超窄间隙焊接坡口宽度检测方法与系统研究
发布时间：2022-02-24 12:34
近年来,随着我国区域间经济联系的日益加强以及资源调配强度的不断增大,对我国交通运输的能力与安全提出了更高的要求。尤其对铁路运输而言,随着列车的运载量与运载次数的增加,为了保障列车的运行安全和使用寿命,对轨道焊接接头处的质量提出了更高的要求。目前,常用于钢轨焊接的方法均有一定的不足,因此科研人员提出了更加高效、绿色和节能的焊剂带约束电弧超窄间隙焊接方法。与闪光焊、铝热焊等焊接方法相比较,当采用焊剂带约束电弧超窄间隙焊接方法进行焊接时,由于焊接处的坡口宽度进一步减小,所以整个焊接过程更为复杂,焊接质量易受到各种因素的影响,其中,坡口宽度是影响焊接质量好坏最为重要的因素之一。在采用焊剂带约束电弧超窄间隙焊接技术对焊接母材进行焊接时,如果能够对其焊接坡口的宽度进行准确的检测,便可以及时调整其他焊接参数,从而保证坡口宽度与其他焊接参数相匹配,这对于提高超窄间隙焊接质量和超窄间隙焊接自动化水平均具有重要意义。与其他焊接方法相比较,采用焊剂带约束电弧超窄间隙焊接方法进行焊接作业时,因为焊接处的坡口宽度进一步减小,所以对焊接处坡口宽度的检测难度也急剧增大,使得目前很多坡口宽度的检测方法难以适用。本论文...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 无缝焊接坡口宽度检测的研究现状
1.2.2 电涡流传感器的研究现状
1.3 主要研究内容与章节安排
第2章 基于电涡流传感器的焊缝坡口宽度检测方案
2.1 引言
2.2 电涡流传感器相关理论
2.2.1 电涡流效应
2.2.2 电涡流传感器的结构
2.2.3 电涡流传感器测量原理
2.2.4 电涡流的趋肤深度分析
2.2.5 电涡流在被测靶体内的功率损耗
2.2.6 电涡流传感器等效电路及分析
2.2.7 电涡流传感的应用
2.3 超窄间隙焊接坡口宽度检测方法与系统方案设计
2.4 本章小结
第3章 超窄间隙焊接坡口宽度检测系统硬件设计与实现
3.1 引言
3.2 电涡流传感器探头线圈设计
3.2.1 超窄间隙坡口中探头线圈仿真模型的建立
3.2.2 超窄间隙坡口中探头线圈参数对电涡流传感器性能的影响
3.2.3 探头线圈参数的选择及其制作
3.3 电路系统设计
3.3.1 振荡电路
3.3.2 整流电路
3.3.3 滤波电路
3.4 电涡流传感器标定实验设计与结果分析
3.4.1 电涡流传感器标定实验设计
3.4.2 实验数据处理与分析
3.4.3 电涡流传感器的动态间隙测试
3.5 本章小结
第4章 超窄间隙焊接坡口宽度信息采集系统
4.1 引言
4.2 基于LabVIEW的信息采集系统设计
4.2.1 信息采集系统硬件构成
4.2.2 信息采集系统软件设计
4.3 超窄间隙焊接过程中坡口宽度获取与误差分析
4.3.1 超窄间隙焊接过程中坡口宽度的获取
4.3.2 获取的焊缝坡口宽度误差分析
4.4 本章小结
总结与展望
总结
展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于GA-WNN的电涡流传感器的温度补偿[J]. 吴子恒,卢文科,冯阳,陆腾云,左锋. 测控技术. 2019(03)
[2]管道焊口间隙量与错边量的激光视觉检测[J]. 张鹏贤,韦志成,刘志辉. 焊接学报. 2018(11)
[3]坡口及焊缝表面三维轮廓的激光视觉测量[J]. 张鹏贤,张国强,韦志成,王文艳. 焊接学报. 2017(12)
