Специализированная информационно-измерительная система для мониторинга процесса дуговой сварки
Рассмотрены структура и функциональные возможности мобильной информационно-измерительной системы, предназначенной для регистрации электрических и временных параметров процесса дуговой сварки с последующей статистической обработкой и графической интерпретацией полученных результатов. The paper deals...
Saved in:
| Published in: | Автоматическая сварка |
|---|---|
| Date: | 2007 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2007
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101794 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Специализированная информационно-измерительная система для мониторинга процесса дуговой сварки / А.Е. Пирумов, И.О. Скачков, С.А. Супрун, С.Ю. Максимов // Автоматическая сварка. — 2007. — № 8 (652). — С. 41-43. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-101794 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Пирумов, А.Е. Скачков, И.О. Супрун, С.А. Максимов, С.Ю. 2016-06-07T11:40:12Z 2016-06-07T11:40:12Z 2007 Специализированная информационно-измерительная система для мониторинга процесса дуговой сварки / А.Е. Пирумов, И.О. Скачков, С.А. Супрун, С.Ю. Максимов // Автоматическая сварка. — 2007. — № 8 (652). — С. 41-43. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101794 621.791.03-52 Рассмотрены структура и функциональные возможности мобильной информационно-измерительной системы, предназначенной для регистрации электрических и временных параметров процесса дуговой сварки с последующей статистической обработкой и графической интерпретацией полученных результатов. The paper deals with the structure and functional capabilities of a mobile information-measuring system designed for recording electrical and time parameters of the arc welding process with subsequent statistical processing and graphic interpretation of the obtained results. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Автоматическая сварка Краткие сообщения Специализированная информационно-измерительная система для мониторинга процесса дуговой сварки Special-ised information-measurement system to monitor the arc welding process Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Специализированная информационно-измерительная система для мониторинга процесса дуговой сварки |
| spellingShingle |
Специализированная информационно-измерительная система для мониторинга процесса дуговой сварки Пирумов, А.Е. Скачков, И.О. Супрун, С.А. Максимов, С.Ю. Краткие сообщения |
| title_short |
Специализированная информационно-измерительная система для мониторинга процесса дуговой сварки |
| title_full |
Специализированная информационно-измерительная система для мониторинга процесса дуговой сварки |
| title_fullStr |
Специализированная информационно-измерительная система для мониторинга процесса дуговой сварки |
| title_full_unstemmed |
Специализированная информационно-измерительная система для мониторинга процесса дуговой сварки |
| title_sort |
специализированная информационно-измерительная система для мониторинга процесса дуговой сварки |
| author |
Пирумов, А.Е. Скачков, И.О. Супрун, С.А. Максимов, С.Ю. |
| author_facet |
Пирумов, А.Е. Скачков, И.О. Супрун, С.А. Максимов, С.Ю. |
| topic |
Краткие сообщения |
| topic_facet |
Краткие сообщения |
| publishDate |
2007 |
| language |
Russian |
| container_title |
Автоматическая сварка |
| publisher |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Special-ised information-measurement system to monitor the arc welding process |
| description |
Рассмотрены структура и функциональные возможности мобильной информационно-измерительной системы, предназначенной для регистрации электрических и временных параметров процесса дуговой сварки с последующей статистической обработкой и графической интерпретацией полученных результатов.
The paper deals with the structure and functional capabilities of a mobile information-measuring system designed for recording electrical and time parameters of the arc welding process with subsequent statistical processing and graphic interpretation of the obtained results.
|
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101794 |
| citation_txt |
Специализированная информационно-измерительная система для мониторинга процесса дуговой сварки / А.Е. Пирумов, И.О. Скачков, С.А. Супрун, С.Ю. Максимов // Автоматическая сварка. — 2007. — № 8 (652). — С. 41-43. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT pirumovae specializirovannaâinformacionnoizmeritelʹnaâsistemadlâmonitoringaprocessadugovoisvarki AT skačkovio specializirovannaâinformacionnoizmeritelʹnaâsistemadlâmonitoringaprocessadugovoisvarki AT suprunsa specializirovannaâinformacionnoizmeritelʹnaâsistemadlâmonitoringaprocessadugovoisvarki AT maksimovsû specializirovannaâinformacionnoizmeritelʹnaâsistemadlâmonitoringaprocessadugovoisvarki AT pirumovae specialisedinformationmeasurementsystemtomonitorthearcweldingprocess AT skačkovio specialisedinformationmeasurementsystemtomonitorthearcweldingprocess AT suprunsa specialisedinformationmeasurementsystemtomonitorthearcweldingprocess AT maksimovsû specialisedinformationmeasurementsystemtomonitorthearcweldingprocess |
| first_indexed |
2025-11-26T18:44:42Z |
| last_indexed |
2025-11-26T18:44:42Z |
| _version_ |
1850768876091998208 |
| fulltext |
УДК 621.791.03-52
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬ-
НАЯ СИСТЕМА ДЛЯ МОНИТОРИНГА
ПРОЦЕССА ДУГОВОЙ СВАРКИ
А. Е. ПИРУМОВ, инж., И. О. СКАЧКОВ, канд. техн. наук (НТУУ «Киевский политехнический институт»),
С. А. СУПРУН, канд. техн. наук С. Ю. МАКСИМОВ, д-р техн. наук
(Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины)
Рассмотрены структура и функциональные возможности мобильной информационно-измерительной системы, пред-
назначенной для регистрации электрических и временных параметров процесса дуговой сварки с последующей
статистической обработкой и графической интерпретацией полученных результатов.
