高頻焊接范文

時(shí)間:2023-04-09 17:57:40

導(dǎo)語:如何才能寫好一篇高頻焊接,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

高頻焊接

篇1

關(guān)鍵詞:高頻焊接 原理 控制 要點(diǎn)

高頻焊用于碳鋼焊管生產(chǎn)已經(jīng)有60多年的歷史,高頻焊接具有較大的電源功率,對不同材質(zhì)、口徑和壁厚的鋼管都能達(dá)到較高的焊接速度(比氬弧焊的最高焊接速度高出l0倍以上)。高頻焊接技術(shù)的出現(xiàn)和成熟,直接推動(dòng)了直縫焊管產(chǎn)業(yè)的巨大發(fā)展,它是直縫焊管(ERW)生產(chǎn)的關(guān)鍵工序。高頻焊接質(zhì)量的好壞,直接影響到焊管產(chǎn)品的整體強(qiáng)度、質(zhì)量等級(jí)和生產(chǎn)速度。

作為焊管生產(chǎn)制造者,必須深刻了解高頻焊接的基本原理;了解高頻焊接設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理;了解高頻焊接質(zhì)量控制的要點(diǎn)。

1高頻焊接的基本原理

所謂高頻,是相對于50Hz的交流電流頻率而言的,一般是指50KHz~400KHz的高頻電流。高頻電流通過金屬導(dǎo)體時(shí),會(huì)產(chǎn)生兩種奇特的效應(yīng):集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng),高頻焊接就是利用這兩種效應(yīng)來進(jìn)行鋼管的焊接的。

集膚效應(yīng)是指以一定頻率的交流電流通過同一個(gè)導(dǎo)體時(shí),電流的密度不是均勻地分布于導(dǎo)體的所有截面的,它會(huì)主要向?qū)w的表面集中,即電流在導(dǎo)體表面的密度大,在導(dǎo)體內(nèi)部的密度小,所以我們形象地稱之為:“集膚效應(yīng)”。集膚效應(yīng)通常用電流的穿透深度來度量,穿透深度值越小,集膚效應(yīng)越顯著。這穿透深度與導(dǎo)體的電阻率的平方根成正比,與頻率和磁導(dǎo)率的平方根成反比。通俗地說,頻率越高,電流就越集中在鋼板的表面;頻率越低,表面電流就越分散。必須注意:鋼鐵雖然是導(dǎo)體,但它的磁導(dǎo)率會(huì)隨著溫度升高而下降,就是說,當(dāng)鋼板溫度升高的時(shí)候,磁導(dǎo)率會(huì)下降,集膚效應(yīng)會(huì)減小。

鄰近效應(yīng)是指高頻電流在兩個(gè)相鄰的導(dǎo)體中反向流動(dòng)時(shí),電流會(huì)向兩個(gè)導(dǎo)體相近的邊緣集中流動(dòng),即使兩個(gè)導(dǎo)體另外有一條較短的邊,電流也并不沿著較短的路線流動(dòng),我們把這種效應(yīng)稱為:“鄰近效應(yīng)”。鄰近效應(yīng)本質(zhì)上是由于感抗的作用,感抗在高頻電流中起主導(dǎo)的作用。鄰近效應(yīng)隨著頻率增高和相鄰導(dǎo)體的間距變近而增高,如果在鄰近導(dǎo)體周圍再加上一個(gè)磁心,那么高頻電流將更集中于工件的表層。

這兩種效應(yīng)是實(shí)現(xiàn)金屬高頻焊接的基礎(chǔ)。高頻焊接就是利用了集膚效應(yīng)使高頻電流的能量集中在工件的表面,而利用了鄰近效應(yīng)來控制高頻電流流動(dòng)路線的位置和范圍。電流的速度是很快的,它可以在很短的時(shí)間內(nèi)將相鄰的鋼板邊部加熱、熔融,并通過擠壓實(shí)現(xiàn)對接。

2 高頻焊接設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理

高頻焊接設(shè)備就是用于實(shí)現(xiàn)高頻焊接的電氣―機(jī)械系統(tǒng),高頻焊接設(shè)備是由高頻焊接機(jī)和焊管成型機(jī)組成的。其中高頻焊接機(jī)一般由高頻發(fā)生器和饋電裝置二個(gè)部分組成,它的作用是產(chǎn)生高頻電流并控制它;成型機(jī)由擠壓輥架組成,它的作用是將被高頻電流熔融的部分加以擠壓,排除鋼板表面的氧化層和雜質(zhì),使鋼板完全熔合成一體。

近年來,某些設(shè)備制造公司開始采用了固態(tài)模塊式結(jié)構(gòu),大大提高了焊接可靠性,保證了焊接質(zhì)量。如某公司設(shè)計(jì)的高頻焊機(jī)由以下部分組成:整流及控制單元(CRU),逆變器,匹配及補(bǔ)償單元(IMC),CRU與IMC間的直流電纜,IMC到線圈或接觸組件。感應(yīng)加熱系統(tǒng)的輸出功率控制是通過控制逆變器的輸出電流來控制的,上述控制是通過一個(gè)用來控制三極管驅(qū)動(dòng)器的功率控制卡完成的。

3高頻焊接質(zhì)量控制的要點(diǎn)

在鋼管高頻焊接過程中,焊接工藝及工藝參數(shù)的控制、感應(yīng)圈和阻抗器位置的放置等對鋼管焊縫的焊接質(zhì)量影響很大。

3.1 鋼管焊縫開口角的控制

鋼帶進(jìn)入焊管機(jī)組經(jīng)成型輥成型、導(dǎo)向輥定向后,形成有開口間隙的鋼管管坯。由于鄰近效應(yīng)的作用,當(dāng)高頻電流通過鋼板邊緣時(shí),鋼板邊緣會(huì)形成預(yù)熱段和熔融段,熔融段被劇烈加熱時(shí),其內(nèi)部的鋼水被迅速汽化并爆破噴濺出來,形成閃光。

開口角的大小對于熔融段有直接的影響。開口角小時(shí)鄰近效應(yīng)顯著,有利提高焊接速度,但開口角過小時(shí),預(yù)熱段和熔融段變長,而熔融段變長的結(jié)果,使得閃光過程不穩(wěn)定,容易形成深坑和針孔,難以壓合。由于熱量過大,還會(huì)造成焊縫燒損,熔化金屬飛濺,影響焊縫的焊接質(zhì)量。開口角過大時(shí),熔融段變短,閃光穩(wěn)定,但是鄰近效應(yīng)減弱,焊接效率明顯下降,功率消耗增加,會(huì)使焊縫焊接不良而產(chǎn)生未熔合或開裂。同時(shí)在成型薄壁鋼管時(shí),開口角太大會(huì)使管的邊緣拉長,產(chǎn)生波浪形折皺。一般在2°~6°內(nèi)調(diào)節(jié)開口角為宜,生產(chǎn)薄板時(shí)速度較快,擠壓成型時(shí)要用較小的開口角;生產(chǎn)厚板時(shí)車速較慢,擠壓成型時(shí)要用較大的開口角。

3.2 高頻感應(yīng)圈位置的調(diào)控

感應(yīng)圈應(yīng)放置在與鋼管同一中心線上,感應(yīng)圈與鋼管表面間距小時(shí)效率較高,但容易造成感應(yīng)圈與管材之間的放電,一般要保持感應(yīng)圈離鋼管表面有5~8 mm的空隙為宜。

感應(yīng)圈前端距擠壓輥中心線的距離,在不燒損擠壓輥的前提下,應(yīng)視鋼管的規(guī)格而盡量接近。若感應(yīng)圈距擠壓輥較遠(yuǎn)時(shí),有效加熱時(shí)間較長,熱影響區(qū)寬,使得鋼管焊縫的強(qiáng)度下降或未焊透;反之感應(yīng)圈易燒毀擠壓輥。

