基于labview的弧焊电参数检测分析系统的建立及应用

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1、重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要为适应实现基于焊接过程动态信号特征的焊接质量的在线质量诊断的需要，本文以熔滴短路过渡CO2焊所产生的电弧电流、电弧电压为信号源，自主开发了一套功能强大的基于LabVIEW的焊接电弧电参数的虚拟仪器检测分析系统。通过该系统一方面能够对焊后电弧电参数进行分析研究，得到焊接质量的有关信息；另一方面也能对焊接质量的在线检测分析提供一定的参考和指导作用，并为其提供一个虚拟的检测分析平台。通过对熔滴短路过渡CO2焊焊接电弧电参数的实际检测分析，验证了系统的可靠性。该系统由硬件信号

2、检测电路和相关软件组成。系统以微机为虚拟仪器主要硬件设备,其它外围硬件包括电流、电压霍尔传感器、PCI2013数据采集卡和与之配套的接口电路。虚拟仪器采用虚拟仪器图形化编程语言LabVIEW开发，功能强大，界面逼真，操作简便。整个系统具有信号采集、波形实时显示、数据存储、数据回放、小波分析、TM统计分析、曲线及数据打印输出功能。本文采用CALTEKCA80220MHz示波器对自制的熔滴短路过渡CO2气体保护焊的电弧电压、电流的模拟波形进行了检测，并与本课题所开发的弧焊电参数检测分析系统采集到的该模拟

3、波形进行了比较，结果证明了系统的可靠性和准确性。在此基础上，采用本系统对熔滴短路过渡CO2气体保护焊的焊接电流和电压波形进行了实时采集、存储。然后应用波形分析、时域分析、小波分析、时频分析、统计分析等信号分析处理方法对其进行了分析，得到了能够反映焊接过程情况的电流电压的概率密度分布图、频数分布图、平均燃弧时间、平均短路时间、平均短路峰值电流、熔滴过渡平均周期等有关特征参数统计图；得到了反映焊接过程情况的电流电压的U-I图、能量谱及其密度图、相位图谱、幅值谱、di/dt，并对其进行了详细的分析。同时通

4、过小波分析提取了能够反映电流电压信号奇异性的特征参数。通过应用本系统对熔滴短路过渡CO2气体保护焊的电弧电压、电流波形的采集与分析处理，能够为分析与评判焊接质量提供直观可靠的依据，能够为实现CO2焊接质量的在线质量检测与评判提供参考和指导，同时也能为焊接工艺的制定提供参考和指导。关键词：虚拟仪器，LabVIEW，CO2短路过渡焊，数据采集，检测分析I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTInordertosatisfytheneedofthereal-timedetectingweldingq

5、ualitybasedonthesignalresourceofthecurrentandvoltageoftheCO2gasshielddropletshort-circuitingtransfer,theauthordesignedasetofvisualinstrument,whichcananalysisandproceedthesignalofthecurrentandvoltageoftheCO2gasshielddropletshort-circuitingtransfer.Thesy

6、stemwastestedbyexperiment.ItcanperformallfunctionofprocessandanalysisabouttheCO2gasshielddropletshort-circuitingtransfer.Thesystemcomposedofhardwaredetectingcircuitandvisualinstrumentsoftware.ThehardwarecomposedofPCandA/Dconvector(DAQ),Hallsensorsofwel

7、dingvoltageandcurrentandsoon.TheVisualinstrumentsoftwareisprogrammedbyLabVIEW,whichisagraphicalprogramminglanguageissuedbyNATIONALTMINSTRUMENT.Withthesystem,wecanimplementstatisticalanalysis、time-domainandfrequency-domainanalysis、waveletanalysisandwave

8、formanalysisandsoon.AccordingtotheanalysiswecangettheresultoftheweldingqualityfromthecurrentandvoltageoftheCO2gasshielddropletshort-circuitingtransfer.Theinterfaceofthesystemislifelikeanditisveryeasytooperateit.Atthesametimeitcansaveand