MIG焊電弧聲數(shù)采硬件系統(tǒng)架構(gòu)與產(chǎn)生機(jī)理研究.pdf

1、MIG焊是一種高效、低廉、適應(yīng)性廣的焊接制造技術(shù)，它在金屬結(jié)構(gòu)制造業(yè)中的應(yīng)用極為廣泛。針對(duì)焊接過程穩(wěn)定性和焊接質(zhì)量在線監(jiān)控等問題，本文以MIG焊電弧聲信號(hào)作為研究對(duì)象，進(jìn)行了以下三方面的工作。 利用已有得研究成果，通過市場(chǎng)調(diào)研和選型，架構(gòu)了MIG焊電弧聲信號(hào)數(shù)采硬件系統(tǒng)。系統(tǒng)主要由AWA14423傳聲器、信號(hào)調(diào)理模塊和PCI-1713采集卡組成。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明，系統(tǒng)已基本具備了對(duì)電弧聲進(jìn)行高速多通道實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取，滿足了課題需要

2、。同時(shí)，整套系統(tǒng)具有對(duì)焊接噪聲的良好抑制作用。 通過傳聲器、保護(hù)氣、熔滴過渡和焊接飛濺實(shí)驗(yàn)完成了對(duì)電弧聲初步探討。MIG焊電弧聲信號(hào)頻率主要分布在7000Hz以內(nèi)，其中射滴過渡有兩個(gè)波形，分別居于1000Hz和6000Hz左右，而射流過渡波形相對(duì)集中，能量絕大部分分布在3000Hz～6000Hz范圍內(nèi)。電弧聲信號(hào)受傳聲器、保護(hù)氣和焊接飛濺影響較大，性能良好的傳聲器在做到對(duì)信號(hào)的有效辨識(shí)的同時(shí)，還可以達(dá)到對(duì)噪聲的有效屏蔽；保護(hù)氣流

3、量過小，電弧燃燒不穩(wěn)定，電弧聲時(shí)斷時(shí)續(xù)；過大，容易焊穿，伴有“口哨”聲響。焊接飛濺對(duì)電弧聲信號(hào)幅度有增大作用。飛濺源于液態(tài)金屬的爆破，在局部瞬間氣體膨脹，將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，并以波動(dòng)形式傳播出去。 闡述了電弧聲產(chǎn)生機(jī)理。電弧聲是氣體放電的伴生物，是等離子體集體振蕩以波形方式傳播的結(jié)果，也是聲源和聲道共同作用的產(chǎn)物，其頻譜特性主要取決于聲道的頻率響應(yīng)。在此基礎(chǔ)上，建立了電弧聲線性產(chǎn)生模型，采用Levinson-Durbin遞推算法