3.3 阻抗器位置的調(diào)控

阻抗器是一個(gè)或一組焊管專用磁棒,其作用是使感應(yīng)圈、管坯焊縫邊緣與磁棒形成一個(gè)電磁感應(yīng)回路,產(chǎn)生鄰近效應(yīng),渦流熱量集中在管坯焊縫邊緣附近,使管坯邊緣加熱到焊接溫度。

阻抗器的截面積通常應(yīng)不小于鋼管內(nèi)徑截面積的70,阻抗器應(yīng)與管子同心安放,阻抗器與管內(nèi)壁的間隙一般取6~15 mm,管徑大時(shí)取上限值。

阻抗器與焊接點(diǎn)的位置距離也影響焊接效率,其頭部與焊接點(diǎn)的間距取10~20 mm,同理,管徑大時(shí)取大的值。如阻抗器位置放置的不好,影響焊管的焊接速度和焊接質(zhì)量,使鋼管產(chǎn)生裂紋。

3.4 高頻焊接工藝參數(shù)―― 輸入熱量的控制

當(dāng)高頻輸入的熱量不足且焊接速度過快時(shí),使得被加熱的管體邊緣達(dá)不到焊接的溫度,鋼鐵仍保持其固態(tài)組織而焊接不上,形成了未熔合或未焊透的裂紋,會(huì)造成虛焊,脫焊,夾焊等未焊合缺陷;當(dāng)高頻輸入熱量過大且焊接速度過慢時(shí),使得被加熱的管體邊緣超過了焊接溫度,容易產(chǎn)生過熱甚至過燒,使焊縫擊穿,造成金屬飛濺而形成縮孔,造成嚴(yán)重噴濺、針孔、夾渣等缺陷。從公式(1)、(2)中可知,可以通過調(diào)整高頻焊接電流(電壓)或調(diào)整焊接速度的方法,來控制高頻輸入熱量的大小,從而使鋼管的焊縫既要焊透又不焊穿,獲得焊接質(zhì)量優(yōu)良的鋼管。

輸入熱量要根據(jù)管壁厚度和成型速度來調(diào)整確定,不同成型方式,不同的機(jī)組設(shè)備,不同的材料鋼級(jí),都需要我們從生產(chǎn)第一線去總結(jié),編制適合自己機(jī)組設(shè)備的高頻工藝。

3.5擠壓力

擠壓力也是高頻焊接的主要參數(shù)。理論計(jì)算認(rèn)為擠壓力應(yīng)為100~300MPa,但實(shí)際生產(chǎn)中這個(gè)區(qū)域的真實(shí)壓力很難測量。一般都是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算,換算成管子邊部的擠壓量。不同的壁厚取不同的擠壓量,通常2mm以下的擠壓量為t;3~6 mm時(shí)為0.5t~ t;6~10 mm時(shí)為0.5t;10 mm以上時(shí)為0.3t~0.5t。

4高頻焊接常見的問題、原因及其解決方法

⑴焊接不牢,脫焊,冷疊;

原因:輸出功率和壓力太小。

解決方法:1 調(diào)整功率;2 調(diào)節(jié)擠壓力。

⑵焊縫兩邊出現(xiàn)波紋;

原因:開口角太大。

解決方法:1 調(diào)整導(dǎo)向輥位置;2 調(diào)整實(shí)彎成型段;3 提高焊接速度。

⑶焊縫有深坑和針孔;

原因:出現(xiàn)過燒。

解決方法:1 調(diào)整導(dǎo)向輥位置,加大開口角;2 調(diào)整功率;3提高焊接速度 。

⑷焊縫毛刺太高;

原因:熱影響區(qū)太寬 。

解決方法:1提高焊接速度;2 調(diào)整功率。

⑸夾渣;

原因:輸入功率過大,焊接速度太慢 。

解決方法:1 調(diào)整功率;2 提高焊接速度 。

⑹焊縫外裂紋;

原因:母材質(zhì)量不好;受太大的擠壓力 。

解決方法:1 保證材質(zhì);2 調(diào)整擠壓力 。

⑺錯(cuò)焊,搭焊

原因:成型精度差。

解決方法:調(diào)整機(jī)組成型模輥。

篇2

上海韓科引領(lǐng)照明節(jié)能風(fēng)潮

據(jù)權(quán)威部門檢測數(shù)據(jù)表明:一只10瓦的LED燈,亮度相當(dāng)于60瓦的普通白熾燈,耗電卻僅為后者的20%左右,而使用壽命是普通白熾燈的10倍以上。從我國目前的情況看,每年總發(fā)電量約為30000億千瓦時(shí),照明消耗約占整個(gè)電力消耗的12%至20%左右,如能節(jié)約一半的照明用電就相當(dāng)于兩個(gè)三峽電站的年發(fā)電量。2011年6月5日,國務(wù)院印發(fā)的《節(jié)能減排綜合性工作方案》提倡要推廣高效照明產(chǎn)品,并明確指出國家機(jī)關(guān)要率先更換節(jié)能燈。由此可見,照明節(jié)能是節(jié)能減排中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

上海韓科(HK)照明科技有限公司就是這樣一個(gè)及時(shí)跟從政策走向,把握消費(fèi)趨勢的企業(yè)。公司技術(shù)領(lǐng)先、實(shí)力雄厚,注冊資金高達(dá)1000多萬元,辦公樓位于美麗的上海松江區(qū)內(nèi),占地4000多平方米,緊靠G60滬杭高速,交通十分便利。公司先后開發(fā)的光伏綠色能源產(chǎn)品、LED照明產(chǎn)品等幾百種產(chǎn)品均通過了CE、ROSH、FCC等國際認(rèn)證。優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品、良好的信用及完善的售后服務(wù)不僅為韓科贏得了國內(nèi)外客戶的一致好評(píng),使產(chǎn)品遠(yuǎn)銷歐、美、澳等國,也得到了上海世博會(huì)、廣州亞運(yùn)會(huì)上諸多國內(nèi)知名商企的青睞。

光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)先

經(jīng)濟(jì)實(shí)用贏來廣闊市場

上海韓科(HK)照明科技有限公司,不但在節(jié)電照明、產(chǎn)品應(yīng)用和系統(tǒng)工程上下足了功夫,公司更是緊跟節(jié)能減排趨勢,瞄準(zhǔn)了光伏發(fā)電的技術(shù)優(yōu)勢,將光伏工程,應(yīng)用產(chǎn)品和系統(tǒng)開發(fā),成功地推廣于新農(nóng)村建設(shè)的節(jié)電照明之中。公司針對當(dāng)前新農(nóng)村建設(shè)的需要,還先后開發(fā)出一系列適合農(nóng)村市場的實(shí)用型節(jié)能產(chǎn)品??梢哉f,上海韓科(HK)照明科技有限公司是中國首家民用電太能發(fā)電的制作企業(yè)。

便攜式家用防盜太陽能庭院燈:采用最新科技的太陽能電池板為電源,并配以太陽能的專用蓄電池,光源為LED超級(jí)節(jié)能燈。該產(chǎn)品具有亮度高、壽命長、超節(jié)電的顯著特點(diǎn)。該燈分為光控型、時(shí)控型和手動(dòng)型三種。光控型采用微電腦控制,天黑自動(dòng)開啟,天亮自動(dòng)關(guān)閉;時(shí)控型也系微電腦控制,可自動(dòng)控制時(shí)間,光照一天,陰雨天也可持續(xù)使用3―4個(gè)晚上。該燈攜帶方便,安裝簡單,新增的防盜報(bào)警裝置,堪稱農(nóng)村家庭財(cái)產(chǎn)的守護(hù)神。置于庭院中既能照明,還可防盜報(bào)警,著實(shí)成為農(nóng)村家庭一燈多用的實(shí)用照明、節(jié)電產(chǎn)品。

