在波长为230 ~ 270 nm范围内,与常规等离子弧焊接相比,金属粉末再压缩等离子弧焊接中Fe和Cr元素的特征谱线明显增多. 结果表明,在相同电流条件下,与常规等离子弧焊接相比,金属粉末再压缩等离子弧焊接电弧穿透能力增强.