電子束焊信號采集系統(tǒng)及其特征研究
發(fā)布時間:2022-07-19 13:29
高真空電子束因具有單位能量大,加熱位置和半徑可以精確控制等優(yōu)勢已經(jīng)在電子器件、航空航天和壓力容器等領域取得了一定應用。作為一種焊接難焊接材料的方法,電子束焊接在過程監(jiān)控很好的情況下,可以得到穩(wěn)定的焊縫質(zhì)量和焊接強度,如果控制不良,焊縫質(zhì)量和焊接強度將難以保證,因此對電子束焊接過程以及焊縫質(zhì)量進行實時采集和監(jiān)控顯得尤為的重要。首先本文設計了一整套電子束焊動態(tài)過程信號采集系統(tǒng)包括硬件和軟件2個部分,其中硬件部分包括傳感采集模塊、信號處理模塊2個模塊。傳感采集模塊負責收集焊縫處正上方8個位置的空間電荷并形成微電流信號。信號處理模塊為一個信號控制盒,里面裝有8組無感電阻和微信號放大電路負責把微電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號并放大。軟件部分為顯示分析模塊包括登陸界面,采集界面和查詢界面3個界面,負責將得到的電壓信號實時顯示并對波形和數(shù)據(jù)進行儲存以方便之后的調(diào)用和處理分析。為了驗證采集系統(tǒng)的可行性,用從0開始到4mA以0.2mA的間隔增大的電子束流打在鋁合金板上,根據(jù)電子總數(shù)守恒定律得到由空間電荷形成的電流加上板上的電流近似等于原始束流驗證了整個采集系統(tǒng)的可行性。接著將整個電子束焊動態(tài)過程信號采集系統(tǒng)運用...
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 電子束焊接
1.2.1 電子束焊接技術概述
1.2.2 電子束焊接技術國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.3 鋁合金電子束焊接技術研究現(xiàn)狀
1.3 電子束傳感器研究現(xiàn)狀
1.4 電子束焊縫質(zhì)量監(jiān)控研究現(xiàn)狀
1.5 本文研究內(nèi)容
2 電子束焊動態(tài)過程信號采集系統(tǒng)硬件設計
2.1 硬件整體方案設計
2.2 傳感采集?
2.2.1 傳感器中電子射程計算
2.2.2 電荷采集裝置
2.2.3 托架支撐裝置
2.3 信號處理模塊
2.3.1 電荷傳感放大裝置設計
2.3.2 AD620型放大電路
2.3.3 放大電路校準
2.4 數(shù)據(jù)采集卡
2.4.1 USB-4711A數(shù)據(jù)采集卡
2.4.2 數(shù)據(jù)采集卡設置與校準
2.5 本章小結
3 電子束焊動態(tài)過程信號采集系統(tǒng)軟件設計
3.1 軟件整體方案設計
3.2 登陸界面軟件
3.2.1 登陸界面操作流程
3.2.2 登陸界面模塊設計
3.3 數(shù)據(jù)采集界面軟件
3.3.1 采集界面操作流程
3.3.2 采集界面程序設計
3.3.3 USB-4711A數(shù)據(jù)采集卡DAQ設置
3.3.4 波形顯示框圖設置
3.3.5 焊接工藝卡儲存功能設置
3.4 歷史查詢界面軟件
3.4.1 查詢系統(tǒng)操作流程
3.4.2 歷史數(shù)據(jù)查詢模塊設計
3.5 本章小結
4 電子束焊動態(tài)過程采集系統(tǒng)的信號特征研究