新農(nóng)村太陽能街道燈:采用最新科技的太陽能電池板為電源,并配以太陽能專用蓄電池,光源為LED超級(jí)節(jié)能燈。該產(chǎn)品具有亮度高、壽命長、超節(jié)電的顯著特點(diǎn)。微電腦控制,可達(dá)到光控和時(shí)控的完美結(jié)合,是新農(nóng)村建設(shè)和改造的最佳亮化方案。該產(chǎn)品安裝方便,隨意安置于水泥電線桿上即可。光照一天,陰雨天可持續(xù)使用2―3個(gè)晚上,可隨意設(shè)定開關(guān)時(shí)間。

山東省寧陽縣的北莊社區(qū),就率先改裝了新農(nóng)村太陽能街道燈。社區(qū)的負(fù)責(zé)人表示:新農(nóng)村建設(shè)不僅要從一點(diǎn)一滴做起,改裝太陽能庭院燈就是響應(yīng)國家節(jié)能減排政策的重要舉動(dòng)。改裝工程利國利民,更為新農(nóng)村社區(qū)提升了檔次。

太陽能獨(dú)立發(fā)電應(yīng)用系統(tǒng):采用最新科技的太陽能電池板為電源,并配以太陽能的專用蓄電池,該系統(tǒng)專為農(nóng)村家庭及缺電地區(qū)設(shè)計(jì),除了照明,還可供給于電視、風(fēng)扇、冰箱等家用電器的使用,是改善新農(nóng)村生活環(huán)境的及節(jié)能減排的最佳選擇。

政策扶持落到實(shí)處

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為了讓太陽能獨(dú)立發(fā)電應(yīng)用系統(tǒng)、新農(nóng)村太陽能街道燈和便攜式家用防盜太陽能庭院燈等產(chǎn)品順利進(jìn)入千家萬戶、改善農(nóng)村生活環(huán)境、造福百姓,上海韓科照明科技有限公司現(xiàn)面向全國,誠招經(jīng)銷商。

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公司本著誠實(shí)共贏的原則將利潤留給經(jīng)銷商,將實(shí)惠留給創(chuàng)業(yè)者。該產(chǎn)品一套的出廠價(jià)格兩百元左右,零售價(jià)格可達(dá)四五百元。公司總部嚴(yán)格執(zhí)行區(qū)域保護(hù)政策,防止竄貨和價(jià)格戰(zhàn)的惡性競爭。

2012年3月7日,太陽能光伏再次成為能源產(chǎn)業(yè)討論焦點(diǎn),兩會(huì)委員強(qiáng)烈建議,我國應(yīng)加快啟動(dòng)太陽能光伏市場發(fā)展,代表王永忠委員來自基層,一直長期關(guān)注國內(nèi)光伏事業(yè)的發(fā)展。據(jù)他介紹,目前國家正在大力推動(dòng)居民光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè),也陸續(xù)出臺(tái)了許多支持性政策,對于我國的居民光伏發(fā)電的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用。此番一系列政策利好的出臺(tái),將促使太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的步伐加快,全行業(yè)必將再度“王者歸來”,前景無限。

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聯(lián)系人:于先生、趙先生

篇3

關(guān)鍵詞:脈沖TIG?。浑妼W(xué)特性;研究現(xiàn)狀;

Abstract: This paper summarizes and discusses the study status of pulse TIG electricity properties, thinking that the understanding of the foundation and objects of pulse TIG electricity properties is clear at present, with the direction of stiffness, pressure, anode behavior, power, frequency, physical characteristics, arc stability, while the defects in waveform and frequency.

Key words: pulse TIG arc; electricity properties; study status

中圖分類號(hào):O441.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2012)

1. 脈沖TIG焊

脈沖TIG焊在工藝上的主要特點(diǎn)在于采用可控的脈沖電流來加熱工件,其電弧線能量低,適于焊接薄板或者超薄板;電脈沖規(guī)范調(diào)整參數(shù)多,有利于精確控制焊接能量及其分布。

脈沖TIG焊按照直交流劃分為直流脈沖TIG焊和交流脈沖TIG焊。

脈沖TIG焊使用的脈沖頻率范圍目前主要有兩個(gè)區(qū)域:一個(gè)區(qū)域是0.5~10Hz,是應(yīng)用最廣泛的一種,稱為低頻TIG焊,另一個(gè)區(qū)域是10KHz~30KHz,稱為高頻TIG焊。其中,在10Hz~10KHz范圍內(nèi),由于電弧的閃爍和噪聲而應(yīng)用很少。

2. 脈沖TIG弧電學(xué)特性的研究現(xiàn)狀

電學(xué)特性是脈沖TIG弧其研究的一個(gè)重要方面,主要包括其電流密度、陽極行為、高頻效應(yīng)等。

在國外,二十世紀(jì)八十年代初期制造的脈沖TIG焊接電源已經(jīng)達(dá)到了20KHz的水平,當(dāng)時(shí)一些國外學(xué)者對此進(jìn)行了研究。

T. Yamaoto等對電弧的挺度和脈沖頻率的關(guān)系進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:隨著電弧脈沖頻率的增加,電弧挺度增加,但當(dāng)脈沖頻率超過5KHz時(shí),電弧的挺度和頻率的關(guān)系已不明顯,此時(shí)的電弧挺度只是脈沖值與占空比的函數(shù)。

隨后George E. Cook等對直流TIG弧與脈沖TIG弧的電弧壓力進(jìn)行了定量研究。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn):在同等的輸入功率條件下,脈沖TIG弧的電弧壓力比直流TIG弧的壓力可大至十倍,然而隨著占空比的增大,脈沖TIG弧的電弧壓力迅速下降,直至接近直流。

這方面的研究在國內(nèi)開始于二十世紀(jì)九十年代,國內(nèi)學(xué)者對高頻脈沖TIG弧的機(jī)理以及工藝進(jìn)行了深入細(xì)致的研究。

趙家瑞、孫棟、胡繩蓀等在對20KHz以下高頻脈沖TIG焊電弧的陽極行為進(jìn)行了研究。首次測定了高頻脈沖TIG焊電弧陽極的平均電流密度分布和中心電流密度動(dòng)態(tài)過程,發(fā)現(xiàn)電弧陽極平均電流密度徑向分布可用正態(tài)分布函數(shù)來描述,見圖1。

電弧陽極電流密度隨脈沖頻率提高而增大,電流分布半徑隨頻率增加而減小,脈沖頻率進(jìn)一步提高,其變化速度減慢,最后趨于穩(wěn)定。

通過對高頻TIG焊電弧陽極軸向壓力分布進(jìn)行測定,發(fā)現(xiàn)其軸向壓力分布可用分段函數(shù)描述,靠近電弧中心部分符合正態(tài)分布,而靠近電弧邊緣部分符合指數(shù)分布。電弧中心軸向壓力,開始隨頻率增加而增加,當(dāng)頻率為5KHz時(shí)達(dá)到最大值,然后,隨脈沖頻率增加而減小。電弧陽極軸向壓力隨著電流增大而顯著增大,隨著弧長增大而減小。

通過高頻TIG焊電弧陽極電流密度動(dòng)態(tài)過程的測定,趙家瑞等還發(fā)現(xiàn)在脈沖邊沿存在一個(gè)電流密度尖峰,它是產(chǎn)生高頻壓縮效應(yīng)的主要原因,從而明確了高頻TIG焊電弧高頻效應(yīng)的實(shí)質(zhì)。實(shí)驗(yàn)證明,焊接精密薄件,采用脈沖頻率為20KHz左右的小電流焊接工藝,其電弧能量密度、軸向壓力均適中,且電弧穩(wěn)定,噪音小,焊縫成型好。

