高压舱水下焊接系统设计及电信号采集

黄 晋，石永华

(华南理工大学 机械工程学院，广东 广州 510640)

高压舱水下焊接系统设计及电信号采集

黄 晋，石永华

(华南理工大学 机械工程学院，广东 广州 510640)

基于陆上焊接电源、高压舱、工控机、运动控制卡、两个具有编码器反馈信号的速度控制模式的直流伺服电动机、一个步进电机以及电动机驱动器、工作台、霍尔电流传感器、数据采集卡等，设计并实现了一种高压舱水下焊接系统。在该系统中，通过工控机上的人机交互界面发出的信号使电机驱动工作台三轴的运动控制带动焊枪在高压舱内进行模拟不同水深的水下焊接。编写了针对双路电压信号采集的Labview数据采集程序，且通过不断调试系统，在Labview程序中进行了各种软件滤波的对比，最终采用Inv Chebyshev滤波并进行了误差修正，完善了系统数据采集的Labview程序。同时还初步采集了一组水下焊接数据，该系统运行良好，可以进行下一步试验。

焊接电源；水下焊接；运动控制；数据采集

0 前言

水下焊接是一种在海洋、江河等水下严酷环境中进行的特殊的焊接方法。随着我国海洋资源特别是深海油气、可燃冰等资源开发力度的不断加大，对水下焊接的需求也越来越大、越来越迫切。

与陆上焊接相比，水下焊接有很多独特的特征。水具有密度大、热容量大、热传导快、不可压缩且随水深的增加而压力增大的特点[1]。在水下焊接时，环境比较恶劣，电弧本身受水的强烈冷却作用，同时压力、气泡的形成，长大和破裂对电弧有负面作用，电弧很容易熄灭，所以必须对水下焊接的电弧特性、工艺过程和冶金反应等进行系统深入的研究。……