电弧燃烧特性计算机声音分析系统
The Computer Sound Analysis System of the Arc Combustion Characteirstics
随着现代科技的不断发展,基于声、光、电等焊接过程中重要信息的焊接质量在线监控技术也得到了长足的发展.目前,基于光学传感器、视觉传感器和超声波等先进传感技术,在针对电弧光电信号的焊接质量在线监控技术上已经趋于成熟,而基于电弧声信号的研究还处于起步阶段.本文就是基于声信号的焊接质量在线采集与分析.本文的研究对象是直流正接钨极氩弧焊(TIG焊)电弧声信号.TIG焊的优点是焊接过程稳定,只有引弧、熄弧以及出现明显焊接缺陷时声音会发生明显变化.TIG焊电弧声信号作为焊接过程中重要伴生物之一,包含了丰富的焊接信息,通过对整个焊接过程和对引弧和熄弧的电弧声信号的监控或者根据声信号的特征来对自动化焊接进行控制.研究内容主要包括电弧声音的采集、处理与分析三大步骤,一是采用软硬件结合的方式,声音的采集系统由拾音器和前置放大电路组成;二是处理部分,由二阶带通滤波器和模数转换系统组成;第三部分是声信号的分析,由NI公司的LABVIEW语言进行声信号的时域和频域分析.由PIC18F4520控制的模数转换系统可以将经过拾音系统的采集和放大以及滤波后的模拟信号转换成数字信号传输给LabVIEW2012进行数字分析.本课题中,采用LabVIEW对TIG的整个焊接过程以及引弧和熄弧两个阶段的电弧声信号分别进行了分析.分析包括时域上的幅值和相关性的分析以及频域上的快速傅里叶变换和功率谱密度分析.通过对电弧声信号的分析可以对整个焊接过程中声信号的特征有所了解,尤其是对于引弧和熄弧阶段电弧声信号特征的掌握,使得焊工对自动化焊接和焊接控制等方面有更大的把握.
- 作者：
- 吕文桂
- 学位授予单位：
- 沈阳大学
- 专业名称：
- 材料加工工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2013年
- 导师姓名：
- 张文明
- 中图分类号：
- TG409；TG441.7
- 关键词：
- TIG焊；电弧声；PIC18F4520；LabVIEW；时域分析；频域分析
- TIG welding arc sound；PIC18F4520；LabVIEW；time domain analysis；frequency domain analysis