基于電容法的低氫型焊條藥皮含水量檢測系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、快速、無損、在線的測定方法，對于低氫型堿性焊條藥皮含水量的測量具有重要意義。本文提出一種新的基于電容法檢測低氫型堿性焊條藥皮含水量的測量方法，分析并驗(yàn)證了其測量原理。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種半封閉式圓筒狀電容傳感器，并對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化分析，得出傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)。依據(jù)國標(biāo)GB5117-1995測量焊條藥皮含水量的標(biāo)準(zhǔn)方法對所研制的電容式低氫型堿性焊條藥皮含水量傳感器進(jìn)行標(biāo)定，采用較常用的三種不同尺寸的J707低氫型堿性焊條作為該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料

2、，展開對該型號傳感器的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，焊條藥皮含水量在小于2.4%范圍內(nèi)，焊條藥皮含水量與焊條藥皮作為介質(zhì)的電容器電容值具有較好的線性關(guān)系，并通過誤差分析確定了該型號焊條的吸水飽和點(diǎn)。最后，基于該型號焊條的電容式焊條藥皮含水量傳感器設(shè)計(jì)了檢測系統(tǒng)，測試了其檢測性能，結(jié)果表明此系統(tǒng)符合焊條藥皮含水量檢測要求。該研究對焊條的無損、快速、現(xiàn)場可在線檢測具有十分重要的應(yīng)用價值。
　　本文主要進(jìn)行了以下四個方面的課題研究工作：

3、>　　(1)針對目前水分檢測原理、技術(shù)和常用傳感器，分析其測量原理，并對各種檢測傳感器進(jìn)行對比分析和研究，提出一種新的電容式測量焊條藥皮含水量的檢測方法。
　　(2)基于對傳感器原理和傳感器分類的分析，得出電容式低氫型堿性焊條藥皮含水量傳感器設(shè)計(jì)方案，并對其結(jié)構(gòu)、測量原理、等效模型做了分析和計(jì)算，然后通過傳感器應(yīng)力分析和有限元分析對傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，為傳感器制作提供理論依據(jù)。
　　(3)通過進(jìn)行焊條藥皮含水量的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)

4、，測定了該傳感器涉及到的各項(xiàng)性能指標(biāo)，結(jié)果表明此傳感器能夠應(yīng)用于焊條藥皮含水量檢測。在標(biāo)定實(shí)驗(yàn)研究中，應(yīng)用最小二乘法回歸方程、多項(xiàng)式回歸方程、一元線性回歸方程三種誤差分析方法，準(zhǔn)確找到該型號焊條藥皮吸水飽和點(diǎn)。
　　(4)設(shè)計(jì)了電容式焊條藥皮含水量傳感器檢測系統(tǒng)，分別從硬件、軟件方面對系統(tǒng)做了詳細(xì)的介紹。以單運(yùn)放配合模擬開關(guān)構(gòu)成差分充放電電容檢測電路，實(shí)現(xiàn)了對傳感器電容值的高精度檢測。同時在軟件上，設(shè)計(jì)出數(shù)字濾波器，提高了系統(tǒng)的檢