[其他]焊接交流電弧斷弧參數(shù)的測定方法和裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86102806
• 申請日: 1986-04-20
• 公開（公告）號: CN86102806A
• 公開（公告）日: 1987-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龐鐵軍;陳劍虹;樊丁;陳越耿
• 申請（專利權(quán)）人: 甘肅工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R31/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于焊接交流電弧穩(wěn)定性測定技術(shù)領(lǐng)域，專門用來測定斷弧參數(shù)。

本發(fā)明是建立在“斷弧”的新概念基礎(chǔ)之上。在焊接交流電弧自然過零點(diǎn)附近，如果有一段時(shí)間內(nèi)交流電弧電流隨時(shí)間的變化率為零，即 (di)/(dt) ＝0，則此時(shí)發(fā)生了斷弧， (di)/(dt) ＝0所持續(xù)的一段時(shí)間稱為斷弧時(shí)間。若在焊接交流電弧自然過零點(diǎn)附近， (di)/(dt) 不等0，焊接交流電弧電流值也不按正弦規(guī)律變化。 (di)/(dt) 低于某一個(gè)常數(shù)，此時(shí)雖未發(fā)生實(shí)際斷弧，但也是焊接交流電弧（注：上述及以后的“交流電弧電流”均為“焊條焊接交流電弧電流，，的簡稱）不穩(wěn)定的一種現(xiàn)象，因此稱之為“準(zhǔn)斷弧”。在記錄時(shí)間內(nèi)，斷弧時(shí)間和次數(shù)，準(zhǔn)斷弧的時(shí)間和次數(shù)統(tǒng)稱為斷弧參數(shù)。在一定焊接時(shí)間和焊接規(guī)范下，斷弧時(shí)間越長，斷弧次數(shù)越多，則焊接電弧穩(wěn)定性越差。

焊條用交流電源施噬時(shí)，其斷弧現(xiàn)象有三個(gè)特征：1.明視電弧突然熄滅或亮度明顯減弱;2.電弧電壓波形中出現(xiàn)很高的引弧電壓;3.電弧電流在過零點(diǎn)附近的一段時(shí)間內(nèi)幾乎保持為零。依據(jù)這在特征，采用了不同的測定方法。其中甘肅工業(yè)大學(xué)焊接教研室在《堿性焊條交流電弧穩(wěn)定性的研究》中提出用SC-10光線示波器測定焊接交流電弧“斷弧率”的方法，用SC-10光線示波器拍攝記錄交流施焊時(shí)的電壓波形，假定在波形圖上有V峰≥2V弧的引燃峰值電壓出現(xiàn)，就認(rèn)為“斷弧”一次，這樣在所拍攝的波形圖上算出斷弧次數(shù)占全部波形圖周波數(shù)的百分比，稱之為“斷弧率”。斷弧率越大，交流電弧穩(wěn)定性越差。

蘇聯(lián)學(xué)者K.Pokhclnya等在《1979年倫敦國際焊接論文集》第1卷第93頁上發(fā)表題為《交流電弧穩(wěn)定性的研究》的論文，這篇論文中提出了一種焊接交流電弧穩(wěn)定性測定方法。即將在焊接過程中弧前期（從電弧自然過零點(diǎn)瞬時(shí)至電弧引燃時(shí)刻）電弧空間電導(dǎo)率平均增長速度B作為電弧穩(wěn)定性的特征值，B與峰值電壓的引弧電流I成正比，與引弧峰值電壓和弧前期持續(xù)時(shí)間之積成反比。其測定方法為：通過與焊接回路相連的轉(zhuǎn)換器將正比與焊接電流和電壓的電信號輸入給不穩(wěn)定過程分析儀，轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，通過初次數(shù)據(jù)處理將電弧燃燒參數(shù)分離出來，最后用電子計(jì)算機(jī)和雙筆記錄儀給出統(tǒng)計(jì)結(jié)果或在屏幕上顯示出來，同時(shí)用打印機(jī)打印出數(shù)據(jù)。

用光線示波器測定焊接交流“斷弧率”的方法只能測定在一定時(shí)間內(nèi)的交流電弧斷弧次數(shù)，很難測定重要的斷弧時(shí)間，而且要得到統(tǒng)計(jì)結(jié)果必須拍攝和分析大量膠片，效率很低。上述所指的V峰≥2V弧的情況用精密的陰極射線示波器來測定是較少發(fā)現(xiàn)的，采用光線示波器拍攝，由于該裝置精度極低，本身引入了測量誤差，所以測量結(jié)果與實(shí)際情況是有出入的。

蘇聯(lián)學(xué)者K.Pokhclnya等人提出的測定方法比較科學(xué)，但也存在一些問題。第一：根據(jù)高精度數(shù)字記憶示波器分析的結(jié)果，交流電弧斷弧現(xiàn)象一般只發(fā)生在電弧電流過零點(diǎn)附近，其持續(xù)時(shí)間很少超過10ms，即半個(gè)周波，多為幾百微秒。而用該方法測的弧前期時(shí)間（按其定義，弧前期持續(xù)時(shí)間應(yīng)小于半個(gè)周波，小于或等于斷弧時(shí)間）基本上都大于10ms，在這樣長的時(shí)間里，交流電弧基本上沒有燃燒，實(shí)際上測的大部分為熄弧時(shí)間。第二，該方法沒有區(qū)分?jǐn)嗷∨c非斷弧這兩個(gè)截然不同的現(xiàn)象，而是只從電弧空間導(dǎo)電率增長速度來確定交流電弧的穩(wěn)定性。第三，該裝置采用高速計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)，設(shè)備昂貴。

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，精確而快速地測定斷弧參數(shù)，確定焊接交流電弧穩(wěn)定性。