[發明專利]一種對進式電弧特性檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201610600142.0
• 申請日: 2016-07-26
• 公開（公告）號: CN106238870B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 陳樹君;張瑞英;蔣凡;賀贊;吳朝陽;李元鋒
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B23K9/095
• 分類號: B23K9/095;G01R31/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 沈波

技術領域

本發明涉及一種對進式電弧特性檢測裝置及方法，屬于電弧測試技術領域，具體應用于非熔化極焊接，涉及焊接電弧物理特性測量及焊接工藝領域的研究。

背景技術

電弧是兩電極間在氣體介質中產生的強烈而持久的放電現象，由英國人Davy在1802年發現，直到1885年俄國人Benardo發明了碳弧焊法后，電弧才作為一種熱源廣泛應用于工業生產中，逐漸深入到汽車、機械制造、軍事、航天及民用日常生活等各個領域，并發揮著越來越重要的作用。而對電弧本身的認知，了解電弧的作用機理是進一步優化焊接工藝的基礎。使用壓力傳感器、氣壓計、力平衡法以及分裂陽極法等對電弧力輸出進行測試分析，使用光譜診斷法和熱平衡法對電弧溫度進行測量分析。

電弧作為一種特殊的低溫熱等離子體，對其電特性尤其是各向異性的研究幾乎為零，但是對于通常的非載流等離子體各向異性的研究卻是相對較多的，發現非載流等離子體的電子溫度、重離子碰撞、空間等離子體壓力及等離子刻蝕等具有各向異性。由于電弧溫度極高，并且帶電，使用通常的探針測試裝置不能實現對電弧的檢測，為了解決上述問題，本發明提出了一種對進式電弧特性檢測裝置及方法。

發明內容

本發明的目的在于克服現有探針檢測裝置不能對電弧特性檢測的問題，為了實現對電弧這一高溫載流等離子體特性的檢測，本發明提供了一種對進式電弧特性檢測裝置及方法。該方法通過檢測探針相向進入電弧時的電壓對電弧特性進行檢測，其裝置為有源探針檢測裝置，結構簡單，易于制造，使用方便可靠。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為如下：

一種對進式電弧特性檢測裝置，其特征在于：該檢測裝置包括焊槍調節機構(3)、焊槍(4)、電源(5)、采樣電阻(6)、電壓采集模塊A(25)、工控機(26)、電機控制器(27)、固定支架(28)；

焊槍(4)安裝于焊槍調節機構(3)上，焊接電源及其控制系統(2)與焊槍(4)連接；電源(5)與采樣電阻(6)、針探針A(13)、探針B(17)構成檢測回路，采樣電阻(6)兩端與電壓采集模塊A(25)的兩端并連，電壓采集模塊A(25)與工控機(26)連接；

電機A(7)的輸出軸與聯軸器A(8)的一端連接，聯軸器A(8)另一端安裝有絲杠套組A(9)，支撐板A(10)安裝于絲杠套組A(9)上，支座A(12)安裝于支撐板A(10)上，絕緣支撐座A(14)安裝于支座A(12)上，探針A(13)安裝于絕緣支撐座A(14)上；電機B(24)的輸出軸與聯軸器B(23)的一端連接，聯軸器B(23)另一端安裝有絲杠套組B(22)，支撐板B(21)安裝于絲杠套組B(22)上，支座B(19)安裝于支撐板B(21)上，絕緣支撐座B(18)安裝于支座B(19)上，探針B(17)安裝于絕緣支撐座B(18)上；工件(15)通過塑料軟管A(11)、塑料軟管B(20)與水箱(29)連通構成冷卻回路，進行水冷；工件(15)通過絕緣座(16)安裝于固定支架(28)上；電機A(7)、電機B(24)與電機控制器(27)連接，電機控制器(27)與工控機(26)連接；電流采集模塊(30)安裝在焊接電源及其控制系統(2)和工件(15)連通的線纜上，電壓采集模塊(31)的兩端分別與焊接電源及其控制系統(2)的兩極并聯，電流采集模塊(30)、電壓采集模塊B(31)分別與工控機(26)連接；氬氣瓶(1)和焊接電源及其控制系統(2)連接。

一種對進式電弧特性檢測方法，其特征在于：在電機控制器(27)的控制下電機A(7)和電機B(24)同時正向轉動或反向轉動，電機A(7)連通聯軸器A(8)帶動絲杠套組A(9)中的絲杠轉動，使安裝其上的支撐板A(12)平行運動，電機B(24)連通聯軸器B(23)帶動絲杠套組B(22)中的絲杠轉動，使安裝在其上的支撐板B(21)平行運動，并使支撐板A(12)和支撐板B(21)相向運動與相背運動交替變換；探針A(13)、探針B(17)之間的距離通過調節探針A(13)、探針B(17)的伸出長度實現，探針A(13)、探針B(17)的高度變化分別通過安裝于支座A(12)上的絕緣支撐座A(14)和安裝于支座B(19)上的絕緣支撐座B(18)進行調節；通過焊槍調節機構(3)對安裝其上的焊槍(4)的位置進行調節進而實現多位置測量。

探針A(13)、探針B(17)的運動形式為相向運動與相背運動交替變換。

探針A(13)、探針B(17)，一個接電源正極，一個接電源負極。