等离子焊接熔池穿孔状态的电弧电压传感方法及其系统

摘要

本发明属于等离子焊接质量控制领域。本发明包括以下步骤：首先利用信号采集系统将等离子电弧电压u(t)实时地采集并存储入计算机；再对采集的信号进行加工处理，得到可供机器识别的定量的熔池穿孔与否传感信号TuS和SUMu；最后将TuS和SUMu与双阈值判断准则进行比较，以判断当时熔池穿孔状态。该方法能有效传感熔池是否穿孔的状态，具有系统结构简单、可达性好、实用廉价等优点，容易在实际生产制造中推广使用。

主权项

1、一种等离子焊接熔池穿孔状态的电弧电压检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)首先利用信号采集系统将等离子电弧电压u(t)实时地采集并存储入计算机；2)对采集的电弧电压信号进行T算法和SUM算法的加工处理，得到可供机器识别的定量的熔池穿孔与否传感信号TuS和SUMu；3)将TuS和SUMu与熔池穿孔与否双阈值判断准则进行比较，以判断当时熔池穿孔状态；所说的对电弧电压信号进行加工处理的T算法，包括以下步骤：1)取一段电弧电压信号u(t)(t＝t1～t2)，首先计算该时间段内电弧电压信号均值$\mathrm{Eu}=\frac{{\int }_{t_1}^{t_2}u\left(t\right)}{t_2-t_1},$ 然后计算该时间段内电弧电压u(t)与其均值Eu的偏差的绝对值并求和记为Tu，$\mathrm{Tu}={\int }_{t_1}^{t_2}|u\left(t\right)-\mathrm{Eu}|;$ 2)在整个时间段内按上述步骤处理u(t)信号可得Tu(t)，对其平滑后即得到传感信号TuS(t)；所说的对电弧电压信号进行加工处理的SUM算法，包括以下步骤：1)取一段电弧电压信号u(t)(t＝t1～t2)，首先对其进行FFT变换并取其模记为|U(f)|，即|U(f)|＝|FFT(u(t))|，然后对f＝0～100Hz的|U(f)|求和可获得传感信号SUMu，$\mathrm{SUMu}={\int }_0^{100}\left|U\left(f\right)\right|;$ 2)在整个时间段内按上述步骤处理u(t)信号可得SUMu(t)。