多功能焊接参数记录仪的研制

论文摘要

在现代制造业生产中,焊接是重要的工艺方法之一,焊接工艺参数选择的是否合理将直接决定着焊接质量。目前,我国焊接行业对焊接过程的监测和焊接工艺的评定手段落后,且现有的参数记录仪只能检测焊接电压,焊接电流,焊接速度,送丝速度基本参数,并以数码显示出其平均值。甚至有时检测基本是靠检查人员用肉眼读表得到数据,读得的数据误差较大。因此,研制不但可以显示焊接参数平均值而且可显示波形的多功能焊接参数记录仪有重要的实际工程意义。 研制的多功能焊接参数记录仪能够检测焊接电压,焊接电流,温度,焊接速度,送丝速度,还可以根据检测参数的关系计算出其它参数,如:线能量,焊丝消耗量,碱性焊条飞溅率,T8/5时间。并且能够测量焊机外特性,自动绘出焊机外特性曲线。 研制的多功能焊接参数记录仪硬件包括检测,通信和计算、显示三部分。检测部分由N80C196KB单片机及相应外围芯片组成。通信部分采用RS-232异步串行通信及选用MAX-232芯片。计算、显示部分采用微型计算机。 编辑了相应的软件程序。检测部分程序用汇编语言编写。计算、显示部分采用Visual Basic语言设计了不同的可视化用户界面,部分参数同时以数值和波形显示,可以直接观察同一参数在整个过程中的变化。 现场标定结果表明,焊接电压,焊接电流的测量误差为1%,温度测量误差±1℃。T8/5时间测量误差为0.6%。 现场测示结果表明,所研制的焊接参数记录仪工作稳定,抗干扰强。具有体积小,操作简单,使用方便,灵活特点。可以应用于现场焊接过程的测量。

论文目录

• 第一章 前言
• 1.1 选题的意义
• 1.2 焊接参数的测示
• 1.3 国内外发展状况
• 1.4 本课题的研究内容和目的
• 1.4.1 主要内容
• 1.4.2 主要目的
• 本章小结
• 第二章 设计方案及传感器
• 2.1 设计方案
• 2.1.1 检测部分
• 2.1.2 通信部分
• 2.1.3 计算、显示部分
• 2.2 传感器
• 2.2.1 传感器的选择
• 2.2.2 光纤温度传感器
• 2.2.3 KV20A/P电压传感器
• 2.2.4 KT1000A电流传感器
• 2.2.5 SM12-31010NA霍尔式开关
• 本章小结
• 第三章 焊接参数记录仪的硬件设计
• 3.1 微处理器电路的设计
• 3.2 模拟量数据采集电路的设计
• 3.2.1 焊接电压采集电路的设计
• 3.2.2 焊接电流采集电路的设计
• 3.3 焊接速度，送丝速度采集电路的设计
• 3.3.1 焊接速度采集电路的设计
• 3.3.2 送丝速度采集电路的设计
• 3.4 通信电路的设计
• 3.5 印刷电路板的制作及抗干扰设计
• 3.5.1 设计印刷电路板的软件说明
• 3.5.2 印刷电路板制作及抗干扰设计
• 3.6 硬件的安装调试
• 本章小结
• 第四章 软件编辑与调试
• 4.1 检测软件的编辑与调试
• 4.1.1 焊接参数记录仪检测主程序的设计
• 4.1.2 检测软件的调试
• 4.2 计算、显示软件的编辑与调试
• 4.2.1 计算、显示软件的编辑
• 4.2.2 计算、显示软件的调试
• 本章小结
• 第五章 焊接参数记录仪的调试
• 5.1 焊接电压、焊接电流的标定
• 5.1.1 直流焊接电压、焊接电流的标定
• 5.1.2 交流焊接电压、焊接电流的标定
• 5.2 实际焊接过程的检测
• 5.3 外特性的测试
• 5.4 温度的标定及T8/5时间的测试
• 5.4.1 温变的标定
• 5.4.2 T8/5时间的测试
• 5.5 飞溅率的测试
• 5.6 焊接线能量计算穆护的调试
• 5.7 焊丝消耗量计算程序的调试
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢
• 附录1 焊接参数记录仪硬件原理图
• 附录2 检则部分程序