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1.2.3 虚拟仪器在焊接中的应用
随着技术的进步，对焊接过程的测试也提出了更高的要求，一般指针仪表加示波器的测试方式已满足不了焊接过程分析的要求，由于焊接过程的特殊性，焊接研究人员与仪器开发人员沟通较为困难，而自己利用高级语言（如VB、VC等）进行编程又感觉到力不从心，因此，一直在寻求能满足焊接要求的专用仪器。LabVIEW是虚拟仪器的支撑软件，它的出现，无疑为焊接研究人员开发自己的仪器提供了方便的手段，LabVIEW与硬件紧密结合可实现快速开发、数据采集、控制分析等应用，将用户从繁琐的程序代码的编写工作中解脱出来，缩短软件的研发周期。
目前虚拟仪器在焊接方面主要有以下几个方面的应用：
I 设计分析焊接电源特性
虚拟仪器技术在焊接电弧—电源系统中的应用优势，在运用虚拟仪器软件LabVIEW进行焊接电弧—电源系统的特性测量时，可分别针对电源外特性、电弧的动静特性、过渡周期等参数，总结出操作流程及运算规范[18]。上海交大的张勇等人在基于虚拟仪器LabVIEW技术建立了焊接电源系统研究平台上，并对焊接参数采集处理得到焊接过程主要参数的概率密度分布图[19]。
II 检测与分析焊接过程
虚拟仪器技术的出现与普及给解决弧焊品质（过程）的在线定量化评价带来了便捷的途径。其一，虚拟仪器丰富的分析功能是基于软件的，因此可以很方便地采用各种弧焊品质定量评价算法；其次，虚拟仪器的运算速度是由微机运算速度决定的，其快速的特点使得虚拟仪器能够实现自动焊的在线质量评价。因而，国内对于焊接过程的检测分析特别是针对CO2弧焊进行分析还是取得了一些成果。分别以LabVIEW和Labwindows/CVI为开发平台，以线性回归模型和非线性回归模型为核心算法的弧焊品质在线定量评价系统。设计硬件电路，建立数据采集分析系统，运用统计方法，通过概率密度分布图、统计图形以及频谱分析等对焊接质量进行分析，指导实践[20~22]。建立电阻点焊参数采集及缺陷信息分析系统实现了对铝合金点焊过程工艺参数的实时采集、数据传输与存储、波形同步显示，以及对工艺参数的分析和处理，对点焊过程中发生的缺陷状况作出评定和分析[23]。
III 焊接的自动控制
上海大学马东辉等人研制全自动TIG焊机，用图像采集卡和摄像头构成摄像系统，用LabVIEW进行编程，通过对机、气、电控制，结合图像采集，可实现自动上下料，焊枪自动对准焊缝，同时对焊接电流、电压、保护气体流量，真空度进行实时监控。内存32组焊接专家系统参数，可根据所用的焊丝直径、材料、母材厚度选用不同参数组，获得最佳焊接参数[24]。上海大学郭清华等人利用LabVIEW平台、IMAQ（图像采集）根据图像采集卡的原理及对图像进行灰度边缘增强、二值化、微分变换等处理方法，开发出焊缝跟踪系统，满足焊接技术的要求[25]。
总的看来，虚拟仪器的应用基本可以说是无孔不入了。从另一个方面也说明了虚拟仪器确实有不可比拟的优越性，既方便了科研试验，又节约了大量的物质资源。
1.3 熔化极气体保护焊电参数特征与质量关系
熔化极气体保护焊（gas metal arc welding，GMAW）焊接熔滴过渡过程是一个复杂的过程。GMAW按熔滴过渡行常见过渡形式有两种：短路过渡和喷射过渡，其电流电压特点大致分为短路、脉冲和恒压三种类型。这与电源的静特性和焊接规范参数如焊接电流、电弧电压、送丝速度、保护气体成分以及流量有很大的关系。熔滴过渡的过程是一个多干扰、强耦合、复杂的非线性过程，其中包含许多物理化学过程[26]，因此，熔滴过渡对GMAW焊接过程的稳定性及焊接质量具有重要的影响。
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