GMA焊接煙塵光電檢測系統(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，電弧焊煙塵對人體健康和環(huán)境有嚴(yán)重的影響，不同粒度的煙塵對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)計新的診斷系統(tǒng)分析了GMA焊接工藝參數(shù)對焊接煙塵粒度的影響。
　　 傳統(tǒng)的測量煙塵粒度的方法是離線測量，這種測量存在效率低、破壞煙塵的整體形貌、測量粒度分布范圍相對較窄等缺點。本實驗設(shè)計了基于激光散射理論的具有較高時空分辨率的激光光電檢測系統(tǒng)。光電檢測系統(tǒng)除了

2、不干擾、不接觸流場和粒子場外，還具有測量的粒子尺寸范圍寬、光電轉(zhuǎn)換響應(yīng)時間短、分辨能力較高等優(yōu)點。
　　 氦氖激光器作為激光光源，其輸出激光波長623.8nm，具有方向性強、單色性好、相干性強等特點。采用兩根多模石英光纖形成激光光路，把光學(xué)信號最終傳輸?shù)焦庾V儀中，得到焊接煙塵的光電本征信號。采集時，光電信息中含有大量的干擾成分，嚴(yán)重影響對本征信號的提取?？梢酝ㄟ^制定比較嚴(yán)格的操作規(guī)范減弱干擾信號。
　　 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)，激光穿過煙塵時由于煙塵氣溶膠粒子對激光的吸收、散射、衍射等作用會造成能量損耗，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，得出焊接前后光強損失，建立數(shù)學(xué)模型分析焊接參數(shù)對煙塵的顆粒度的影響規(guī)律。
　　 選用實芯焊絲的顆粒過渡、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試儀和光散射法兩種測量方法測量焊接煙塵的顆粒粒度，對其結(jié)果進(jìn)行比較。