趙家瑞,李義丹研究了高頻TIG焊電弧功率特征和高頻效應(yīng)機(jī)理以及它們之間的關(guān)系。通過研究脈沖焊電弧的電流電壓波形,發(fā)現(xiàn)電弧功率隨著頻率增加而提高,由此提出自由電弧在脈沖電流作用下,其形態(tài)的動(dòng)態(tài)過程屬于慣性系統(tǒng)的假設(shè),并用20000幅/s的高速攝影進(jìn)行了驗(yàn)證,通過對慣性系統(tǒng)電弧的可控性分析,發(fā)現(xiàn)自由電弧可由高頻脈沖電流控制在非穩(wěn)定狀態(tài)上,此時(shí)電弧脈沖電壓明顯提高,據(jù)此認(rèn)為這就是電弧高頻效應(yīng)的機(jī)理。同時(shí)還研究了影響高頻效應(yīng)的幾個(gè)主要因素,著重分析了維弧電流的作用,提出高頻條件下由于電弧慣性,瞬間電流停止并不會(huì)導(dǎo)致電弧的熄滅,高頻焊不需要維弧電流。利用電弧慣性導(dǎo)出脈沖電壓及電弧功率與脈沖頻率的關(guān)系,認(rèn)為在相同平均電流情況下,電弧功率隨脈沖頻率增加而提高,并在頻率達(dá)到一定值后功率基本不變。

楊立軍等研究了小電流TIG焊電弧的物理特性。根據(jù)電弧的熱力學(xué)分析建立了電弧的數(shù)學(xué)模型,根據(jù)此數(shù)學(xué)模型和數(shù)值積分法編制了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)仿真程序,進(jìn)行了小電流TIG焊電弧的數(shù)字仿真研究,分析了仿真結(jié)果和電弧動(dòng)態(tài)特性的影響因素。其中電弧數(shù)學(xué)模型的獲得基于以下認(rèn)識(shí):

(1)電弧是具有熱慣性的,電弧電阻也具有慣性,因而在電流突變時(shí)電阻不能突變。

(2)電弧起始點(diǎn)與終止點(diǎn)都在直流電弧靜特性伏安曲線上。

小電流電弧的靜特性見圖2所示的QP段,為下降特性,這是在電弧的電流和電壓的相對穩(wěn)定狀態(tài)或以足夠緩慢的速率變化時(shí)的瞬時(shí)值。當(dāng)電流以階躍信號(hào)的方式由Q點(diǎn)變化到P點(diǎn)時(shí),電弧電壓將沿QCP曲線變化。由Mayr方程,得到焊接電弧的傳遞函數(shù)

(1)

式中,為Q點(diǎn)電弧的靜態(tài)電阻;為QP段的微分電阻;為焊接電弧的時(shí)間常數(shù),由電弧本身的熱物理和電磁過程決定,表明電流突變時(shí)電壓的變化慣性??梢钥闯龊附与娀〉膫鬟f函數(shù)包含一個(gè)一階微分環(huán)節(jié)和一個(gè)慣性環(huán)節(jié),在電流較大、弧長較短時(shí),較小,可以將式(1)簡化為慣性環(huán)節(jié)。

(2)

董天順等建立了同樣的數(shù)學(xué)模型,重點(diǎn)分析了脈沖電流和脈沖TIG焊電弧的時(shí)間常數(shù)對電弧動(dòng)態(tài)特性的影響。為分析、研究小電流TIG焊電弧的動(dòng)態(tài)特性提供了一條新的途徑。

篇4

【關(guān)鍵詞】 消防 衛(wèi)星 高頻頭 損壞

1 前言

為進(jìn)一步加快消防部隊(duì)信息化建設(shè)步伐,提高部隊(duì)?wèi)?yīng)急通信保障能力,筆者所在的福州消防支隊(duì)采購了1套衛(wèi)星通信便攜站。經(jīng)過一段時(shí)間的操作使用,筆者感到尋星對星環(huán)節(jié)即是整個(gè)衛(wèi)星便攜站操作過程中的關(guān)鍵點(diǎn),同時(shí)也是難點(diǎn),而高頻頭作為該環(huán)節(jié)中的核心部件,一旦損壞將直接導(dǎo)致衛(wèi)星便攜站無法完成尋星過程,致使衛(wèi)星應(yīng)急通信中斷。為確保衛(wèi)星便攜站高頻頭完整好用,一旦損壞能夠得到及時(shí)有效地維修,現(xiàn)粗淺地談?wù)勑l(wèi)星便攜站中高頻頭損壞的常見原因及應(yīng)對策略。

2 高頻頭簡述

在衛(wèi)星便攜站的組成部分中,衛(wèi)星天線饋源輸出端接有一高頻電子部件,它由微波低噪聲放大器、微波混頻器、帶通濾波器、本振和中頻前置放大器等組成,學(xué)名低噪聲下變頻器也俗稱為高頻頭。高頻頭好比是衛(wèi)星天線的心臟,其功能是將由天線饋源傳送的衛(wèi)星信號(hào)經(jīng)過放大和下變頻,把C或Ku波段信號(hào)變成L波段,經(jīng)同軸電纜傳送給衛(wèi)星接收機(jī)。

3 判斷高頻頭損壞的方法

當(dāng)衛(wèi)星便攜站接收不到信號(hào)時(shí),通常情況下,我們首先要判斷高頻頭是否損壞,最直接的方法是用一完好高頻頭換下反射面天線上的高頻頭,如果接收信號(hào)正常就說明該換下的高頻頭已經(jīng)損壞。在此種情況下操作時(shí)必須保證以下幾個(gè)前提條件:一是可接收的衛(wèi)星信號(hào)正常;二是衛(wèi)星接收天線的方位角和俯仰角未發(fā)生偏移;三是衛(wèi)星接收機(jī)工作正常。另外在實(shí)際操作中也可以在尋星儀供電打開的情況下,通過同軸電纜連接高頻頭,此時(shí)如果尋星儀LEVEL無數(shù)值,則判斷高頻頭損壞;如果LEVEL數(shù)值在55-65之間,則判斷高頻頭無故障。

4 高頻頭損壞的常見原因及對策

通過實(shí)踐證明,高頻頭損壞的常見原因主要有以下幾個(gè)方面:進(jìn)水損壞、供電電壓過高、靜電感應(yīng)以及遭遇雷擊等,現(xiàn)對以上各類情況進(jìn)行簡要分析并介紹應(yīng)對策略及相應(yīng)預(yù)防方法。

4.1 進(jìn)水損壞

此類事故多在雨季發(fā)生,嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致衛(wèi)星便攜站接收不到信號(hào)。如在戶外使用衛(wèi)星便攜站時(shí)突遇大雨導(dǎo)致高頻頭進(jìn)水,拆開高頻頭外殼蓋后,會(huì)看到由于高頻頭進(jìn)水引起多處線路板銹蝕,用無水酒精擦凈后,會(huì)發(fā)現(xiàn)線路有多處銹斷。遇此情況,可先將高頻頭內(nèi)的銹斷線仔細(xì)焊接,再用電吹風(fēng)微風(fēng)快速吹干,或在室內(nèi)自然干燥去潮,或加適量干燥劑干燥幾天,一般能解決問題。同時(shí)需要注意的是,高頻頭進(jìn)水后雖經(jīng)干燥,但元件間的絕緣參數(shù)和材料介電常數(shù)還是會(huì)有所變化,有的會(huì)造成本震頻率發(fā)生偏移,可依照高頻頭頻率偏移的校正方法進(jìn)一步調(diào)整,已達(dá)到出故障前的效果。

為了防止進(jìn)水故障,可在高頻頭初裝時(shí)用玻璃封膠沿蓋與殼體接口處仔細(xì)涂上一圈,并在F頭與饋線接頭處用防水膠帶牢固纏好即可。應(yīng)急情況也可采用在高頻頭處外罩一塑料套達(dá)到短時(shí)間防水的效果。

