Właściwości spawalnicze elektrod otulonych i ich ocena z wykorzystaniem sygnałów procesowych

Benedykt Ślązak, Ryszard Krawczyk Marek Fidali, Jacek Słania

Monografia przedstawia badania eksperymentalne oceny stabilności procesu spawania z wykorzystaniem rzeczywistych cyfrowych sygnałów prądu i napięcia spawania. Sygnały te są odzwierciedleniem samego procesu spawania oraz bogatym nośnikiem informacji o przebiegu tego procesu, a w szczególności jego stabilności. W niniejszej pracy sygnały prądowo-napięciowe zostały przeanalizowane przy użyciu różnych metod przetwarzania i analizy sygnałów. Eksperyment obejmuje analizę dwóch typów elektrod rutylowych zasilanych dwoma rodzajami źródeł prądu stałego, tradycyjnym tyrystorowym prostownikiem trójfazowym oraz nowoczesnym inwertorowym źródłem prądu. Podczas wykonywania napoin testowych rejestrowano oddzielnie sygnały prądowe i napięciowe za pomocą przetwornika A/C przy stałej częstotliwość próbkowania równej 5 kHz. Na podstawie sygnałów cyfrowych uzyskanych z każdego typu elektrody (typowych i wadliwych partii) oraz źródła zasilania zaprezentowano szereg wskaźników statystycznych, a także histogramy napięcia i prądu (definiowane jako rozkład gęstości wartości napięcia i prądu łuku spawalniczego). Ponadto przedstawiono wyniki analizy szybkiej transformacji Fouriera (FFT) oraz krótkoczasowej transformacji Fouriera (STFT), która pozwala oceniać proces osobno dla kilku krótszych zakresów przebiegu. W ocenie autorów przy dostatecznej liczebności przebiegów referencyjnych (uczących) możliwe jest opracowanie komputerowego systemu eksperckiego, który, opierając się na narzędziach sztucznej inteligencji, tj. Fuzzy Logic czy sieci neuronowych, mógłby dokonywać oceny właściwości spawalniczych elektrod w sposób autonomiczny, już bez udziału eksperta.