4.1 信號采集系統(tǒng)的可行性驗證試驗
4.1.1 系統(tǒng)驗證試驗材料及方法
4.1.2 系統(tǒng)驗證試驗分析
4.2 信號采集系統(tǒng)操作流程
4.3 信號采集系統(tǒng)焊接工藝試驗
4.3.1 焊縫對應編號及方向標定
4.3.2 焊板缺陷對焊縫質(zhì)量影響及波形反饋
4.3.3 焦點位置對焊縫質(zhì)量影響及波形反饋
4.3.4 焊接速度對焊縫質(zhì)量影響及波形反饋
4.4 焊縫質(zhì)量評價
4.5 本章小結
5 優(yōu)質(zhì)焊縫的獲得與性能測試
5.1 焊縫規(guī)律判據(jù)表的應用
5.2 優(yōu)質(zhì)焊縫對應的波形反饋
5.3 焊縫性能測試分析
5.3.1 拉伸強度分析
5.3.2 顯微組織分析
5.3.3 顯微硬度分析
5.4 本章小結
結論
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]6061鋁合金激光-MIG復合焊中能量比影響的研究[J]. 張威,葉兵,祁小勇,王維新,劉巨峰. 激光技術. 2018(04)
[2]5052鋁合金激光焊接接頭組織和性能研究[J]. 續(xù)敏,李向榮,楊化林. 熱加工工藝. 2017(01)
[3]鋁-銅真空電子束掃描焊接接頭力學性能分析[J]. 鄭森,程東海,陳益平,胡德安. 熱加工工藝. 2016(15)
[4]電子束焊機穿透束流的監(jiān)控方法及應用研究[J]. 郭喜如. 裝備制造技術. 2015(12)
[5]電子束焊接缺陷產(chǎn)生機理及原因分析[J]. 李強,楊冬,王大勇. 東方汽輪機. 2015(02)
[6]鋁合金激光焊接[J]. 李小婷,朱寶華. 電焊機. 2015(02)
[7]LabVIEW與普通數(shù)據(jù)采集卡連接在伺服電機參數(shù)測試方面的應用[J]. 李海軍. 數(shù)字技術與應用. 2014(07)
[8]電子束填絲工藝對堆焊焊縫成形的影響[J]. 趙健,張秉剛,李曉鵬,馮吉才. 焊接學報. 2014(05)
[9]AL6061鋁合金厚板電子束焊接性能分析[J]. 喬紅超,趙吉賓. 機械設計與制造. 2014(02)
[10]2A12鋁合金攪拌摩擦焊工藝性能研究[J]. 姬生星,周友龍,曾菲圓,田博. 焊接技術. 2013(11)
博士論文
[1]電子束填絲焊接熔化過渡行為及銅/鋼焊接研究[D]. 趙健.哈爾濱工業(yè)大學 2015
碩士論文
[1]PAAM過程參數(shù)監(jiān)控及層間溫度影響規(guī)律研究[D]. 張?zhí)忑R.南京理工大學 2017
[2]鈦合金/不銹鋼電子束釬焊界面組織及接頭性能研究[D]. 楊忠波.哈爾濱工業(yè)大學 2013
本文編號:3663501
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 電子束焊接
1.2.1 電子束焊接技術概述
1.2.2 電子束焊接技術國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.3 鋁合金電子束焊接技術研究現(xiàn)狀
1.3 電子束傳感器研究現(xiàn)狀
1.4 電子束焊縫質(zhì)量監(jiān)控研究現(xiàn)狀
1.5 本文研究內(nèi)容
2 電子束焊動態(tài)過程信號采集系統(tǒng)硬件設計
2.1 硬件整體方案設計
2.2 傳感采集?