4.2 雷擊損壞

雷擊損壞主要是衛(wèi)星便攜站天線組裝架設(shè)后沒有采取良好的避雷措施,當(dāng)有雷擊出現(xiàn)時(shí),高頻頭常會(huì)被損壞,多數(shù)情況下會(huì)把高頻頭內(nèi)部電路板的銅箔燒斷或擊穿三端穩(wěn)壓器。對于此類情況,可拆開高頻頭外殼,把燒斷的銅箔用細(xì)導(dǎo)線連接,或更換新的三端穩(wěn)壓器,一般即可修復(fù)。

為了避免雷擊,接收天線必須安放在避雷針有效保護(hù)范圍之內(nèi),一般來說避雷針的有效保護(hù)區(qū)是針下45度至60度的扇形區(qū),避雷針架設(shè)得越高,有效保護(hù)區(qū)就越大,衛(wèi)星天線只有處于此扇形保護(hù)區(qū)域內(nèi)時(shí)才能受到保護(hù),同時(shí)天線與避雷針的距離必須大于5米。另外避雷針的接地體必須獨(dú)立接地,不能與其他接地體混接,接地電阻必須小于4Ω。

4.3 靜電感應(yīng)損壞

衛(wèi)星站的高頻頭一般使用場效應(yīng)管作低噪聲放大器,場效應(yīng)管的輸入輸出阻抗均很高,在檢查維修過程中較容易因靜電感應(yīng)或電沖擊而損壞,特別是場效應(yīng)管的柵極更是這樣。高頻頭的極化探針是連接到柵極上的,如果在通電的情況下,手摸高頻頭的極化探針,人體的感應(yīng)電壓便會(huì)使場效應(yīng)管遭受電沖擊而損壞。

因此在檢查維修高頻頭時(shí)對連接其柵極的元件的檢查應(yīng)十分小心,千萬不要用手去摸探針或場效應(yīng)管,使用電烙鐵焊接時(shí),一定要斷掉電源后再焊接。同時(shí),場效應(yīng)管在存儲(chǔ)時(shí)必須將3個(gè)引腳短接,以防靜電擊穿。

4.4 供電電壓過高損壞

高頻頭的供電電壓一般根據(jù)衛(wèi)星接收機(jī)的菜單設(shè)置確定是否輸出供電電壓,在供電的情況下,根據(jù)菜單設(shè)置確定輸出電壓值大小。當(dāng)衛(wèi)星接收機(jī)的供電電壓長時(shí)間偏高時(shí),就易導(dǎo)致高頻頭因過壓過流而損壞,如果接入或更換高頻頭時(shí)不注意測量此電壓,就會(huì)導(dǎo)致屢換屢壞,造成不必要的嚴(yán)重?fù)p失。

為了避免電壓過高,在接入或更換高頻頭時(shí)必須先行測量高頻頭的供電電壓,如發(fā)現(xiàn)該電壓偏高,應(yīng)及時(shí)檢查衛(wèi)星接收機(jī)是否出現(xiàn)供電故障,若正常,則因檢查高頻頭供電電路的核心部件,如:三端穩(wěn)壓器、開關(guān)轉(zhuǎn)換電路等。

5 結(jié)語

衛(wèi)星便攜站的配備及使用進(jìn)一步豐富了消防部隊(duì)的應(yīng)急通信手段,利用若干地球站組成的消防專用衛(wèi)星通信網(wǎng)與350MHz無線通信網(wǎng)、3G移動(dòng)通信網(wǎng)等的相互補(bǔ)充,進(jìn)一步提升了消防部隊(duì)的應(yīng)急通信保障能力,作為消防信通人員應(yīng)加強(qiáng)對衛(wèi)星便攜站日常的訓(xùn)練、管理及維護(hù),加深對高頻頭、DVB衛(wèi)星接收機(jī)、衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器等衛(wèi)星便攜站部件的熟悉了解,做到操作使用正確、排除故障迅速、應(yīng)急保障有力,有效地將應(yīng)急通信裝備轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)戰(zhàn)斗力,更好地輔助各類滅火救援工作的順利開展。

參考文獻(xiàn):

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【關(guān)鍵詞】低中壓鍋爐,電焊鋼管,質(zhì)量分析

中圖分類號(hào): TK223 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

一、前言

低中壓鍋爐用電焊鋼管的質(zhì)量是施工過程中的基礎(chǔ)性管理,用電焊鋼管的質(zhì)量是人們不容忽視的重點(diǎn)。只有將技術(shù)管理內(nèi)入到生產(chǎn)的管理中,才能不斷提高施工技能和技術(shù)管理水平,有效促進(jìn)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展。

二、低中壓鍋爐用電焊鋼管的概述

鍋爐管長期工作于一定的高溫和壓力的苛刻條件下,要求管材本身具有一定的熱強(qiáng)性、組織穩(wěn)定性、抗氧化腐蝕性和良好的工藝性。所以在我國相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi),均采用無縫鋼管做鍋爐管。隨著焊接技術(shù)的進(jìn)步和先進(jìn)的熱處理工藝的采用,使電焊鋼管的焊縫質(zhì)量和焊管的整體性能均達(dá)到了鍋爐管的使用要求。特別是用做鍋爐管焊管的表面質(zhì)量和尺寸精度優(yōu)于無縫鋼管,并顯示出極強(qiáng)的競爭力,成為焊管的發(fā)展方向之一。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各行業(yè)對鍋爐用鋼管的需求量大幅度增加,目前,我國每年需要各類鍋爐用鋼管約80萬t。鍋爐用鋼管分為無縫鋼管和焊接鋼管。由于焊接鋼管尺寸精度高,表面質(zhì)量好,生產(chǎn)成本低,價(jià)格便宜而深受用戶歡迎,其使用范圍不斷擴(kuò)大。近年來隨著電焊鋼管質(zhì)量的提高,不但大量應(yīng)用于普通工業(yè)鍋爐上,而且已應(yīng)用于大型350MW的電站鍋爐上。近幾年來,已為國內(nèi)鍋爐行業(yè)提供了5萬多t優(yōu)質(zhì)鍋爐用電焊鋼管,用戶遍布全國十幾個(gè)省市近200家企業(yè)。最早使用我廠鍋爐用電焊鋼管制造的鍋爐,目前仍運(yùn)行良好。

三、低中壓鍋爐用電焊鋼管的實(shí)驗(yàn)介紹

1、熱軋實(shí)驗(yàn)

熱軋實(shí)驗(yàn)是在東北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的必300軋機(jī)上進(jìn)行的。試樣由本鋼提供,選用具有不同化學(xué)成分的感應(yīng)電爐熔煉鑄錠,徽成35x80又14omm的鍛坯,加熱至125?!姹鼐鶆?進(jìn)行熱軋,經(jīng)階梯輥三道次壓下后軋成12mm厚的成品板條。在熱軋過程中,溫度的測量采用的是紅外線測溫儀,軋件的軋后冷卻使用實(shí)驗(yàn)室水幕冷卻裝置,該裝置利用水量大小的調(diào)節(jié)和軋件移動(dòng)速度的快慢,進(jìn)行冷速的控制。冷卻后的軋件迅速放入石棉保溫箱中保溫,以模擬現(xiàn)場的卷取過程。

2、模擬焊接實(shí)驗(yàn)

模擬焊接實(shí)驗(yàn)?zāi)康?是研究化學(xué)成分與工藝參數(shù)對焊縫、熱影響區(qū)組織和硬度分布的影響。模擬焊接試樣采用熱軋實(shí)驗(yàn)板材,加工成一端帶螺紋的必10火60mm圓棒,將兩個(gè)圓棒試樣的端面靠在一起,電阻加熱至峰值溫度進(jìn)行焊接。

四、鍋爐用焊接鋼管生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)

