基于多维信息焊接工艺过程分析系统地研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学

2、校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要随着焊接技术的不断发展，采用优良的测试仪器及方法对焊接过程中的参数进行实时检测和量化稳定性分析，以此来取代以往由有经验的焊工根据目测焊接过程稳定性和焊缝成形好坏来评判焊接质量显得尤为重要。本文利用实验室已有的USB型数据采集卡、高速摄像设备、光谱分析仪以及测速系统在LabVIEW图形编程坏境下，研究了一整套可应用于多种焊接工艺过程的多信息同步采集及分析系统。该系统主要包括多通道的数据采集模块，相应的同步

3、显示分析模块，同步回放模块和一系列的信号处理分析模块。通过获得焊接过程中的大量信息来对焊接工艺过程进行相应的分析，并对焊接设备性能的改进以及焊接实验方法的改良提供了可分析的参数依据。通过激光焊工艺和熔化极气体保护焊工艺分别对本系统的主要功能进行验证，结果表明，本系统可以实现对激光焊焊接过程中光致等离子体无源电探针检测到的电位信号、高速摄像图片、光谱数据三种信息的同步采集、存储、回放及分析，对实时监测并分析高频波动的光致等离子体对激光焊焊接过程稳定性的影响提供了可研究方向。针对目前国内有关等速送丝系统动态稳定性评价的报道几乎处于空白且送丝机生产质量鱼龙

4、混杂这一现状，本系统在GMAW焊接过程质量分析中引入送丝动特性的分析模块，结合同步对应的电弧电压、焊接电流波形图来综合评价特定条件下的焊接工艺过程及设备性能，对今后应用本程序综合分析GMAW焊接过程提供了检测依据和分析平台。关键词：LabVIEW；电信号分析；高速摄像；光谱分析；送丝动特性；同步检测ABSTRACTWiththedevelopmentofweldingtechnology,usingthegoodtestingequipmentandmethodsforreal-timedetectionandstabilityevaluation,

5、soastominimizethenegativeimpactsofhumanfactorsintheweldingprocessbecomeveryimpartment.Inthispaper,asynchronousmulti-informationacquisitionandanalysissystemforweldingprocesshasdevelopedwiththeLabVIEWprogrammingtechnologybasedontheequipmentsinthelaboratory,includingthedataacquisi

6、tioncards,high-speedcamerasystemandthespectrometer.Thesystemmainlyincludesdataacquisitionmodule,dataanalysismodule,replaymoduleandaseriesofsignalprocessingmodule.Thissystemcanofferareliableassessmentoftheweldingprocessbygettinglotsofinformationduringthisprocess,andprovidebaseso

7、ftheoryanalysisforimprovementoftheperformanceoftheweldingsourceandtheexperimentalmethod.ThroughthelaserweldingandtheGMAWexperiments,themainfunctionsofthesystemhavebeenverified.Theresultsshowthatthethreekindofinformation(electricalsignalsoftheplasmasheath,high-speedvideo,spectru

8、m)canbecollectedsimultaneouslyduringthelaserweldingpro