К л ю ч е в ы е с л о в а : информационно-измерительная сис-
тема, дуговая сварка, электрические и временные парамет-
ры, регистрация, статистическая обработка, графическая
интерпретация
Развитие информационных технологий существен-
но расширяет область применения компьютерной
техники в сварке. Совершенствование оборудова-
ния, применяемого для управления сварочными
процессами и измерения энергетических парамет-
ров сварочной дуги, сопровождается поиском
инструментов, способных обеспечить получение
прогнозируемой оценки качества изготовленной
продукции.
Одним из таких инструментов является инфор-
мационно-измерительная система (ИИС), разрабо-
танная совместно кафедрой электросварочных ус-
тановок НТУУ Украины «Киевский политехни-
ческий институт» и Институтом электросварки
им. Е. О. Патона НАН Украины. Она предназна-
чена для регистрации электрических и временных
параметров процесса дуговой сварки с последу-
ющей статистической обработкой и графической
интерпретацией полученных результатов.
ИИС (рис. 1) состоит из персональ-
ного компьютера, оснащенного специа-
лизированным программным обеспече-
нием «IMS2006», функционирующим в
среде операционной системы Windows
Me/2000/XP, внешнего аналого-цифро-
вого преобразователя (АЦП) и набора
датчиков. АЦП Е-140 (Л-Кард, Россия)
обеспечивает непрерывный сбор анало-
говых данных на частотах дискрети-
зации от 0,122 до 100,0 кГц [1]. В базо-
вом варианте ИИС комплектуется дат-
чиками тока и напряжения,
обеспечивающими гальваническую раз-
вязку цепи и измерение тока до 300 А
и напряжения до 500 В. При необходи-
мости пользователь может использовать датчики
с нормализированным уровнем выходного сигна-
ла до 10 В любого функционального назначения.
Структурная схема ИИС приведена на рис. 2.
Основные технические данные разработанной
ИИС следующие: количество аналоговых входов
— 16 или 32 (в зависимости от способа подклю-
чения к источнику сигнала); количество аналого-
вых выходов — 2; 16 входных и 16 выходных
цифровых TTЛ-совместимых линий. Диапазон
© А. Е. Пирумов, И. О. Скачков, С. А. Супрун, С. Ю. Максимов, 2007
Рис. 1. Общий вид ИИС
Рис. 2. Функциональная схема ИИС
8/2007 41
входных напряжений каналов аналогового ввода
— не более 10 В [1].
С помощью программного обеспечения ИИС
оцифрованный сигнал по предварительно задан-
ным параметрам записывается в файл в формате
знакового целого двухбайтного числа на жесткий
диск персонального компьютера. Обработка дан-
ных основана на статистическом анализе элект-
рических сигналов, получаемых с датчиков (нап-
ример, тока сварки и напряжения дуги, скорости
подачи проволоки и перемещения сварочной го-
ловки, расхода защитного газа и др.).
При записи сигналов пользователь имеет воз-
можность выбрать номер канала получения дан-
ных, установить частоту работы АЦП, задать
коэффициент усиления, указать имя файла для за-
писи, а также создать паспорт испытания. После
записи сигналов на жестком диске создается дво-
ичный файл с данными. По желанию пользователя
система позволяет при записи сигналов включать
опцию управления выходными цифровыми лини-
ями, что дает возможность программировать цикл
технологического процесса.
В основном окне программы обработки дан-
ных (рис. 3) отображаются осциллограммы запи-
санных сигналов, с которыми пользователь может
выполнять следующие операции: масштабиро-
вание, определение мгновенных значений, сохра-
нение изображения. В основном окне программы
также находятся кнопки для перехода к подпрог-
раммам обработки данных. С их помощью поль-
зователь может перейти к расчету основных ста-
тистических характеристик и построению различ-
ных гистограмм. Базовой версией программы об-
работки предусмотрены следующие режимы рас-
чета параметров сигналов.
1. Расчет статистических характеристик и пос-
троение гистограмм (рис. 4) для всех значений
осциллограммы или выбранного участка, находя-
щегося между двумя курсорами (положение кур-
соров задаются пользователем вручную). В прог-
рамме предусмотрена возможность рассчитывать
для выбранного канала записанных данных сле-
дующие характеристики: среднее и среднеквадра-
тическое значения, стандартное отклонение, дис-
персию, моду и медиану сигнала, коэффициент
вариации, определять значения минимума, мак-
симума и размаха сигнала, объем массива данных,
выбранного для расчетов [2]. Пользователь имеет
возможность выбрать и произвести расчет данных
соответствующих параметров, а также сохранить
изображение гистограммы амплитудных значений
сигнала.