1、焊管用原材料的質(zhì)量控制

(一)、帶鋼的內(nèi)在質(zhì)量控制

焊接鋼管的焊縫質(zhì)量最容易受帶鋼化學(xué)成分和內(nèi)部有害雜質(zhì)的影響。S、P 和其他有害雜質(zhì)雖對無縫鋼管的質(zhì)量有一定的影響, 但從影響程度上看對焊接鋼管焊縫的影響更大, 所以對鋼中 S、P 等雜質(zhì)的純凈度要求甚至高于對無縫鋼管的要求。在一定溫度和壓力條件下工作的中高壓鍋爐用焊接鋼管應(yīng)采取真空脫氣技術(shù)。冶煉過程中要求將化學(xué)成分控制在一定范圍內(nèi)。有害氣體和非金屬夾雜物控制在極小的范圍內(nèi), 非金屬元素的總和降低到 0.1%以下, P 控制在 0.015%以下, S 控制在0.01%以下。當(dāng)鋼中 O2的體積分?jǐn)?shù)大于 100×10-6,H2的體積分?jǐn)?shù)大于 6×10-6, N2的體積分?jǐn)?shù)大于60×10-6時(shí), 就會(huì)引起焊縫中心區(qū)變脆, 因此要嚴(yán)格控制。

(二)、帶鋼表面銹蝕的預(yù)防

帶鋼表面的黃銹為氧化鐵和結(jié)晶水。在焊接過程中, 高溫會(huì)使其中的 O2、H2析出, 如不能及時(shí)排出而存在于焊縫之中, 易產(chǎn)生氣孔微裂紋, 從而改變鋼的組織結(jié)構(gòu), 降低材料塑性, 影響焊縫質(zhì)量。所以, 在生產(chǎn)過程中要避免帶鋼表面生銹。

(三)、帶鋼的表面質(zhì)量控制

鍋爐用焊接鋼管所用的帶鋼都必須通過縱剪,而縱剪帶鋼在縱剪吊運(yùn)過程中難免損傷邊緣, 產(chǎn)生一些用肉眼看不清的微小裂紋和壓痕。這些細(xì)小的缺陷對一般焊接鋼管是不會(huì)有什么影響的, 但對鍋爐用焊接鋼管就可能是一個(gè)潛在的隱患, 在溫度和壓力的疲勞負(fù)載下會(huì)擴(kuò)大成裂紋。為了消除后患,將所用帶鋼邊緣修去 1~2 mm 是非常必要的。所以, 應(yīng)在生產(chǎn)線內(nèi)增加帶鋼修邊設(shè)備。

2、焊接鋼管的成型工藝技術(shù)

近幾十年來, 焊接鋼管的成型工藝有了很大進(jìn)步, 如美國的排輥成型工藝、奧鋼聯(lián)的 CTA 技術(shù)、日本的 FF 柔性成型技術(shù)等, 對成型后的焊口形狀和鋼管表面質(zhì)量都有較好的保證。但對外徑小于114 mm 的焊接鋼管, 多用傳統(tǒng)的成型工藝―――雙半徑孔型系統(tǒng)和 W 孔型系統(tǒng)加上三輥或四輥擠壓、四輥定徑來保證成型質(zhì)量。各種成型工藝技術(shù)適合不同的條件, 應(yīng)在設(shè)備選型時(shí)慎重考慮。

3、高頻焊接裝置的自動(dòng)控制技術(shù)

焊縫質(zhì)量是鋼管整體質(zhì)量的一個(gè)重要方面。高頻焊接的機(jī)理是運(yùn)用高頻電流的鄰近效應(yīng)和集膚效應(yīng), 將帶鋼邊緣加熱至熔融狀態(tài), 經(jīng)擠壓輥擠壓,使鋼帶邊緣熔焊, 其熱量的控制直接影響焊縫質(zhì)量。如熱量過高達(dá)到熔化狀(毛刺是滴狀的) , 會(huì)使焊縫過熱, 易產(chǎn)生魏氏組織; 如熱量過低就會(huì)產(chǎn)生假焊。熱量控制以往是依靠操作工人的經(jīng)驗(yàn)做調(diào)整, 這對于生產(chǎn)一般焊接鋼管是可以的, 而對生產(chǎn)鍋爐用焊接鋼管就需要一套自動(dòng)控制調(diào)整系統(tǒng), 這套系統(tǒng)配有測溫儀、測速儀、測厚儀、擠壓力測試儀, 以及電流、電壓儀表, 將所檢測的數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)中, 由計(jì)算機(jī)將檢測數(shù)據(jù)與設(shè)定的數(shù)據(jù)比較分析, 做出修正信息后輸送給減壓器, 調(diào)整高頻的輸出功率, 控制焊接溫度, 對焊縫過程進(jìn)行閉環(huán)控制, 并可以與鋼管探傷的信息相配合, 實(shí)現(xiàn)焊縫質(zhì)量的控制。近幾年發(fā)展的固態(tài)高頻發(fā)生裝置, 對實(shí)現(xiàn)高頻焊接自動(dòng)控制、降低能耗更加有利。

4、焊管的焊縫內(nèi)毛刺去除技術(shù)

去除焊縫內(nèi)毛刺是鍋爐用焊接鋼管必須的要求。去除焊縫內(nèi)毛刺的專用裝置安置在鋼管內(nèi)部,受帶鋼精度、機(jī)組精度、成型工藝、焊縫形狀等影響, 其工作質(zhì)量往往得不到保證。國外資料報(bào)道:內(nèi)徑在 14 mm 以上的焊管都可以去除內(nèi)毛刺。實(shí)際上內(nèi)徑∧25 mm 的焊管清除內(nèi)5、焊接鋼管的探傷檢查技術(shù)焊接鋼管的探傷檢查有 2 個(gè)工序: 第 1 個(gè)工序是放在定徑即在線探傷后, 其作用是監(jiān)測焊縫質(zhì)量, 發(fā)現(xiàn)缺陷并把缺陷信息反饋到計(jì)算機(jī)中, 通過比較及時(shí)調(diào)整高頻焊接自動(dòng)控制系統(tǒng), 對焊接參數(shù)進(jìn)行調(diào)整, 保證焊接質(zhì)量。探傷的方法有超聲波探傷、渦流探傷, 還有新發(fā)展的漏磁探傷, 一般采用超聲波探傷。

6、焊接鋼管的熱處理技術(shù)

焊接鋼管的加工過程使帶鋼的力學(xué)性能和工藝性能改變, 特別是焊縫硬化強(qiáng)度提高, 塑性降低,工藝性能惡化。為了改變這一狀況, 必須對鋼管整體做?;幚怼d摴艿某;幚砜梢允勾执蟮木Я<?xì)化, 組織均勻, 硬度降低, 焊接應(yīng)力消除, 使焊縫區(qū)的組織與母體金屬相似, 得到良好穩(wěn)定的金屬組織。

五、結(jié)束語

低中壓鍋爐用電焊鋼管的質(zhì)量在生產(chǎn)過程中呈面極其重要的地位,我們不僅要努力做好各項(xiàng)工作,還要與其它方面協(xié)調(diào)一致、相輔相成。從而使技術(shù)管理工作不斷得到完善和提高,為生產(chǎn)的順利實(shí)施提供可靠的技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)

[1]王善武. 中國工業(yè)鍋爐行業(yè)現(xiàn)狀分析及前景展望[J]. 工業(yè)鍋爐, 2004

篇6

關(guān)鍵詞 發(fā)射電路; 接收電路; 音樂芯片

中圖分類號(hào) TN99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2014)106-0198-02

1設(shè)計(jì)任務(wù)

1)發(fā)射器采用電池供電,靜態(tài)電流小;

2)采用無線電進(jìn)行遙控,具有一定的遙控距離;

3)具有一定的保密性;

