Під час процесу зварювання наультразвуковий зварювальникелектричний сигнал, що надходить до акустичної системи, швидко змінюється, а діапазон зміни частоти широкий.Щоб підвищити швидкість і точність вимірювання, по-перше, вживаються заходи для вибору чіпа з високою швидкістю відгуку, а постійна часу компонента та ланки фільтра периферійної схеми чіпа контролюється менше 0,2 мс. , щоб забезпечити загальний час відгуку системи менше 2 мс і задовольнити потребу виявлення швидкозмінного електричного сигналу.Для того, щоб забезпечити вимогу широкої амплітуди смуги частот і частотних характеристик системи, вибрано резистор типу RCK з високою точністю і високою стабільністю, який має мінімальну паразитну індуктивність і ємність.Компоненти операційного підсилювача слід вибирати зі збільшенням у відкритому контурі більше 10 і збільшенням у замкнутому контурі менше 10. Таким чином можна отримати плоску криву амплітуда-частота від 0 ~ 20 кГц ±3 кГц.Нижче наведено короткий опис кожного функціонального модуля.
1.1 Вимірювання середньоквадратичного значення напруги
Тестове обладнання, розроблене в цій статті, може вимірювати синусоїдальний сигнал напруги зі спотворенням із середньоквадратичним значенням 0 ~ 1000 В і частотою 20 кГц±3 кГц.Вхідна напруга виділяється сигналом, середньоквадратичне значення перетворюється на змінний/постійний струм, а потім пропорційно регулюється у двох вихідних каналах.Один канал подається на 3-розрядну напівцифрову вимірювальну головку на передній панелі тестера, яка безпосередньо відображає середньоквадратичне значення напруги 0-1000 В.Інший виводить аналоговий сигнал напруги 0 ~ 10 В через задню панель тестера для збору та аналізу даних комп’ютером.
Сигнал напруги може бути отриманий трансформатором напруги, датчиком Холла або пристроєм фотоелектричного перетворення.Ці методи
Незважаючи на хорошу ізоляцію, вона призведе до різного ступеня спотворення форми сигналу та додаткового зсуву фази для електричного сигналу 20 кГц, що ускладнює забезпечення точності вимірювання потужності та вимірювання фазового кута.У цій статті ВИКОРИСТОВУЄТЬСЯ пропорційна обробка сигналу підсилювача до напруги, вхідний опір підсилювача з використанням 5,1 МΨ, цей аспект може призвести до ослаблення вхідного сигналу, захисту від високого тиску для наступних ланцюгів, і, як наслідок, вхідний опір підсилювача значно переважає опір джерела сигналу ультразвукового генератора, робочий стан ультразвукового генератора не впливає.
AD637 використовується для вимірювання середньоквадратичної напруги.Це середньоквадратичний перетворювач змінного струму в постійний струм із високою точністю підвищення частоти та широким частотним діапазоном, а перетворення не залежить від форми сигналу.Це справжній конвертер RMS.Максимальна похибка становить близько 1%.Коли коефіцієнт форми сигналу становить 1 ~ 2, додаткова помилка не виникає.
1.2 Вимірювання чинного значення струму
Схема визначення середньоквадратичного значення струму, розроблена в цій статті, може виявляти сигнал струму з синусоїдальним спотворенням 0 ~ 2 А, 20 кГц ±3 кГц.Приймаючи стандартний опір вибірки, підключений послідовно до контуру навантаження ультразвукового генератора на ФІГ.1 струм спочатку перетворюється в пропорційний йому сигнал напруги.Оскільки опір вибірки є чистим резистивним пристроєм, він не призведе до спотворення форми сигналу струму або додаткового зсуву фази, щоб забезпечити точність вимірювання.Сигнал напруги, пропорційний струму, перетворюється в аналоговий сигнал напруги за допомогою середньоквадратичного перетворювача змінного струму в постійний струм AD637, який двома способами виводиться на головку цифрового лічильника та комп’ютер.Принцип перетворення такий самий, як і перетворення середньоквадратичної напруги.
1.3 Вимірювання активної потужності
Сигнал вимірювання активної потужності надходить із ослабленої напруги та I/V перетвореного сигналу в модулі середньоквадратичного вимірювання напруги та струму.Основою модуля вимірювання потужності є схема аналогового помножувача та фільтра AD534.Після множення миттєвої напруги на множник потоку струму високочастотна складова відфільтровується для отримання фактичної активної потужності.
1. 4 Вимірювання різниці фаз між струмом і напругою
Різниця фаз між вхідною напругою та струмом ультразвукового перетворювача вимірюється шляхом формування прямокутних сигналів вхідної напруги та струму за допомогою компаратора з переходом через нуль, а потім синтезування різниці фаз за допомогою логічної обробки XOR.Оскільки існує не лише різниця фаз між напругою та струмом, але й різниця між випередженням і затримкою, Мін Ян також розробив схему синхронізації для визначення співвідношення випередження та затримки.Якщо у вас є якісь потреби, зв'яжіться з нами.
1.5 Вимірювання частоти
Модуль вимірювання частоти використовує однокристальний мікрокомп'ютер 8051, використовуючи стандартну кристалічну частоту, підрахунок кристалічного імпульсного сигналу в певний період сигналу, може бути реалізований протягом 1 мс, частота 20 кГц, помилка не більше 2 Гц.Результати вимірювання частоти виводяться у вигляді 16-розрядних двійкових чисел, вводяться в плату вводу/виводу комп’ютера та перетворюються в десяткові фактичні значення частоти за допомогою програмного забезпечення.
Ультразвукове зварювання пластику завершується миттєво та під тиском, а процес зварювання демонструє характеристики швидкого, складного, складного та багатопараметричного впливу.Під час та після зварювання виникатимуть значні напруги та деформації (залишкова деформація під час зварювання, усадка під час зварювання, викривлення під час зварювання), а також динамічне напруження та залишкова напруга під час зварювання, що виникають у процесі зварювання, а також впливатимуть на деформацію заготовки та дефекти зварювання.
Це також впливає на зварюваність структури заготовки та міцність на крихке руйнування, втомну міцність, межу текучості, характеристики вібрації тощо.Особливо впливають на точність обробки зварювальної заготовки і стабільність розмірів.Проблема термічної напруги та деформації зварювання є дуже складною, без передбачення неможливо всебічно передбачити та проаналізувати вплив зварювання на механічні властивості зварника в цілому та об’єктивно оцінити якість зварювання.У той же час багато важливих даних, а саме вплив, неможливо виміряти безпосередньо звичайними методами.
Ми є професійним R & D, виробництва та продажуапарат ультразвукового зварювання, високочастотний зварювальний апарат, апарат для зварювання металу, Ультразвуковий генераторфабрика.Ми раді поділитися нашою технічною підтримкою та досвідом ультразвукового лікування.Якщо у вас є проект для консультації, повідомте нам матеріал і розмір ваших виробів.Ми надамо вам безкоштовну програму ультразвукового зварювання.
Час публікації: 20 жовтня 2022 р