[发明专利]基于旋转电弧稳定性传感器的电弧稳定性分量识别方法

权利要求书

1.基于旋转电弧稳定性传感器的电弧稳定性分量识别方法，其特征在于：利用旋转电弧稳定性传感器的工作原理，实现电弧稳定性综合评价指标的检测，该旋转电弧稳定性传感器以电弧稳定性为输入，以电弧长度自身调节系统为敏感元件，以旋转电弧为转换元件，以焊接回路为转换电路，以数据采集及处理系统为输出单元，以旋转电弧传感信号为输出；利用电弧稳定性的分类及其评价指标，将电弧稳定性分成三个分量，并对每个分量的大小进行量化；利用电弧稳定性分量的识别方法，识别出电弧稳定性三个分量的大小。

2.如权利要求1所述的基于旋转电弧稳定性传感器的电弧稳定性分量识别方法，其特征在于：所述利用旋转电弧稳定性传感器的工作原理，实现电弧稳定性综合评价指标的检测，该旋转电弧稳定性传感器以电弧稳定性为输入，以电弧长度自身调节系统为敏感元件，以旋转电弧为转换元件，以焊接回路为转换电路，以数据采集及处理系统为输出单元，以旋转电弧传感信号为输出，其具体内容如下：

当电弧稳定性变化时，使焊接电压或焊接电流变化，将造成电弧长度自身调节系统的弧长调节能力变化，利用电弧长度自身调节系统将电弧稳定性调制成电弧长度自身调节能力；通过控制电弧旋转半径及角速度，使角焊时电弧长度按给定的大小及速度变化，利用旋转电弧将电弧长度自身调节能力调制成电弧长度恢复值；利用焊接回路将电弧长度恢复值转变成焊接电流；利用数据采集及处理系统将焊接电流转变成旋转电弧传感信号；

基于电弧稳定性对旋转电弧传感信号的作用机理，建立电弧稳定性-电弧长度自身调节能力的关系模型，建立电弧长度自身调节能力-电弧长度恢复值的关系模型，建立电弧长度恢复值-焊接电流的关系模型，建立焊接电流-旋转电弧传感信号的关系模型，结合这些模型，建立电弧稳定性-旋转电弧传感信号映射关系的模型；基于建立的电弧稳定性-旋转电弧传感信号映射关系模型，实现电弧稳定性综合评价指标w₀的检测。

3.如权利要求1所述的基于旋转电弧稳定性传感器的电弧稳定性分量识别方法，其特征在于：所述利用电弧稳定性的分类及其评价指标，将电弧稳定性分成三个分量，并对每个分量的大小进行量化，其具体内容如下：

将电弧稳定性分成三类：电弧不稳定、电弧欠稳定、电弧稳定；如果电弧处于不稳定状态，相邻两次电弧亮度及形态变化非常大，电弧很暗，并且，有时电弧还会熄灭，存在断弧现象；定义电弧不稳定状态指标为w₁，用其描述电弧状态隶属于电弧不稳定的程度，w₁的取值范围为0至1，w₁的值越大，表示电弧越不稳定；

如果电弧处于欠稳定状态，相邻两次电弧亮度及形态变化较大，但不存在电弧熄灭现象，电弧暗，或者电弧亮度从亮变成暗；定义电弧欠稳定状态指标为w₂，用其描述电弧状态隶属于电弧欠稳定的程度，w₂的取值范围为0至1；w₂的值越大，表示电弧欠稳定的程度越大；w₂的值越小，表示电弧欠稳定的程度越轻，电弧越接近稳定状态或不稳定状态；

如果电弧处于稳定状态，相邻两次电弧亮度及形态变化小或不变，不存在电弧熄灭现象，电弧亮度很亮或者亮；定义电弧稳定状态指标为w₃，用其描述电弧状态隶属于电弧稳定的程度，w₃的取值范围为0至1；w₃的值越大，表示电弧的稳定性越好；

因此，用电弧不稳定状态指标w₁、电弧欠稳定状态指标w₂、电弧稳定状态指标w₃作为电弧稳定性的评价指标，电弧稳定性W＝[w₁,w₂,w₃]。

4.如权利要求1所述的基于旋转电弧稳定性传感器的电弧稳定性分量识别方法，其特征在于：所述利用电弧稳定性分量的识别方法，识别出电弧稳定性三个分量的大小，其具体内容如下：

利用旋转电弧稳定性传感器识别出的电弧稳定性综合评价指标，识别出电弧稳定性的三个分量，其满足下式，

式中，W为电弧稳定性，w₁为电弧不稳定状态指标，w₂为电弧欠稳定状态指标，w₃为电弧稳定状态指标，w₀为电弧稳定性综合评价指标；

因此，基于电弧稳定性分量的识别方法，识别出电弧稳定性的三个分量：评价电弧不稳定状态程度的指标w₁，评价电弧欠稳定状态程度的指标w₂，评价电弧稳定状态程度的指标w₃。