4)在同一區(qū)域范圍內(nèi)能有多套系統(tǒng)同時(shí)工作而相互間不影響;

5)接收板用5號(hào)電池供電;

6)音樂IC可以發(fā)出三種音樂,可以轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇喜歡的音樂。

2系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

2.1單元電路的選擇

2.1.1 發(fā)射單元電路的選擇

發(fā)射電路:按AN,BG2、L2、R1組成的升壓電路把1.5V直流電轉(zhuǎn)換成交流電并升壓,D1整流,C5、C4濾波為發(fā)射電路提供電源。IC ⒄腳輸出一串?dāng)?shù)字編碼信號(hào)通過BG1放大后,由L1對外輻射。LED為信號(hào)發(fā)射指示。

2.1.2 接收機(jī)單元電路的選擇

接收電路:以Q1為核心的接收電路把電感L1上的無線電信號(hào)放大,從集電極輸出一脈沖電壓,通過C7進(jìn)入U(xiǎn)1放大、整形,U2解碼后由⒄腳輸入高電平,U1反相由⑥腳輸出低電平,觸發(fā)U3音樂門鈴電路,使喇叭發(fā)出優(yōu)美的音樂門鈴聲。撥動(dòng)SW1可選擇3種不同的音樂聲。整機(jī)由2節(jié)5號(hào)電池供電,確保組裝安全,本電路采用低功耗設(shè)計(jì),確保電池能長時(shí)間使用。接收電路原理圖如圖2.2所示:

3系統(tǒng)概述

3.1 方案選擇及其論證

1)系統(tǒng)的組成:由發(fā)射模塊和接收模塊組成的無線音樂門鈴,發(fā)射和接收主電路是使用TC4069集成塊。由調(diào)制振蕩級(jí)和高頻振蕩級(jí)兩級(jí)匯合組成發(fā)射器,超再生振蕩接收器是由Q3、L2、C4、C16組成,音樂芯片采用TQ33G,可以發(fā)出三種音樂(雙音叮咚,西敏寺,愛麗斯),通過轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇喜歡的音樂;

2)方案選擇:脈沖編碼調(diào)制發(fā)射和石英晶體穩(wěn)頻是該電路采用的先進(jìn)技術(shù),接受電路由解調(diào)、放大、整形、聲響電路組成,具有三大優(yōu)點(diǎn),穩(wěn)定的性能、超距離的遙控,超低的耗能。整個(gè)方案喇叭發(fā)聲是分三個(gè)過程完成的,首先,通過振蕩產(chǎn)生、發(fā)射和接收信號(hào),然后在經(jīng)過該方案主要是通過振蕩,發(fā)射和接收信號(hào),再經(jīng)過放大整形放大。

3.2 系統(tǒng)的工作原理

發(fā)射器由調(diào)制振蕩級(jí)和高頻振蕩級(jí)兩級(jí)組成。調(diào)制級(jí)電路由一塊TC4069和32.768KHz晶體完成,TC4069是6反相器。所謂反相器,就是反相器都有兩端,輸入端是高電平時(shí)輸出端就轉(zhuǎn)為低電平,輸入端是低電平時(shí)輸出端就為高電平,輸入和輸出端的電平總是相反。如圖1腳和2腳為第一個(gè)反相器,本文稱反相器1,之后稱反相器2、3、……,總共TC4069有六個(gè)。

3.3音樂芯片TQ33G原理

本電路音樂集成片采用TQ33G系列產(chǎn)品,它是包含三種音樂的音樂片,有三種聲音可選擇,雙音叮咚,西敏寺,愛麗斯。圖中所示管腳從左到右依次是1、2、3、4…9。 1、2、3腳為三種聲的觸發(fā)端,4腳負(fù)極,5腳正極,6、7腳為8歐的喇叭輸出,8、9腳接不同的電阻可改變音樂間隔速度。接收板原理圖中 K1,K2,K3是樂曲選擇開關(guān),音樂信號(hào)經(jīng)Q1放大推動(dòng)喇叭發(fā)出優(yōu)美的門鈴音樂聲。

4電路的焊接安裝與調(diào)試

準(zhǔn)備好全套元件后,用萬用表粗略地測量一下各元件的質(zhì)量,做到心中有數(shù)。焊接時(shí)注意先焊接無極性的阻容元件,電阻采用臥裝,電容采用直立裝,緊貼電路板,焊接有極性的元件如電解電容、整流二極管、三極管、晶閘管等元件時(shí)千萬不要裝反,注意極性的正確,否則電路不能正常工作甚至燒毀元器件。

4.1調(diào)試

為了避免風(fēng)險(xiǎn),一個(gè)電路板焊接完成以后,一般不直接給電路板供電,而是要先對該電路板進(jìn)行檢查,查看每一個(gè)步驟都沒有問題再給予供電,可以按以下步驟進(jìn)行檢查。

1)連線是否正確

對應(yīng)電路圖,再次確定連接元件是否正確,特別注意多腳元件的引腳連接是否正確。

2)短路現(xiàn)象是否存在

如果出現(xiàn)電源接口的短路,可能對電源造成燒壞的現(xiàn)象,更為危險(xiǎn)的是會(huì)引起電源爆炸的事故發(fā)生,這就是為什么在通電之前必須要進(jìn)行調(diào)試。使用萬用表測量一下電源的輸入阻抗,這是必須的步驟。

3)元器件安裝情況

主要是對有極性的元器件進(jìn)行檢查,如發(fā)光二極管,電解電容,整流二極管等。安裝三極管的時(shí)候要對應(yīng)好管腳,不同廠家的產(chǎn)品即使功能是一樣的,管腳的排序也是不同的,所以對有極性的元器件進(jìn)行測試是十分必要的。

4)焊接時(shí)注意的事項(xiàng)

手工焊接時(shí)一種操作性很強(qiáng)的技能,要焊接出良好質(zhì)量的產(chǎn)品,不單單要掌握好一般的方法,更要通過加強(qiáng)練習(xí),多做實(shí)踐,才能到達(dá)這樣的效果。手工焊接一般分四個(gè)步驟進(jìn)行:

(1)預(yù)備焊接:首先清理被焊元件地方的油污和積塵,被焊元器件周圍的元器件也要分開,這樣電烙鐵頭才能和被焊元器件的焊錫處充分接觸,避免在焊接時(shí)燙壞其他元器件。在焊接新的元器件時(shí),要首先鍍錫處理元器件的引線;

(2)加熱焊接:先準(zhǔn)備一些焊錫和松香,讓電烙鐵沾取,然后等待幾秒鐘讓其與焊元器件充分接觸。如果需要拆除印刷板上的器件,可以加熱烙鐵頭,輕輕用手或鑷子拉動(dòng)元器件,試一下能不能去下;

(3)焊接面的清理:如果需要焊部位的焊錫太多的話,可以首先把烙鐵頭上的焊錫清除掉,用不帶錫的烙鐵頭稍微沾取焊錫。如果焊點(diǎn)的焊錫太少的話,會(huì)不圓滑,焊補(bǔ)時(shí)就可以用電烙鐵“醮”些焊錫。以此來對焊點(diǎn)補(bǔ)焊。

4.2易損元器件的焊接

對于在焊接過程中容易造成損壞的元器件,在焊接過程中我們更要仔細(xì)對待,首先,要做好焊接前的表面清潔工作,鍍錫工作,然后,焊接時(shí)爭取一次成功,不要反復(fù)焊接,對烙鐵頭和烙鐵的溫度都有很嚴(yán)格的要求,此外,還要對元器件的點(diǎn)接觸點(diǎn)進(jìn)行防護(hù),防止焊劑進(jìn)入。

4.3焊接質(zhì)量不高的原因

造成焊接質(zhì)量不高的常見原因是:

