文档介绍：维普资讯
·焊接设备与材料· 焊接技术第卷第期年月
文章编号:———
电弧传感式埋弧焊焊缝跟踪系统的信号处理
黄俊,洪波,潘际銮,屈岳波,袁灿
湘潭大学机械工程学院,湖南湘潭【一一
摘要:
通滤波器进行滤波,并结合采样中的最大数平均值替代法对电流信号进行加工处理, 较好地保证了跟踪的实现,提高了跟踪精度。
关键词: 埋弧焊; 焊缝跟踪; 有源二阶带通滤波; 最大数平均值;替代法
中图分类号:; 文献标识码:
埋弧焊以其自动化程度高、生产效率高、焊缝成形美品质因数:
、,
观、没有弧光辐射等优点广泛应用于石油化工和压力容器的
制造。但在电弧传感式埋弧焊焊缝自动跟踪的实际应用中,整通带的中心角频率:、/ 【忐叮×,
个系统会受多种干扰, 包括焊接过程中的电磁干扰, 外围硬
通带中心角频率处的电压放大倍数:~ 一。
件电路中电子元件开关带来的电噪声的影响以及由于焊接电
,
源的影响, 这些干扰导致电流信号中会叠加高频脉动波纹,
取. ,则: × ,
.
加上焊接电弧短路所产生的电压尖峰,使得输出的焊接电流
信号中往往带有很多谐波和噪声,信号波形既有低频干扰又一× 尺.×
有高频干扰,给信号的处理过程带来很多困难。因此,必须
. 滤波器在电流信号处理中的应用
消除这些不良影响。针对上述问题,笔者主要在硬件电路方
在实际的埋弧焊焊接过程中,焊接电弧信号本身不断变
面进行了合理设计,并采取了适当的数据处理方法。
化,这不可避免对电弧传感信号产生干扰,造成信号品质的
下降,所以信号滤波是信号处理中的一个很重要的环节, 滤
有源二阶带通滤波器的设计
波的目的在于突出电流信号中的有用信息, 同时抑制信号中
. 原理
的高频和低频干扰,从而改善信号的品质,便于信号的分析
有源二阶带通滤波器的原理图如图所示。
和处理。目前,最常用的滤波方法主要有低通滤波和软件中
,
值滤波。低通滤波的基本原理是让低于某一频率的有用信号
通过, 而无用频率的信号被抑制。软件中值滤波的基本原理
是把数字图像或数字序列中一点的值用该点邻域各点的中值
代替。
为了说明有源二阶带通滤波器的有效性,笔者对埋弧焊
过程中的焊接电流信号分别采用有源二阶带通滤波,软件中
值滤波和低通滤波进行滤波处理, 处理后的结果见图,,
图有源二阶带通滤渡器原理图
.。
. 参数的确定
对电流信号进行频谱分析, 确定滤波器的通带中心频率
,通带中心频率处的电压放大倍数为一,带宽
,其中:,。
该电路的传输函数:.旦,

图未经滤波的原始输出图经有源二阶带通滤波器
收稿日期:一一;修回日期:——焊接电流波形滤波后的焊接电漉波形
维普资讯
. . . ·焊接设备与材料·
的最大值, 当然也可以是其余个中的任意个,为误差允许
值,大小可根据情况调整。如果最大值与其前一次的采样
值相比,差值大于允许误差值,则的值就用其余点的平均
值代替,如果差值在允许误差值内则保留原值,如此循环。