一种测量电弧电流密度分布的方法技术

本发明专利技术针对现有技术中存在的设备复杂，测量精度不够，测量结果不直观等不足，提供了一种测量电弧电流密度分布的方法和装置，该方法具有设备简单，测量精度高，后期数据处理简单，能直观反映电流密度分布。本发明专利技术测量时，电机带动丝杆转动，继而驱动安装在滑动槽上的滑动件和电流采集部件相对电弧运动，通过电流采集部件对电弧的电流值进行“扫描”采集，然后建立电弧电流密度值的数学模型，将电弧在阳极表面的截面的能量分布分割成面积规则可求的每个“像素”点，继而求解出电弧电流密度分布值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电弧特性测试领域，具体涉及和装置。
技术介绍
电弧电流密度是表征焊接电弧特性的主要参数之一，它能直接反应焊接电弧在工件表面的电流分布情况，进一步反映了电弧给焊件的热输入量分布，这与焊接过程中表现出来的熔池形态、熔深尺寸、熔滴过渡、焊缝成形等都有密切关系。对于直流TIG电弧，研究工作多集中于阳极表面电流密度的分布状况，因为这不仅能反映工件表面阳极热斑的能量密度、比热流大小及其分布规律，而且能反映工件的热输入状况。在这一过程中，不仅可以获悉等TIG弧离子体内部的一些重要性质和基本过程，从而了解焊接电弧等离子体内部的物理化学现象，把握和控制电弧等离子体中各种反应过程。同时，也为提高电弧的电热转换效率、降低能耗，控制热输入，改善焊缝成形提供了重要依据，对于焊接过程的计算机模拟、焊接接头组织性能的预测及质量控制具有重要意义。因此对电弧的电流密度分布的研究在科学研究和工程应用上都具有极其重要的意义。在国内外对等离子体电弧的研究过程中指出由于电弧中复杂的电、磁、流体以及热效应的相互作用，在计算电弧时的边界条件难于确定，使得模拟这种电弧受到了很大的阻碍，因此目前一般在电弧的研究过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量电弧电流密度分布的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤 第一步、第二电机(2)驱动第二丝杆(8)转动，第二丝杆(8)继而带动第二滑动块(6)进行平行测量平台(12)方向上的匀速运动，第二滑动块(6)的运动速度记为V，采集缝的宽度设为S。； 第二步、当电流接收传感装置(5)相对于TIG焊枪(4)匀速运动，透过上接收铜板(16)采集缝的电流被下接收铜板(17)接收，并将电流值通过采样电阻(10)转换成信号，每经过t时刻进行一次信号采集，即采样周期记为t，所测电流大小设为In ； 第三步、将整个电弧分为n等分，从开始接收到信号，到每经过一个时间t，采集缝的前进距离为V*t，设为等宽区域Sp S2 -SpS^Sn的宽度，则区域电流值Isi为第一个t时刻所测电流大小I1,区域S2的电流值Is2为第二个t时刻所测电流值I2减去I1,区域S3的电流值Is3为第三个t时刻所测电流值I3减去12，……，依次类推，其它等宽区域Sk的电流值Isk为第k个t时刻所测电流值Ik减去第k-1个t时刻所测电流值Ilri ；以上类推只适用于电弧还未完全覆盖整个采集缝，但当电弧完全覆盖整个采集缝时，即经过k个t时刻，k*V*t=S。，在(k+l)t时刻，区域Sk+1的电流值Is (k+1)为(k+l)t时刻所测电流值Ik+1减去kt时刻所测电流值Ik再加上I1电流值，(k+2)t时刻区域Sk+2的电流值Is (1;+2)为(k+2)t时刻所测电流值Ik+2减去(k+l)t时刻所测电流值Ik+1...

【专利技术属性】
技术研发人员：周琦，周彦松，周芷兰，王克鸿，朱军，黄俊，张德库，冯曰海，彭勇，景岩，章晓勇，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：