大口径PE电熔管件焊接参数优化研究
发布时间：2020-05-21 08:14
【摘要】：聚乙烯(PE)管道以其质量轻、寿命长、耐腐蚀等优点,在工业、农业等领域得到了广泛的应用,特别是近年来大口径的PE管道系统使用日益增多。随着应用不断深入,其安全性备受关注。调查研究表明,PE管道系统安全隐患主要存在于管道连接处,管道接头的质量决定着PE管道系统使用寿命。目前,大口径PE管道连接大多采用电熔焊接方式,所以本文对PE电熔管件焊接过程进行研究进而优化焊接工艺参数,提高焊接接头质量。论文主要工作如下:首先,本文论述了大口径PE电熔管件焊接存在的问题,与小口径PE电熔管件相比:其材质刚性更大,管壁更厚,焊接难度更大。目前对于大口径PE电熔管件焊接研究较少,焊接工艺参数(施加电压和时间)设定主要还是人为经验为主,对焊接中温度变化掌握不够深入。所以一套应用于PE电熔管件焊接温度变化实时检测的系统尤显重要,是分析和优化大口径PE管件焊接工艺参数的重要依据。此外,本文从PE电熔管件焊接实际需求出发,设计了一套能够对PE电熔管件焊接中温度信号、焊接电压电流信号实时检测的数据采集系统。本系统包括硬件部分设计和软件部分设计,具体包括硬件部分各模块器件选型、结构、特性及可行性实施方案的研究探讨;软件部分采用LabVIEW编程语言,实现了数据采集模块、显示模块、存储模块、回放模块和通信模块等功能。最后,本文利用传热学理论进行PE电熔管件焊接的温度场研究,分析了影响PE电熔管件焊接质量的因素,焊接成功的条件和焊接参数电压、时间的优化机理。提出了一种大口径PE电熔管件焊接参数的优化方案,通过温度检测系统对dn400mmPE电熔管件焊接中的温度实时检测,分析温度变化曲线规律,采用分段施加电压焊接方式完成对大口径dn400mm PE管件焊接参数工艺优化。
【图文】：
器串口通信，在上位机的控制下完成可编程电源对ＰＥ电熔管件电压大小和时间逡逑输出，实现闭环控制，并将一次完整记录的试验数据进行分析、比较等，最终标逡逑定最佳参数。本文系统结构如图２－１所示。逡逑多路通道数据逦｜７逦ｌｌ逡逑ｈ逦｜｜逦采集电路组件逦／逦７１逡逑测控系逦＿＿邋－ｈ逡逑丨丨统平ｆ．．．．．１逦￣Ａ邋ｔ邋ｔ逦，程焊——逡逑■■逦＾逦Ｉ邋接电逡逑ｉｐ逡逑多点财测量｜邋１逦１逦１邋迎￣Ｉ多点压力测量逡逑图２－１测控系统的系统结构逡逑２．２系统硬件设计逡逑如图２－２所示为ＰＥ电熔管件焊接温度测控系统硬件设计部分原理图。该系逡逑统硬件部分主要由数据采集卡、电压电流检测模块、温度检测模块、可编程电源、逡逑ＲＳ－２３２串口通信和上位机（计算机）等组成。逡逑８逡逑
逦１逡逑图２－２测控系统硬件部分原理图逡逑图２－２中数据采集卡是本系统硬件部分核心器件，它对温度传感器、压力传逡逑感器、电压电流温感器传递的模拟信号进行信号调理和Ａ／Ｄ模数转换，为应用逡逑程序分析和处理提供数据源；温度检测模块包括温度传感器和温度传送器，是温逡逑度测量的基本部件，在ＰＥ电熔焊接过程中，检测ＰＥ管件的温度变化并转换为逡逑标准的电信号输出；电流电压检测模块包括电压电流传感器和变送器，用于获取逡逑焊接中电压电流信号并转换为标准的电信号输出；上位机通过ＲＳ－２３２串口通信，逡逑控制可编程电源对ＰＥ电熔管件施加的电压大小和时间（能量输出），用于提供逡逑加热源使ＰＥ管件管材受热熔化并粘合。逡逑２．２．１数据米集卡彳e蚩殄义鲜莶杉ㄊ鞘迪旨觳獠杉低车暮诵钠骷鞘迪植杉δ艿幕∑骷ｅ义显谑莶杉诓康缏分
本文编号：2673977
【图文】：
器串口通信，在上位机的控制下完成可编程电源对ＰＥ电熔管件电压大小和时间逡逑输出，实现闭环控制，并将一次完整记录的试验数据进行分析、比较等，最终标逡逑定最佳参数。本文系统结构如图２－１所示。逡逑多路通道数据逦｜７逦ｌｌ逡逑ｈ逦｜｜逦采集电路组件逦／逦７１逡逑测控系逦＿＿邋－ｈ逡逑丨丨统平ｆ．．．．．１逦￣Ａ邋ｔ邋ｔ逦，程焊——逡逑■■逦＾逦Ｉ邋接电逡逑ｉｐ逡逑多点财测量｜邋１逦１逦１邋迎￣Ｉ多点压力测量逡逑图２－１测控系统的系统结构逡逑２．２系统硬件设计逡逑如图２－２所示为ＰＥ电熔管件焊接温度测控系统硬件设计部分原理图。该系逡逑统硬件部分主要由数据采集卡、电压电流检测模块、温度检测模块、可编程电源、逡逑ＲＳ－２３２串口通信和上位机（计算机）等组成。逡逑８逡逑
逦１逡逑图２－２测控系统硬件部分原理图逡逑图２－２中数据采集卡是本系统硬件部分核心器件，它对温度传感器、压力传逡逑感器、电压电流温感器传递的模拟信号进行信号调理和Ａ／Ｄ模数转换，为应用逡逑程序分析和处理提供数据源；温度检测模块包括温度传感器和温度传送器，是温逡逑度测量的基本部件，在ＰＥ电熔焊接过程中，检测ＰＥ管件的温度变化并转换为逡逑标准的电信号输出；电流电压检测模块包括电压电流传感器和变送器，用于获取逡逑焊接中电压电流信号并转换为标准的电信号输出；上位机通过ＲＳ－２３２串口通信，逡逑控制可编程电源对ＰＥ电熔管件施加的电压大小和时间（能量输出），用于提供逡逑加热源使ＰＥ管件管材受热熔化并粘合。逡逑２．２．１数据米集卡彳e蚩殄义鲜莶杉ㄊ鞘迪旨觳獠杉低车暮诵钠骷鞘迪植杉δ艿幕∑骷ｅ义显谑莶杉诓康缏分
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