[发明专利]基于等离子体电信号的激光焊接模式判定方法

摘要

本发明公开基于等离子体电信号的激光焊接模式判定方法，借助无源电探针，对激光焊接过程中的激光等离子体电信号进行采集、放大和滤波，对比分析每个参数下整个焊接过程电信号，选取焊接过程固定长度的数据点绘制概率密度分布图，选取相对较多的数据点计算标准差。本发明技术方案利用无源电探针检测激光焊接过程中等离子体电信号，将采集得到的电信号进行概率密度分析，绘制概率密度分布图，并计算电信号的标准差，实现激光焊焊接模式的判定。

主权项

基于等离子体电信号的激光焊接模式判定方法，其特征在于，按照下列步骤进行：步骤1，通过激光等离子体的无源电检测装置，对焊接过程中的等离子体电信号进行采集和处理，以得到等离子体电信号与时间的关系图：采集得到的电信号是一维列数组，记为x(t)＝[x1(t),x2(t),…xn(t)]T，t＝1,2,…N，则该数组中含有N个有效数据点：x1(t),x2(t),…xn(t)，t＝1,2,…N；构造采集得到的电信号所对应时间的一维列数组，记为t＝[t1,t2,…ti]T，i＝1,2…N；构造以时间为横坐标、采集得到的电信号为纵坐标的有序实数对：(t1,x1(t))、(t2,x2(t))……(tN,xN(t))，建立以时间为横坐标、等离子体电信号为纵坐标的直角坐标系，将上述得到的有序实数对绘制在该直角坐标系中，则可以得到整个焊接过程中采集的等离子体电信号与时间的关系图；步骤2，利用整个焊接过程中采集的等离子体电信号进行概率密度图的编制：选取整个焊接过程中等离子体电信号连续的时间区间，区间长度可在2～20s内选择，共含有数据点的个数N0，则绘制概率密度图的等离子体电信号数据样本记为：x01(t)，x02(t)，…x0N0(t)，并对等离子体电信号数据样本进行分组，取组数K＝N/1000；找出等离子体电信号数据样本中的最大值x0max(t)和最小值x0min(t)，则全距R＝x0max(t)‑x0min(t)，组距C＝全距R/组数K；根据等离子体电信号数据样本中最大值、最小值和组距确定每组的上下组界：第一组：x0min(t)～～[x0min(t)+组距C]，第二组：[x0min(t)+组距C]～～[x0min(t)+2*组距C]，……，第K组：[x0min(t)+(k‑1)组距C]～～[x0min(t)+k组距C]；确定每组内数据个数：把等离子体电信号数据样本依据各组之组界，将各数据逐个画记并归于各组内，可以得到每组内的数据个数Nj，j＝1，2，……K；计算每组内的数据个数Nj在整个等离子体电信号数据样本N0中所出现的概率Pj＝Nj/N0，j＝1，2，……K；利用上述获得的概率绘制概率密度分布图：把横坐标按照每一组的上下界绘制在横坐标轴上，这样把横坐标轴分成K段；以每一段长度C为宽，以相应组内数据出现的概率Pj(j＝1，2，……K)为长绘制矩形，最终可以得到K个宽相同、长不同的矩形，最终便可得到概率密度分布图；根据步骤2获得的概率密度分布图判断激光焊接模式：在概率密度分布图中，出现一个明显峰值的对应深熔焊特征，出现两个峰值的对应热导焊特征。