【摘要】：聚乙烯(PE)管道以其質(zhì)量輕、壽命長、耐腐蝕等優(yōu)點,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,特別是近年來大口徑的PE管道系統(tǒng)使用日益增多。隨著應(yīng)用不斷深入,其安全性備受關(guān)注。調(diào)查研究表明,PE管道系統(tǒng)安全隱患主要存在于管道連接處,管道接頭的質(zhì)量決定著PE管道系統(tǒng)使用壽命。目前,大口徑PE管道連接大多采用電熔焊接方式,所以本文對PE電熔管件焊接過程進行研究進而優(yōu)化焊接工藝參數(shù),提高焊接接頭質(zhì)量。論文主要工作如下:首先,本文論述了大口徑PE電熔管件焊接存在的問題,與小口徑PE電熔管件相比:其材質(zhì)剛性更大,管壁更厚,焊接難度更大。目前對于大口徑PE電熔管件焊接研究較少,焊接工藝參數(shù)(施加電壓和時間)設(shè)定主要還是人為經(jīng)驗為主,對焊接中溫度變化掌握不夠深入。所以一套應(yīng)用于PE電熔管件焊接溫度變化實時檢測的系統(tǒng)尤顯重要,是分析和優(yōu)化大口徑PE管件焊接工藝參數(shù)的重要依據(jù)。此外,本文從PE電熔管件焊接實際需求出發(fā),設(shè)計了一套能夠?qū)E電熔管件焊接中溫度信號、焊接電壓電流信號實時檢測的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。本系統(tǒng)包括硬件部分設(shè)計和軟件部分設(shè)計,具體包括硬件部分各模塊器件選型、結(jié)構(gòu)、特性及可行性實施方案的研究探討;軟件部分采用LabVIEW編程語言,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集模塊、顯示模塊、存儲模塊、回放模塊和通信模塊等功能。最后,本文利用傳熱學(xué)理論進行PE電熔管件焊接的溫度場研究,分析了影響PE電熔管件焊接質(zhì)量的因素,焊接成功的條件和焊接參數(shù)電壓、時間的優(yōu)化機理。提出了一種大口徑PE電熔管件焊接參數(shù)的優(yōu)化方案,通過溫度檢測系統(tǒng)對dn400mmPE電熔管件焊接中的溫度實時檢測,分析溫度變化曲線規(guī)律,采用分段施加電壓焊接方式完成對大口徑dn400mm PE管件焊接參數(shù)工藝優(yōu)化。
【圖文】：

器串口通信，在上位機的控制下完成可編程電源對ＰＥ電熔管件電壓大小和時間逡逑輸出，實現(xiàn)閉環(huán)控制，并將一次完整記錄的試驗數(shù)據(jù)進行分析、比較等，最終標(biāo)逡逑定最佳參數(shù)。本文系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖２－１所示。逡逑多路通道數(shù)據(jù)邐｜７邐ｌｌ逡逑ｈ邐｜｜邐采集電路組件邐／邐７１逡逑測控系邐＿＿邋－ｈ逡逑丨丨統(tǒng)平ｆ．．．．．１邐￣Ａ邋ｔ邋ｔ邐，程焊——逡逑■■邐＾邐Ｉ邋接電逡逑ｉｐ逡逑多點財測量｜邋１邐１邐１邋迎￣Ｉ多點壓力測量逡逑圖２－１測控系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)逡逑２．２系統(tǒng)硬件設(shè)計逡逑如圖２－２所示為ＰＥ電熔管件焊接溫度測控系統(tǒng)硬件設(shè)計部分原理圖。該系逡逑統(tǒng)硬件部分主要由數(shù)據(jù)采集卡、電壓電流檢測模塊、溫度檢測模塊、可編程電源、逡逑ＲＳ－２３２串口通信和上位機（計算機）等組成。逡逑８逡逑

邐１逡逑圖２－２測控系統(tǒng)硬件部分原理圖逡逑圖２－２中數(shù)據(jù)采集卡是本系統(tǒng)硬件部分核心器件，它對溫度傳感器、壓力傳逡逑感器、電壓電流溫感器傳遞的模擬信號進行信號調(diào)理和Ａ／Ｄ模數(shù)轉(zhuǎn)換，為應(yīng)用逡逑程序分析和處理提供數(shù)據(jù)源；溫度檢測模塊包括溫度傳感器和溫度傳送器，是溫逡逑度測量的基本部件，在ＰＥ電熔焊接過程中，檢測ＰＥ管件的溫度變化并轉(zhuǎn)換為逡逑標(biāo)準(zhǔn)的電信號輸出；電流電壓檢測模塊包括電壓電流傳感器和變送器，用于獲取逡逑焊接中電壓電流信號并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電信號輸出；上位機通過ＲＳ－２３２串口通信，逡逑控制可編程電源對ＰＥ電熔管件施加的電壓大小和時間（能量輸出），用于提供逡逑加熱源使ＰＥ管件管材受熱熔化并粘合。逡逑２．２．１數(shù)據(jù)米集卡彳e蚩殄義鮮薟杉ㄊ鞘迪旨觳獠杉低車暮誦鈉骷�，是实现采集功能的基础器件。辶x顯謔薟杉誆康緶分

本文編號：2673977