2. Расчет статистических характеристик и пос-
троение гистограмм продолжительности коротких
замыканий сварочной дуги (рис. 5). Для обработки
программа отбирает значения, находящиеся выше
(для сигнала сварочного тока) или ниже (для сиг-
нала напряжения на дуге) уровня коротких замы-
каний, который устанавливает пользователь.
Пользователь имеет возможность получить ха-
рактеристики описательной статистики, а также
информацию по средней, минимальной и макси-
мальной продолжительности коротких замыканий
с отображением их гистограммы.
3. Расчет статистических значений и построе-
ние гистограмм времени зажиганий сва-
рочной дуги (рис. 6). Подпрограмма ра-
ботает по алгоритму, аналогичному опи-
санному в п. 2, с той лишь разницей,
что для обработки отбираются значения,
соответствующие уровню возбуждения
сварочной дуги.
Кроме того, для указанной версии
программы предусмотрена возможность
расчета минимального значения напря-
жения холостого хода, необходимого
Рис. 3. Основное окно программы обработки данных
Рис. 4. Окно построения гистограммы (а) и окно статистической обработки
сигнала (б)
Рис. 5. Окно статистической обработки значений коротких
замыканий сварочной дуги
42 8/2007
для надежного возбуждения сварочной дуги. Та-
кая характеристика полезна при исследовании но-
вых электродных материалов для сварки. Расчет
производится по зависимости, предложенной в ра-
боте [3]
Uх.х(min) = x
_
+ 3σ2
√⎯⎯2
,
где x
_
— среднее значение напряжения зажигания
дуги; σ2 — дисперсия значений напряжения за-
жигания дуги.
4. Для наглядности исследователь имеет воз-
можность получить вольт-амперную характерис-
тику для указанного участка осциллограммы, рас-
считать частоты с помощью преобразований
Фурье, а также скорость нарастания тока для выб-
ранного участка.
Описанная ИИС прошла успешное апробиро-
вание при исследовании процесса автоматической
подводной мокрой сварки [4].
Разработанная ИИС полезна исследователям,
работающим в области создания сварочных ма-
териалов и исследования технологических процес-
сов. Система мобильна, что расширяет область ее
применения, проста в использовании. Обработка ин-
формации может происходить как сразу после эк-
сперимента, так и в любое другое время. Получае-
мая информация легко преобразуется в графики и
таблицы, что является полезным при написании от-
четов и заключений об исследуемом сварочном ма-
териале или процессе сварки.
1. Кодоркин А. В. Е-140. Руководство пользователя. — М.:
L-Card, 2003.
2. Козлов Б. А., Ушаков И. А. Справочник по расчету надеж-
ности аппаратуры радиоэлектроники и автоматики. — М.:
Сов. радио, 1975. — 472 с.
3. Методика определения стабильности дуги переменного
тока / И. К. Походня, В. Н. Горпенюк, А. Е. Марченко и
др. // Автомат. сварка. — 1979. — № 12. — С. 16–18.
4. К вопросу применения нейронных сетей для контроля ка-
чества сварных соединений при подводной сварке / И. О.
Скачков, А. Е. Пирумов, С. Ю. Максимов, Е. А. Прилипко
// Там же. — 2006. — № 6. — С. 27–31.
The paper deals with the structure and functional capabilities of a mobile information-measuring system designed for
recording electrical and time parameters of the arc welding process with subsequent statistical processing and graphic
interpretation of the obtained results.
Поступила в редакцию 19.12.2006
ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ
Институт электросварки им.
Е. О. Патона НАН Украины
А. В. Лавренюк (ИЭС) защи-
тил 6 июня 2007 г. кандидат-
скую диссертацию на тему
«Трехфазно-двухфазный ис-
точник питания постоянного
тока для сварки в среде CO2».
Диссертационная работа
посвящена дальнейшему раз-
витию теории, проектирова-
ния и расчета источников питания (ИП) для свар-
ки в CO2 традиционного типа.
В результате проведенного анализа характе-
ристик двухфазных схем выпрямления определе-
но, что применение схем с параллельным соеди-
нением выпрямителей при построении сварочных
ИП нерационально, так как ведет к значительному
сужению пределов регулирования сварочного
напряжения, которое составляет до 25 %.
Установлено, что оптимальным вариантом
двухфазной схемы выпрямления при построении
сварочных ИП является двухфазная схема с пос-
ледовательно включенными выпрямителями, ко-
торые построены по двухполупериодной схеме со
средней точкой.
Разработан ИП для сварки в CO2, построенный
на базе двух последовательно соединенных вып-
рямителей, одного — управляемого, другого —
неуправляемого, питание которых осуществляется
от трехфазно-двухфазного трансформатора.
Силовая схема нового сварочного ИП позво-
ляет обеспечить плавное тиристорное регулиро-
вание сварочного напряжения с исключением про-
валов сварочного тока и напряжения до нуля во
всем диапазоне регулирования, а также повышен-
ное начальное значение напряжения ИП за счет
интегрированного в схему диодно-конденсаторно-
го умножителя напряжения (ДКУ), что обеспечи-
вает высокие сварочные свойства такого ИП. При
Рис. 6. Окно статистической обработки значений зажигания
8/2007 43
|