[发明专利]一种H型钢焊接温度的间接测量与在线调控方法

权利要求书

1.一种H型钢焊接温度的间接测量与在线调控方法，其特征在于：包括以下步骤：

①、设定初始生产速度为V，初始电源输出功率为P；

②、调节翼板测温组件位置，选定H型钢上翼板外表面上M组待测位置，每组待测位置上选定2n+1个点，并采集其位置参数

以H型钢上翼板外表面焊接点正上方为坐标原点建立坐标系，令每组待测位置位于焊缝中间的点的编号为M₀，待测点M₀相邻两点编号分别为M_-1、M₊₁，其余点的位置以此类推；

③、翼板测温组件采集H型钢上翼板外表面上选定位置处的温度

④、以ρ、k、c、t为模型参数，为待求变量即上翼板内表面上与外表面指定点对应处温度，构造出传热模型如下；

式中：

ρ------密度，kg/m³；

k------材料的导热系数，k＝k₀·μ，W/m℃；

k₀------各向同性材料的导热系数，W/m℃；

μ------导热系数修正因子，1.1≤μ≤1.5，初始令μ取最小值1.1；

------上翼板外表面上指定点处温度，℃；

------上翼板内表面上与外表面指定点对应处温度，℃；

c------比热容，J/kg℃；

t------时间，s；

------点M_N的位置参数；

通过所述传热模型由控制柜求得上翼板内表面上与外表面指定点对应处温度

⑤、令H型钢上翼板内表面焊接点处直线为v，通过构造的插值计算模型可求出直线v上对应2n+1个点的温度值，其中v₀为焊接点，构造出的插值计算模型如下；

式中：为基于各测温点m_n的温度沿轴向插值得到的直线v上各点温度，为基于测温点m₀的温度沿轴向插值得到的焊接点处温度值；为的m次插值多项式，是以为终点的m次插值多项式；为点v_n的位置参数，为点a_n的位置参数；

⑥、将带入步骤⑤所述插值计算模型中，插值计算出为基于直线v上除沿轴向插值得到的焊接点温度的各点温度值横向插值计算出的焊接点温度；

⑦、将轴向插值得到的焊接点温度与横向插值计算出的焊接点温度进行比较，

若二者之差的绝对值小于等于25℃，则表明插值计算出的焊接点温度与真实情况符合，取焊接点处温度值为

并执行步骤⑧；

若二者之差的绝对值大于25℃，则表明插值计算出的焊接点温度与真实情况不符，返回步骤④修正所构造的传热模型令导热系数修正因子μ＝μ+Δμ，重新计算上翼板内表面上与外表面指定点对应处温度，并重新插值计算焊接点处温度；

⑧、将T₀的值与最适宜焊接温度范围1350℃±30℃进行对比，若T₀在此温度范围内，则保持现有生产速度与电源输出功率并执行步骤⑨；

若T₀小于1320℃，则增大电源输出功率P，令P＝P+ΔP₁，控制系统采集信号，并返回步骤②；

若T₀大于1380℃，则提高生产速度V，令V＝V+ΔV₁，控制系统采集信号，并返回步骤②；

⑨、检测是否有停止生产信号输入，若有，则结束循环，若无则由控制系统采集信号，并返回步骤②以实现焊接温度的闭环控制。