[4]窄间隙/超窄间隙焊接技术（四） 超窄间隙MAG/MIG焊接技术[J]. 张富巨,郭嘉琳,张国栋,王宇飞. 电焊机. 2017(08)
[5]无缝线路钢轨焊接技术发展现状及趋势[J]. 张琪,李力,宋宏图,丁韦. 热加工工艺. 2017(03)
[6]基于BP网络的电涡流传感器非线性补偿[J]. 李莲,丁文宽. 自动化与仪表. 2016(02)
[7]基于精密线激光传感器的中厚板坡口测量技术研究[J]. 柯晓龙,刘林涛,曹林攀,陈沼欣,KE Xiao-long,LIU Lin-tao,CAO Lin-pan,CHEN Zhao-xin. 制造业自动化. 2015(22)
[8]基于小波神经网络的电涡流传感器非线性补偿[J]. 付立华,王刚. 工矿自动化. 2015(09)
[9]超细颗粒焊剂约束电弧超窄间隙焊接1Cr18Ni9Ti不锈钢的焊缝成形分析[J]. 郑韶先,时哲,韩峰,孟倩. 焊接学报. 2015(02)
[10]超窄间隙焊接坡口宽度与工艺参数适应性研究[J]. 周超,朱亮,杨韬君. 焊接技术. 2014(10)
博士论文
[1]高精度高稳定性电涡流传感器的研究[D]. 李伟.中国科学技术大学 2018
[2]微间隙焊缝磁光成像机理与位置识别研究[D]. 甄任贺.广东工业大学 2016
[3]亚纳米精度电涡流传感器的理论和设计研究[D]. 王洪波.中国科学技术大学 2015
[4]焊剂带约束电弧超窄间隙焊接方法研究[D]. 郑韶先.兰州理工大学 2007
[5]与被测材料无关的电涡流传感器基础理论与实现方法研究[D]. 于亚婷.电子科技大学 2007
硕士论文
[1]激光焊缝视觉测量系统研究[D]. 孟凡玉.哈尔滨理工大学 2016
[2]钢轨对接超窄间隙焊接工艺试验[D]. 王洪涛.兰州理工大学 2012
[3]涡流传感器位移测量关键技术研究[D]. 焦志强.大连理工大学 2012
[4]超细颗粒焊剂约束电弧超窄间隙焊接的实现[D]. 李德福.兰州交通大学 2011
[5]环形结构涡流传感器的研制[D]. 孙凯.合肥工业大学 2010
[6]激光传感焊缝跟踪坡口信息化研究[D]. 冯定宏.北京工业大学 2004
[7]大量程电涡流传感器的研制[D]. 王军平.西北工业大学 2001
本文编号：3642742
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 无缝焊接坡口宽度检测的研究现状
1.2.2 电涡流传感器的研究现状
1.3 主要研究内容与章节安排
第2章 基于电涡流传感器的焊缝坡口宽度检测方案
2.1 引言
2.2 电涡流传感器相关理论
2.2.1 电涡流效应
2.2.2 电涡流传感器的结构
2.2.3 电涡流传感器测量原理
2.2.4 电涡流的趋肤深度分析
2.2.5 电涡流在被测靶体内的功率损耗
2.2.6 电涡流传感器等效电路及分析
2.2.7 电涡流传感的应用
2.3 超窄间隙焊接坡口宽度检测方法与系统方案设计
2.4 本章小结
第3章 超窄间隙焊接坡口宽度检测系统硬件设计与实现
3.1 引言
3.2 电涡流传感器探头线圈设计
3.2.1 超窄间隙坡口中探头线圈仿真模型的建立
3.2.2 超窄间隙坡口中探头线圈参数对电涡流传感器性能的影响
3.2.3 探头线圈参数的选择及其制作
3.3 电路系统设计
3.3.1 振荡电路
3.3.2 整流电路
3.3.3 滤波电路
3.4 电涡流传感器标定实验设计与结果分析
