[发明专利]焊接过程稳定性在线定量评价方法

权利要求书

1.一种焊接过程稳定性在线定量评价方法，其特征在于，包括：

对焊接过程中电弧电压U和焊接电流I进行实施监测和获取，绘制相应的U-I周期相图；

将各U-I周期相图转换为二值图像K；

求得二值图像K中的动态工作曲线经过面积J_N；

根据公式(1)、(2)求得焊接过程稳定性评价指标P；

其中，J_N代表U-I曲线面积，N为经过的周期数，L为N个周期内的总采样数，P为第i个U-I周期与其它周期的重复率i＝1……N，Q为二值化图像矩阵L＝bwlabel(K)中对L取反后，使用命令sum(L(:))求出的非背景区域的总和，M为二值化图像矩阵L＝bwlabel(K)中元素个数；

根据获得焊接稳定性评价指标P对焊接过程稳定性进行评价。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取的具体步骤为：根据群控系统实时获取的电弧电压U和焊接电流I的数值，得到相应的各U-I周期相图。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述U-I周期相图转换为二值图像K的具体方法为：将U-I相图保存为“UI.jpg”，采用命令I＝imread(‘UI.jpg')将图像导入MATLAB，通过二值化转换函数im2bw()，将U-I相图文件转换为二值图像K。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述二值图像K中在U-I动态工作轨迹经过的地方灰度值为0，否则为1。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述求得动态工作曲线经过面积J_N的具体步骤为：取二值化图像矩阵L＝bwlabel(K)，对L取反，此时，图像矩阵中1的个数即为U-I曲线经过的总点数或面积；

使用命令sum(L(:))求出非背景区域的总和Q，设单位电压电流在U-I相图中的面积为1，由即可得到U-I相图中的动态工作曲线经过面积J_N。

6.权利要求1-5任一项所述的方法在CO₂气体保护焊、MAG/MIG焊中的应用。

7.一种焊接过程稳定性在线定量评价装置，其特征在于，包括：

检测装置：用于对焊接过程中电弧电压U和焊接电流I进行实施监测，采集各项检测数据；

输入设备：用于将所述各项检测数据传输到处理器；

处理器：用于对所述各项检测数据进行处理，得出焊接过程稳定性评价指标P；

输出设备：用于将处理器得出的焊接过程稳定性评价指标P进行输出；

显示器：用于将输出设备输出的结果进行显示；

其中，“对所述各项检测数据进行处理”的具体步骤为：

1)根据焊接过程中各周期电弧电压U和焊接电流I的值，绘制相应的U-I周期相图；

2)将各U-I周期相图转换为二值图像K；

3)求得二值图像K中的动态工作曲线经过面积J_N；

4)根据公式(1)、(2)求得焊接过程稳定性评价指标P；

其中，J_N代表U-I曲线面积，N为经过的周期数，L为N个周期内的总采样数，P为第i个U-I周期与其它周期的重复率i＝1……N，Q为二值化图像矩阵L＝bwlabel(K)中对L取反后，使用命令sum(L(:))求出的非背景区域的总和，M为二值化图像矩阵L＝bwlabel(K)中元素个数。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述U-I周期的相图转换为二值图像K的具体方法为：将U-I相图保存为“UI.jpg”，采用命令I＝imread(‘UI.jpg’)将图像导入MATLAB，通过二值化转换函数im2bw()，将U-I相图文件转换为二值图像K；

所述二值图像K中在U-I动态工作轨迹经过的地方灰度值为0，否则为1。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述求得动态工作曲线经过面积J_N的具体步骤为：取二值化图像矩阵L＝bwlabel(K)，对L取反，此时，图像矩阵中1的个数即为U-I曲线经过的总点数或面积；

使用命令sum(L(:))求出非背景区域的总和Q，设单位电压电流在U-I相图中的面积为1，由即可得到U-I相图中的动态工作曲线经过面积J_N。