Podczas procesu zgrzewania włączonyspawacz ultradźwiękowy, wejście sygnału elektrycznego do systemu akustycznego zmienia się szybko, a zakres zmian częstotliwości jest szeroki.Aby poprawić szybkość i dokładność pomiaru, po pierwsze, podejmowane są środki w celu wyboru układu o dużej szybkości reakcji, a stała czasowa komponentu i łącza filtrującego obwodu peryferyjnego układu jest kontrolowana tak, aby była mniejsza niż 0,2 ms , aby zapewnić, że całkowity czas odpowiedzi systemu jest mniejszy niż 2 ms i spełnić wymagania wykrywania szybko zmieniającego się sygnału elektrycznego.Aby zapewnić wymaganie szerokiego pasma częstotliwości amplitudy i charakterystyki częstotliwościowej systemu, dobierany jest rezystor typu RCK o wysokiej precyzji i wysokiej stabilności, który ma minimalną indukcyjność i pojemność pasożytniczą.Podzespoły wzmacniacza operacyjnego należy dobierać z powiększeniem w otwartej pętli większym niż 10 i powiększeniem w zamkniętej pętli mniejszym niż 10. W ten sposób można uzyskać płaską krzywą amplituda-częstotliwość w zakresie 0 ~ 20 kHz ±3 kHz.Poniżej znajduje się krótki opis każdego modułu funkcjonalnego.
1.1 Pomiar Vrms napięcia RMS
Aparatura testowa opracowana w tej pracy może mierzyć sinusoidalny sygnał napięciowy ze zniekształceniami o wartości skutecznej 0 ~ 1 000 V i częstotliwości 20 kHz±3 kHz.Napięcie wejściowe jest ekstrahowane sygnałem, wartość skuteczna jest konwertowana na AC/DC, a następnie proporcjonalnie dopasowywana do dwóch kanałów wyjściowych.Jeden kanał jest dostarczany do 3-bitowej półcyfrowej głowicy miernika na przednim panelu testera, która bezpośrednio wyświetla wartość skuteczną napięcia 0-1 000 V.Drugi wyprowadza analogowy sygnał napięciowy 0 ~ 10 V przez tylny panel testera w celu akwizycji i analizy danych przez komputer.
Sygnał napięciowy może być wydobyty za pomocą przekładnika napięciowego, czujnika Halla lub konwertera fotoelektrycznego.Te metody
Chociaż izolacja jest dobra, będzie wytwarzać różne stopnie zniekształceń przebiegu i dodatkowe przesunięcie fazowe dla sygnału elektrycznego 20 kHz, co utrudnia zapewnienie dokładności pomiaru mocy i pomiaru kąta fazowego.W tym artykule zastosowano wzmacniacz proporcjonalny do przetwarzania sygnału napięciowego, rezystancję wejściową wzmacniacza o wartości 5,1 MΩ, ten aspekt może sprawić, że tłumienie sygnału wejściowego, ochrona przed wysokim ciśnieniem dla kolejnych obwodów, a w wyniku impedancji wejściowej wzmacniacza znacznie przewyższą rezystancja źródła sygnału generatora ultradźwiękowego, stan pracy generatora ultradźwiękowego nie ma wpływu.
AD637 służy do pomiaru napięcia RMS.Jest to konwerter AC-DC RMS o wysokiej dokładności konwersji w górę i szerokim paśmie częstotliwości, a konwersja jest niezależna od kształtu fali.To prawdziwy konwerter RMS.Maksymalny błąd to około 1%.Gdy współczynnik kształtu fali wynosi 1 ~ 2, nie powstaje żaden dodatkowy błąd.
1.2 Pomiar skutecznej wartości prądu
Opracowany w tym artykule obwód wykrywania prądu RMS może wykryć sygnał prądowy ze zniekształceniem sinusoidalnym 0 ~ 2 A, 20 kHz ± 3 kHz.Przyjmując standardową rezystancję próbkowania połączoną szeregowo z pętlą obciążenia generatora ultradźwiękowego na FIG.1, prąd jest najpierw przekształcany na proporcjonalny do niego sygnał napięciowy.Ponieważ rezystancja próbkowania jest urządzeniem czysto rezystancyjnym, nie spowoduje zniekształcenia przebiegu prądu ani dodatkowego przesunięcia fazowego, aby zapewnić dokładność pomiaru.Sygnał napięciowy proporcjonalny do prądu jest przetwarzany na analogowy sygnał napięciowy przez konwerter RMS AC-DC AD637, który jest wyprowadzany do głowicy miernika cyfrowego i komputera na dwa sposoby.Zasada konwersji jest taka sama jak w przypadku konwersji napięcia RMS.
