一种H型钢焊接温度的间接测量与在线调控方法与流程

文档序号:21401362发布日期:2020-07-07 14:33阅读:来源:国知局

技术特征:

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,为代求变量即上翼板内表面上与外表面指定点对映处温度,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映处温度,℃;

c------比热容,j/kg℃;

t------时间,s;

------点mn的位置参数;

通过所述传热模型可由控制柜求得上翼板内表面上指定点处温度

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mn的温度沿轴向插值得到的直线v上各点温度,为基于各测温点m0的温度沿轴向插值得到的焊接点处温度值;的m次插值多项式;

⑥、将带入步骤⑤所述插值模型中,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映处温度,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。


技术总结
本发明公开了一种H型钢焊接温度的间接测量与在线调控方法,包括以下步骤:①、设定初始生产速度V,初始电源输出功率P;②、选定M×(2n+1)个点并采集位置参数;③、采集待测点的温度;④、构造传热模型,由传热模型求H型钢上翼板内表面对应点温度;⑤、构造插值模型;⑥、通过插值模型求出轴向插值温度与横向插值温度;⑦、通过轴向插值温度与横向插值温度判断插值结果是否可信,若可信则求出焊接点处温度值并执行步骤⑧,若不可信则返回步骤④修正传热模型;⑧、判断焊接点处温度是否处于最适宜焊接温度范围,若是则执行步骤⑨,若不是则调节电源功率与生产速度;⑨、检测有无停止生产信号输入,若有则停止循环,若无则返回步骤②闭环监控。

技术研发人员:李明;马杭洲;张豪辉
受保护的技术使用者:燕山大学
技术研发日:2020.01.08
技术公布日:2020.07.07
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