GMA焊接煙塵光電檢測(cè)系統(tǒng)的研究.pdf

1、焊接在制造業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。然而，電弧焊煙塵對(duì)人體健康和環(huán)境有嚴(yán)重的影響，不同粒度的煙塵對(duì)人體的影響是不一樣的。因此，本課題從我國應(yīng)用日益廣泛的氣體保護(hù)焊入手，設(shè)計(jì)新的診斷系統(tǒng)分析了GMA焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接煙塵粒度的影響。
　　 傳統(tǒng)的測(cè)量煙塵粒度的方法是離線測(cè)量，這種測(cè)量存在效率低、破壞煙塵的整體形貌、測(cè)量粒度分布范圍相對(duì)較窄等缺點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了基于激光散射理論的具有較高時(shí)空分辨率的激光光電檢測(cè)系統(tǒng)。光電檢測(cè)系統(tǒng)除了

2、不干擾、不接觸流場(chǎng)和粒子場(chǎng)外，還具有測(cè)量的粒子尺寸范圍寬、光電轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間短、分辨能力較高等優(yōu)點(diǎn)。
　　 氦氖激光器作為激光光源，其輸出激光波長(zhǎng)623.8nm，具有方向性強(qiáng)、單色性好、相干性強(qiáng)等特點(diǎn)。采用兩根多模石英光纖形成激光光路，把光學(xué)信號(hào)最終傳輸?shù)焦庾V儀中，得到焊接煙塵的光電本征信號(hào)。采集時(shí)，光電信息中含有大量的干擾成分，嚴(yán)重影響對(duì)本征信號(hào)的提取。可以通過制定比較嚴(yán)格的操作規(guī)范減弱干擾信號(hào)。
　　 通過光纖把激光從

3、平行于焊槍的方向照射到焊接煙塵的層流區(qū)，激光穿過煙塵時(shí)由于煙塵氣溶膠粒子對(duì)激光的吸收、散射、衍射等作用會(huì)造成能量損耗，透射后的激光穿過小孔濾去干涉光后被光譜儀接受。提取光譜信號(hào)，得出焊接前后光強(qiáng)損失，建立數(shù)學(xué)模型分析焊接參數(shù)對(duì)煙塵的顆粒度的影響規(guī)律。
　　 選用實(shí)芯焊絲的顆粒過渡、射流過渡和脈沖過渡三種熔滴過渡方式，采用光纖型準(zhǔn)光彈性散射顆粒粒度測(cè)試儀和光散射法兩種測(cè)量方法測(cè)量焊接煙塵的顆粒粒度，對(duì)其結(jié)果進(jìn)行比較。