1.3 Pomiar mocy czynnej
Sygnał pomiaru mocy czynnej pochodzi z napięcia stłumionego oraz przetworzonego sygnału I/V w module pomiaru wartości skutecznej napięcia i prądu.Rdzeniem modułu pomiaru mocy jest analogowy powielacz i układ filtrujący AD534.Po przemnożeniu chwilowego napięcia przez mnożnik przepływu prądu składowa wysokiej częstotliwości jest odfiltrowywana w celu uzyskania rzeczywistej mocy czynnej.
1. 4 Pomiar różnicy faz między prądem a napięciem
Różnica faz między napięciem wejściowym a prądem przetwornika ultradźwiękowego jest mierzona poprzez kształtowanie wejściowych sygnałów napięcia i prądu w fale prostokątne przez komparator przechodzący przez zero, a następnie syntezę różnicy faz poprzez przetwarzanie logiczne XOR.Ponieważ istnieje nie tylko różnica faz między napięciem a prądem, ale także różnica między wyprzedzeniem a opóźnieniem, Ming Yang zaprojektował również obwód czasowy do identyfikacji relacji wyprzedzenia i opóźnienia.Jeśli masz jakieś potrzeby, skontaktuj się z nami.
1.5 Pomiar częstotliwości
Moduł pomiaru częstotliwości wykorzystuje mikrokomputer jednoukładowy 8051, wykorzystujący standardową częstotliwość kryształu, liczbę sygnału impulsu kryształu w określonym okresie sygnału, może być realizowany w ciągu 1 ms, częstotliwość wynosi 20 kHz, błąd nie przekracza 2 Hz.Wyniki pomiaru częstotliwości są wyprowadzane przez 16-bitowe liczby binarne, wprowadzane na kartę we/wy komputera i konwertowane na dziesiętne wartości rzeczywistej częstotliwości przez programowanie.
Zgrzewanie ultradźwiękowe tworzyw sztucznych odbywa się pod wpływem chwili i ciśnienia, a proces zgrzewania wykazuje cechy oddziaływania szybkiego, złożonego, trudnego i wieloparametrowego.Podczas i po spawaniu powstają znaczne naprężenia i odkształcenia (odkształcenie szczątkowe spawania, skurcz spawalniczy, wypaczenie spawalnicze), a naprężenia dynamiczne i naprężenia szczątkowe spawania generowane w procesie spawania, ale także wpływają na odkształcenie przedmiotu obrabianego i wady spawania.
Wpływa również na spawalność struktury przedmiotu obrabianego oraz na kruche pękanie, wytrzymałość zmęczeniową, granicę plastyczności, charakterystykę wibracji i tak dalej.Szczególnie wpływają na dokładność obróbki spawanych detali i stabilność wymiarową.Problem naprężeń termicznych i odkształceń spawalniczych jest bardzo trudny, bez przewidywania, nie potrafi kompleksowo przewidzieć i przeanalizować wpływu spawania na właściwości mechaniczne całego spawacza oraz obiektywnie ocenić jakość spawania.Jednocześnie wielu ważnych danych, a mianowicie wpływu, nie da się zmierzyć bezpośrednio konwencjonalnymi metodami.
Zajmujemy się profesjonalną działalnością badawczo-rozwojową, produkcją i sprzedażązgrzewarka ultradźwiękowa, zgrzewarka wysokiej częstotliwości, spawarka do metalu, Generator ultradźwiękowyfabryka.Chętnie dzielimy się naszym wsparciem technicznym w zakresie ultrasonografii i doświadczeniem w zakresie ultrasonografii.Jeśli masz projekt do konsultacji, podaj materiał i rozmiar swoich produktów.Zapewnimy Ci bezpłatny program zgrzewania ultradźwiękowego.
Czas publikacji: 20 października-2022