[發明專利]一種焊接電弧靜特性測試方法、系統、裝置及應用

在審

• 申請號: 202110262052.6
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN113053214A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 馮濤;段瓊
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 盛君梅

1.一種焊接電弧靜特性測試方法，其特征在于，所述焊接電弧靜特性測試方法采用霍爾電流傳感器和霍爾電壓傳感器采集電流和電壓信號；采用鎢極氬弧焊，且電弧正極采用鎢極，電弧在兩個鎢極之間燃燒；實驗數據電子自動采集，并將實時電流和電壓數值顯示在計算機屏幕上，同時數據自動保存，通過U盤將圖像和數據拷貝至電腦中。

2.如權利要求1所述的焊接電弧靜特性測試方法，其特征在于，所述焊接電弧靜特性測試方法包括以下步驟：

第一步，安裝好水冷鎢極氬弧焊槍和地線、電壓信號線正、電壓信號線負；

第二步，水冷裝置進水口接頭和出水口接頭接入循環冷卻水；

第三步，轉動旋轉手柄，調節水冷鎢極氬弧焊槍的鎢極與大鎢極之間的距離至合適位置2-3mm；

第四步，打開焊接電源，將電流調節至最小，并引燃電弧；

第五步，打開計算機，并打開電弧靜特性測試系統軟件；

第六步，按下開始按鈕，并按下一次采集按鈕，即實現一個電流電壓數值的采集工作；

第七步，調節焊接電源的焊接電流，將焊接電流略微調大，再次按下采集按鈕，即又采集一個數據點；如此循環，每次將電流調大一點后，采集一個點，直至電流達到300A；

第八步，所有點采集完畢后，將焊接電弧熄滅，按下屏幕上的采集結束按鈕，并按下繪制曲線、保存曲線按鈕，以及excel數據導出按鈕，學生可將圖形和excel數據復制到U盤；至此實驗結束。

3.如權利要求2所述的焊接電弧靜特性測試方法，其特征在于，所述電壓信號輸入口內部連接一霍爾電壓傳感器，電壓傳感器用于獲取實時電弧兩端的電壓信號。

4.如權利要求2所述的焊接電弧靜特性測試方法，其特征在于，電流傳感器用于獲取實時電流數值，電流傳感器和電壓傳感器采集到的模擬量信號再經過單片機數據處理，處理后的結果通過串口通訊到計算機上，由靜特性曲線測試分析軟件顯示在屏幕上。

5.如權利要求2所述的焊接電弧靜特性測試方法，其特征在于，在測試時從進水口通入冷卻水，冷卻水從第二水冷模組進入，水從第二水冷模組上伸出的銅管直接噴到第一水冷模組的內壁上。

6.如權利要求2所述的焊接電弧靜特性測試方法，其特征在于，將霍爾電壓傳感器獲得的電壓值和霍爾電流傳感器獲得的電流值通過RS-232串口通訊到計算機上，并在屏幕上顯示出電壓與電流的變化曲線，即得到焊接電弧靜特性曲線。

7.一種實施權利要求1～6任意一項所述焊接電弧靜特性測試方法的焊接電弧靜特性測試系統，其特征在于，所述焊接電弧靜特性測試系統包括：

靜特性曲線測試機械模塊，用于提供靜特性測試所必須的機械裝置；

靜特性測試數據采集模塊，用于電子實驗數據自動采集；

靜特性曲線測試分析模塊，用于繪制曲線，輸出測試結果。

8.一種安裝有權利要求7所述焊接電弧靜特性測試系統的焊接電弧靜特性測試裝置，其特征在于，所述焊接電弧靜特性測試裝置設置有：

水冷鎢極氬弧焊槍；

水冷鎢極氬弧焊槍上安裝有信號線固定螺栓，信號線固定螺栓由銅質材料做成，信號線固定螺栓安裝在水冷鎢極氬弧焊槍內部的導電結構上，電壓信號線負通過信號線固定螺栓固定于水冷鎢極氬弧焊槍上，并于焊槍內部的導電結構導通；電壓信號線正也通過地線固定螺栓固定于第二水冷模組上，且地線1與電壓信號線正導通；

水冷模組包括第一水冷模組和第二水冷模組，第二水冷模組通過螺紋與第一水冷模組連接，第二水冷模組上安裝有進水口接頭，第一水冷模組上安裝有出水口接頭，大鎢極通過螺紋安裝在第一水冷模組上；

固定于機械裝置上的電壓信號線正和電壓信號線負連接到靜特性測試數據采集系統上的電弧電壓信號輸入口上，電壓信號輸入口內部連接一霍爾電壓傳感器，該電壓傳感器用于獲取實時電弧兩端的電壓信號；地線1穿過靜特性測試數據采集系統上的霍爾電流傳感器電流孔，電流傳感器用于獲取實時電流數值；電流傳感器和電壓傳感器采集到的模擬量信號再經過單片機數據處理，處理后的結果通過串口通訊到計算機上，由靜特性曲線測試分析軟件顯示在屏幕上。