新能源与高效节能

本发明一种焊接过程检测设备及焊接参数采集方法，所述检测设备包括焊机、采集系统和上位机，其中，焊机和采集系统分别与上位机相连接。所述参数采集方法包含5个步骤。采用本发明后，能实时的采集和存储焊接过程中的电信号与温度场信号，并能在-200℃至1300℃宽范围的采集温度，能承受3000v的TIG高压起弧而不损坏。采用本发明获取的数据可在电脑的上位机软件中分析，焊接电压、电流的分析包括平均电压、平均电流、电压波形图、电流波形图、电压电流波形图，电压密度分布曲线，电流密度分布曲线。温度场的信号分析包括8通道温度场曲线、每通道的最高温度、最低温度、平均温度、温度变化的速度、T85时间、T83时间。

在以往的焊接工艺评定过程中，往往只是关注焊后接头的成型、组织、金相、力学性能等数据，焊接过程中的电信号与温度场信号基本不关注。这就导致出现一些工艺性能差的接头无法找出原因。电信号是焊接过程中焊机最直接的能量输出方式，此信号可以反映焊机的工作性能及所采用的焊接方法。在同样的热输入量下，不同的电信号波形会对接头的成形、组织、金相、力学性能产生明显的影响。接头的成型就是在高温下熔化然后冷却成型，温度场信号能最直接的反映工件的受热状态。因此我们发明出能将焊接过程中的电压、电流、温度场信号同步采集的系统。有了这些数据，我们可以找出某个接头的焊接电信号的波形和温度场的热循环曲线，利用这些数据可以从不同的角度分析接头的成型、组织、金相、力学性能，并且不同角度的分析结果应该是相互佐证的。这样的分析方法相比以往的方法会更科学、更全面、更准确、更容易找到问题所在，对现代焊接工艺评定的发展有重大促进作用。

本发明的控制芯片采用高性价比ARM芯片-STM32F429VGT6,其内置1MB闪存和256KB SRAM这样的超大存储空间可以满足使用UCOS-III的实时操作系统来完成所有控制与采集任务，同时所有的数据会显示在7寸液晶屏上，液晶屏通过FSMC总线连接到ARM芯片，图形界面显示使用基于STemWin图形界面系统来开发。所有的数据存储到SD卡中，SD卡通过SDIO接口连接到ARM上，对SD卡的操作使用了FatFS文件系统。STM32F429系列采用最新的180MHz的ARM Cortex-M4处理器内核其速度可以满足我们高速数据采集的要求。采集的数据也可以通过无线或者网口向其他设备传送。无线的通信协议采用MODBUS协议，网口的通信协议使用lwip协议栈实现。