文档介绍：[管道电弧声发射特性和熔深控制基本实验研究]焊接熔深原则
摘要:为满足国际市场竞争的需要、符合中国能源发展战略规定，并拓展声发射应用领域、增进管道焊接新技术发展，本文对管道电弧声发射特性信号硬件系统设计方面进行了初步论述。
[管道电弧声发射特性和熔深控制基本实验研究]焊接熔深原则
摘要:为满足国际市场竞争的需要、符合中国能源发展战略规定，并拓展声发射应用领域、增进管道焊接新技术发展，本文对管道电弧声发射特性信号硬件系统设计方面进行了初步论述。
核心词:管道焊接；焊缝熔深控制；电弧声发射
近年来，虽然中国的管道行业有了一种迅速的发展，但中国具有自主知识产权的管道全位置自动焊机还比较少。管道全位置自动焊接装备在中国管道工程上大规模应用，管道焊接熔深控制成为实现管道打底单面焊双面成型核心技术之一。在实际生产中，纯熟焊工往往能根据电弧声辨别熔滴过渡措施、焊接过程稳定性和飞溅大小，这阐明电弧声可成为用于焊接质量检测的潜在信息源之一，而管道构造特性为电弧声发射信号在低噪声管内传播发明条件，因此本课题提出管道电弧声发射特性和熔深控制实验研究，为管道焊接熔深智能控制提供新的措施，对管道焊接新技术在实际生产中应用品有一定推动作用。
一、管道电弧声发射特性信号硬件系统设计；
1、管道焊接电弧声发射实验系统示意图
2、传声器
传声器是声电转换的换能器，通过声波作用到电声元件上产生电压，再转为电能。选用Φ的电容式传声器进行电弧声发射信号拾取，传声器的频率响应范畴为20～0Hz，具有超心形指向性，敏捷度/Pa，信噪比不小于60dB，拾音距离范畴20～50cm。管外传声器固定在焊枪上，管内传声器的放置由支架完毕，并指向电弧，距离电弧中心约50cm。
3、信号适配电路
信号适配电路原理图3所示。焊接电流和电弧电压分别采用分流器和分压电阻获取，经运算放大器LM358放大，再经阻抗变换、限幅后进入PCI-1713的模拟通道AI2和AI3。
传声器拾取的电弧声发射信号比较单薄，通过LM358提高其辨别率。为了减少噪声影响，考虑到传声器的频率响应范畴，采用MAXIM公司的集成芯片MAX274和MAX263设计了通带频率范畴为20～0Hz的带通滤波器。信号经滤波后进入PCI-1713的模拟通道AI2和AI3。
4、数据采集卡
本系统使用基于PCI总线的32通道模拟量采集控制卡PCI-1713，它采用12位高速A/D转换，采集率可达100KS/s，并在输入和PCI总线之间提供了2500VDC的直流光隔离保护，用于保护PC及外设免受输入线上高压电的损害。PCI-1713使用一种PCI控制器作为采集卡和PCI总线的接口所示。由于它支持PnP，其基地址及中断所有由系统自动配备。
二、研究方案
1、建立管道焊接电弧声发射采集实验硬件系统
1 管道外正面电弧声发射单通道信号采集系统，用于监测电弧飞溅、干伸长、弧长、熔透和焊接位置等方面的电弧声发射信号特性；
2 管道内电弧声发射单通道信号采集系统，用于监测管道内电弧声发射特性，核心监测熔透电弧声发射特性；
3 管道壁上安装1个传感器，研究电弧声在管壁中传播特性。
2、管道焊接电弧声发射声道形成机理
实验是采用内