2.2.1 傳感器中電子射程計算
2.2.2 電荷采集裝置
2.2.3 托架支撐裝置
2.3 信號處理模塊
2.3.1 電荷傳感放大裝置設計
2.3.2 AD620型放大電路
2.3.3 放大電路校準
2.4 數(shù)據(jù)采集卡
2.4.1 USB-4711A數(shù)據(jù)采集卡
2.4.2 數(shù)據(jù)采集卡設置與校準
2.5 本章小結
3 電子束焊動態(tài)過程信號采集系統(tǒng)軟件設計
3.1 軟件整體方案設計
3.2 登陸界面軟件
3.2.1 登陸界面操作流程
3.2.2 登陸界面模塊設計
3.3 數(shù)據(jù)采集界面軟件
3.3.1 采集界面操作流程
3.3.2 采集界面程序設計
3.3.3 USB-4711A數(shù)據(jù)采集卡DAQ設置
3.3.4 波形顯示框圖設置
3.3.5 焊接工藝卡儲存功能設置
3.4 歷史查詢界面軟件
3.4.1 查詢系統(tǒng)操作流程
3.4.2 歷史數(shù)據(jù)查詢模塊設計
3.5 本章小結
4 電子束焊動態(tài)過程采集系統(tǒng)的信號特征研究
4.1 信號采集系統(tǒng)的可行性驗證試驗
4.1.1 系統(tǒng)驗證試驗材料及方法
4.1.2 系統(tǒng)驗證試驗分析
4.2 信號采集系統(tǒng)操作流程
4.3 信號采集系統(tǒng)焊接工藝試驗
4.3.1 焊縫對應編號及方向標定
4.3.2 焊板缺陷對焊縫質(zhì)量影響及波形反饋
4.3.3 焦點位置對焊縫質(zhì)量影響及波形反饋
4.3.4 焊接速度對焊縫質(zhì)量影響及波形反饋
4.4 焊縫質(zhì)量評價
4.5 本章小結
5 優(yōu)質(zhì)焊縫的獲得與性能測試
5.1 焊縫規(guī)律判據(jù)表的應用
5.2 優(yōu)質(zhì)焊縫對應的波形反饋
5.3 焊縫性能測試分析
5.3.1 拉伸強度分析
5.3.2 顯微組織分析
5.3.3 顯微硬度分析
5.4 本章小結
結論
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]6061鋁合金激光-MIG復合焊中能量比影響的研究[J]. 張威,葉兵,祁小勇,王維新,劉巨峰. 激光技術. 2018(04)
[2]5052鋁合金激光焊接接頭組織和性能研究[J]. 續(xù)敏,李向榮,楊化林. 熱加工工藝. 2017(01)
[3]鋁-銅真空電子束掃描焊接接頭力學性能分析[J]. 鄭森,程東海,陳益平,胡德安. 熱加工工藝. 2016(15)
[4]電子束焊機穿透束流的監(jiān)控方法及應用研究[J]. 郭喜如. 裝備制造技術. 2015(12)
[5]電子束焊接缺陷產(chǎn)生機理及原因分析[J]. 李強,楊冬,王大勇. 東方汽輪機. 2015(02)
[6]鋁合金激光焊接[J]. 李小婷,朱寶華. 電焊機. 2015(02)
[7]LabVIEW與普通數(shù)據(jù)采集卡連接在伺服電機參數(shù)測試方面的應用[J]. 李海軍. 數(shù)字技術與應用. 2014(07)
[8]電子束填絲工藝對堆焊焊縫成形的影響[J]. 趙健,張秉剛,李曉鵬,馮吉才. 焊接學報. 2014(05)
[9]AL6061鋁合金厚板電子束焊接性能分析[J]. 喬紅超,趙吉賓. 機械設計與制造. 2014(02)
[10]2A12鋁合金攪拌摩擦焊工藝性能研究[J]. 姬生星,周友龍,曾菲圓,田博. 焊接技術. 2013(11)
博士論文
[1]電子束填絲焊接熔化過渡行為及銅/鋼焊接研究[D]. 趙健.哈爾濱工業(yè)大學 2015
碩士論文
[1]PAAM過程參數(shù)監(jiān)控及層間溫度影響規(guī)律研究[D]. 張?zhí)忑R.南京理工大學 2017
[2]鈦合金/不銹鋼電子束釬焊界面組織及接頭性能研究[D]. 楊忠波.哈爾濱工業(yè)大學 2013
本文編號:3663501
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jinshugongy/3663501.html
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