3.4.1 电涡流传感器标定实验设计
3.4.2 实验数据处理与分析
3.4.3 电涡流传感器的动态间隙测试
3.5 本章小结
第4章 超窄间隙焊接坡口宽度信息采集系统
4.1 引言
4.2 基于LabVIEW的信息采集系统设计
4.2.1 信息采集系统硬件构成
4.2.2 信息采集系统软件设计
4.3 超窄间隙焊接过程中坡口宽度获取与误差分析
4.3.1 超窄间隙焊接过程中坡口宽度的获取
4.3.2 获取的焊缝坡口宽度误差分析
4.4 本章小结
总结与展望
总结
展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于GA-WNN的电涡流传感器的温度补偿[J]. 吴子恒,卢文科,冯阳,陆腾云,左锋. 测控技术. 2019(03)
[2]管道焊口间隙量与错边量的激光视觉检测[J]. 张鹏贤,韦志成,刘志辉. 焊接学报. 2018(11)
[3]坡口及焊缝表面三维轮廓的激光视觉测量[J]. 张鹏贤,张国强,韦志成,王文艳. 焊接学报. 2017(12)
[4]窄间隙/超窄间隙焊接技术（四） 超窄间隙MAG/MIG焊接技术[J]. 张富巨,郭嘉琳,张国栋,王宇飞. 电焊机. 2017(08)
[5]无缝线路钢轨焊接技术发展现状及趋势[J]. 张琪,李力,宋宏图,丁韦. 热加工工艺. 2017(03)
[6]基于BP网络的电涡流传感器非线性补偿[J]. 李莲,丁文宽. 自动化与仪表. 2016(02)
[7]基于精密线激光传感器的中厚板坡口测量技术研究[J]. 柯晓龙,刘林涛,曹林攀,陈沼欣,KE Xiao-long,LIU Lin-tao,CAO Lin-pan,CHEN Zhao-xin. 制造业自动化. 2015(22)
[8]基于小波神经网络的电涡流传感器非线性补偿[J]. 付立华,王刚. 工矿自动化. 2015(09)
[9]超细颗粒焊剂约束电弧超窄间隙焊接1Cr18Ni9Ti不锈钢的焊缝成形分析[J]. 郑韶先,时哲,韩峰,孟倩. 焊接学报. 2015(02)
[10]超窄间隙焊接坡口宽度与工艺参数适应性研究[J]. 周超,朱亮,杨韬君. 焊接技术. 2014(10)
博士论文
[1]高精度高稳定性电涡流传感器的研究[D]. 李伟.中国科学技术大学 2018
[2]微间隙焊缝磁光成像机理与位置识别研究[D]. 甄任贺.广东工业大学 2016
[3]亚纳米精度电涡流传感器的理论和设计研究[D]. 王洪波.中国科学技术大学 2015
[4]焊剂带约束电弧超窄间隙焊接方法研究[D]. 郑韶先.兰州理工大学 2007
[5]与被测材料无关的电涡流传感器基础理论与实现方法研究[D]. 于亚婷.电子科技大学 2007
硕士论文
[1]激光焊缝视觉测量系统研究[D]. 孟凡玉.哈尔滨理工大学 2016
[2]钢轨对接超窄间隙焊接工艺试验[D]. 王洪涛.兰州理工大学 2012
[3]涡流传感器位移测量关键技术研究[D]. 焦志强.大连理工大学 2012
[4]超细颗粒焊剂约束电弧超窄间隙焊接的实现[D]. 李德福.兰州交通大学 2011
[5]环形结构涡流传感器的研制[D]. 孙凯.合肥工业大学 2010
[6]激光传感焊缝跟踪坡口信息化研究[D]. 冯定宏.北京工业大学 2004
[7]大量程电涡流传感器的研制[D]. 王军平.西北工业大学 2001
本文编号：3642742
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