本文關(guān)鍵詞：雙探頭渦流傳感器焊縫跟蹤系統(tǒng)的研究

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【摘要】：隨著社會(huì)現(xiàn)代化的發(fā)展,焊接自動(dòng)化和智能化已經(jīng)成為現(xiàn)代化發(fā)展的必然要求,其中焊縫自動(dòng)跟蹤是關(guān)鍵問(wèn)題。而傳感器技術(shù)是實(shí)現(xiàn)焊縫跟蹤的核心問(wèn)題之一。本文設(shè)計(jì)一種彌補(bǔ)傳統(tǒng)渦流傳感器缺點(diǎn)的雙探頭渦流傳感器,這種傳感器能同時(shí)檢測(cè)高度和面積的變化,并將兩者的影響分離開(kāi)來(lái)。本文將此傳感器與焊縫跟蹤技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了薄板窄間隙對(duì)接和搭接的焊縫跟蹤,并可以克服錯(cuò)邊問(wèn)題。同時(shí)設(shè)計(jì)阻抗歸一化法,消除焊接母材對(duì)渦流傳感器輸出的影響,為異種材料焊接的焊縫跟蹤提供新方法。首先根據(jù)傳統(tǒng)渦流傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)提出一種雙探頭渦流傳感器,分析傳感器的檢測(cè)原理,通過(guò)分析得到渦流傳感器線(xiàn)圈阻抗計(jì)算公式和其影響因素,并初步研究了它們之間的影響關(guān)系,分析了雙探頭渦流傳感器如何同時(shí)對(duì)距離和面積變化進(jìn)行檢測(cè)并提取信號(hào)。根據(jù)渦流傳感器特性分析和線(xiàn)圈阻抗公式可知,焊接母材的電性能和磁性能對(duì)渦流傳感器的輸出有較大影響,并驗(yàn)證了這一影響,這種影響限制了渦流傳感器的應(yīng)用,特別是在自動(dòng)焊縫跟蹤領(lǐng)域的應(yīng)用,難以利用渦流傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)不同電性能和磁性能材料之間焊接的自動(dòng)跟蹤。為解決這一問(wèn)題提出阻抗歸一化法來(lái)消除材料電性能和磁性能對(duì)渦流傳感器的影響,擴(kuò)大渦流傳感器的應(yīng)用,為異種材料焊接的自動(dòng)跟蹤提供方法。由渦流傳感器焊縫跟蹤系統(tǒng)可知,影響傳感器輸出信號(hào)的主要有兩個(gè)因素,高度和面積。通過(guò)BBD試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)模型,驗(yàn)證了兩因素的顯著性,傳統(tǒng)渦流傳感器不能同時(shí)檢測(cè)到兩個(gè)因素引起的信號(hào)變化,需要引入雙探頭渦流傳感器。再通過(guò)響應(yīng)面法分析,得到響應(yīng)曲面,擬合響應(yīng)曲面得到響應(yīng)方程,為同時(shí)檢測(cè)兩個(gè)變量的變化,進(jìn)行變量分離,來(lái)實(shí)現(xiàn)雙探頭渦流傳感器焊縫跟蹤。最后對(duì)介紹了雙探頭渦流傳感器焊縫跟蹤系統(tǒng)的跟蹤控制方法,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì),并將理論分析用于實(shí)際焊縫跟蹤實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)可以較好的實(shí)現(xiàn)焊縫跟蹤。
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG409

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本文編號(hào)：1270503