1)焊錫用量過多,形成焊點(diǎn)的錫堆積;焊錫過少, 不足以包裹焊點(diǎn);

2)冷焊。焊接時(shí)烙鐵溫度過低或加熱時(shí)間不足,焊錫未完全熔化、浸潤、焊錫表面不光亮(不光滑),有細(xì)小裂紋(如同豆腐渣一樣?。?;

3)夾松香焊接,如果將松香夾在焊錫與元器件或印刷板之間,可能會(huì)使電連接不通。如果將加熱不夠的松香夾雜在里面,會(huì)有一層黃褐色的松香膜形成;相反如果穩(wěn)定過高,則有有一層碳化松香的黑色膜形成??梢酝ㄟ^補(bǔ)焊的方式彌補(bǔ)加熱不足的松香膜的現(xiàn)象。對于已形成黑膜的,要對被焊元器件或者印刷版表面進(jìn)行徹底清潔,清除掉已經(jīng)形成的黑膜,進(jìn)行二次焊接;

4)焊錫連橋。在焊接較小元器件的時(shí)候極易出現(xiàn)焊接短路,主要的原因是用的焊錫太多,造成元器件的焊點(diǎn)之間短路。

參考文獻(xiàn)

[1]胡宴如.高頻電子線路[M].北京:高等教育出版社.

篇7

關(guān)鍵詞:射頻識(shí)別 閱讀器 應(yīng)答器

中圖分類號(hào):TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2016)11-0156-02

智能識(shí)別(RFID)技術(shù)是近年來隨著無線電技術(shù)和大規(guī)模集成電路的普及應(yīng)用而出現(xiàn)的一項(xiàng)先進(jìn)的自動(dòng)識(shí)別和數(shù)據(jù)采集技術(shù);使用RFID技術(shù),可以利用無線電波對人、動(dòng)物和貨物等識(shí)別對象進(jìn)行高效率的自動(dòng)識(shí)別。

1 系統(tǒng)組成及框圖

一般的智能識(shí)別系統(tǒng)由讀寫器(Reader)、天線(Antenna)、標(biāo)簽(Tag)組成,如圖1所示。讀寫器(Reader)作為讀取標(biāo)簽信息的設(shè)備,可設(shè)計(jì)為手持式或固定式。天線(Antenna)在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。標(biāo)簽(Tag)由耦合元件和芯片組成,每個(gè)標(biāo)簽都具有唯一的電子編碼(ID號(hào)碼――UID,制作芯片時(shí)UID存于ROM,無法修改),附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對象。

本系統(tǒng)采用單片機(jī)系統(tǒng)來完成,系統(tǒng)硬件框圖如圖2所示。

2 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

針對智能識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電路圖如下:單片機(jī)采用STC89C52最小系統(tǒng);讀卡頭接口電路如圖3所示;讀卡頭天線電路如圖4所示;聲光指示電路如圖5所示。

3 射頻識(shí)別器的制作

3.1 準(zhǔn)備焊接

我們首先需要做的是為焊接做好準(zhǔn)備,所以我們需要準(zhǔn)備電烙鐵、助焊劑、鉻鐵架、焊錫絲、斜口鉗、鑷子、指針式(數(shù)字式)萬用表等手工焊接的工具和材料。

3.2 焊接注意事項(xiàng)

準(zhǔn)備好焊接材料和工具后,就開始對準(zhǔn)備好的板子進(jìn)行焊接,依照從小到大的方式進(jìn)行貼片焊接,具體焊接時(shí)的注意事項(xiàng)如下:

(1)焊接前先對PCB 進(jìn)行檢查,確保其干凈。對其表面的油性手印以及氧化物等物進(jìn)行清除,從而不影響上錫。手工焊接時(shí),如果條件允許,可以使用焊臺(tái),方便固定利于焊接。

(2)貼片元件的固定方法。根據(jù)貼片元件管腳數(shù)的多少,固定方法主要分為單腳固定法和多腳固定法兩種。對于管腳數(shù)目少(一般為2至5 個(gè))的貼片元件,如電阻、電容、二極管、三極管等,一般采用單腳固定法。對于管腳多且多面分布的貼片芯片,一般可以采用對腳固定的方法(即焊接固定好一個(gè)管腳后,又對該管腳呈對角線的管腳進(jìn)行焊接固定,從而達(dá)到整個(gè)芯片被固定好的目的)。需要注意的是,管腳多且密集的貼片芯片,精準(zhǔn)的管腳對齊焊盤尤其重要,這是焊接好壞的前提。元件固定好之后,應(yīng)對剩下的管腳進(jìn)行焊接。對于管腳少的元件,可左手拿焊錫,右手拿烙鐵,依次點(diǎn)焊即可。

(3)最后我們要注意吸掉多余的焊錫。向吸錫帶加入適量助焊劑(如松香),然后緊貼焊盤,將干凈的烙鐵頭放在吸錫帶上,待吸錫帶加熱到吸附焊盤上被融化的焊錫后,慢慢的從焊盤的一端向另一端輕壓拖拉,焊錫即被吸入帶中。已焊接好的實(shí)物圖如圖6所示。

3.3 錄入程序以及輸入條碼

焊好PCB板后,通過PCB板上的USB端口與計(jì)算機(jī)聯(lián)接,運(yùn)用IAR Embedded workbench修改程序,當(dāng)修改好程序后,運(yùn)用MspFet.exe進(jìn)行下載。再把需要的條碼依次放入RFID射頻識(shí)別器中。

4 系統(tǒng)調(diào)試

在系統(tǒng)調(diào)試中,主要檢測射頻信號(hào),也就是高頻振蕩器的輸出信號(hào),其信號(hào)在電路輸出端進(jìn)行檢測,檢測波形如圖7所示頻率、波形及幅度,可用UTD2102CEX型數(shù)字存儲(chǔ)示波器進(jìn)行測定。

檢測輸出信號(hào)的頻率應(yīng)為13.56MHz,輸出信號(hào)的幅度(峰-峰值)應(yīng)為3VP-P左右。如果信號(hào)的頻率有誤差,可在C15上并聯(lián)一只0~30P的電容進(jìn)行調(diào)整。該點(diǎn)的信號(hào)波形不是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波,但經(jīng)過高頻功率放大后在諧振線圈上可以得到波形很好的正弦波。

5 結(jié)語

智能識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),此次制作采用負(fù)載調(diào)制的方法實(shí)現(xiàn)了RFID技術(shù)的無源式應(yīng)答器到閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸。閱讀器產(chǎn)生的4MHz載波在經(jīng)過高頻放大后在線圈上產(chǎn)生交變磁場,應(yīng)答器靠近閱讀器后由于線圈的耦合作用便獲得了能量,然后應(yīng)答器通過負(fù)載阻抗的變化對載波進(jìn)行調(diào)制,由此將自身攜帶的數(shù)據(jù)反饋給閱讀器。閱讀器通過對載波進(jìn)行包絡(luò)檢波并解調(diào)最終得到應(yīng)答器所發(fā)送的數(shù)據(jù),并根據(jù)得到的信息執(zhí)行相應(yīng)的操作。

參考文獻(xiàn)

[1]陳光夢.高頻電路基礎(chǔ)[M].上海:復(fù)旦大學(xué)出版社,2011.

[2]譚孝輝.電路設(shè)計(jì)與仿真[M].四川:電子科大出版社,2009.

[3]陸文雄.電路原理[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,2003.

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關(guān)鍵詞:高頻電子線路;實(shí)驗(yàn);創(chuàng)新應(yīng)用能力;仿真軟件;系統(tǒng)

中圖分類號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2011)27-6734-02

High Frequency Circuits Reform Based on Application-oriented Training

WEI Wan-hua1, HU Yan-ni2

(1.Wuhan Donghu College, Wuhan 430212, China;Wuhan Institute of Shipbuilding Technology, Wuhan 430050, China)

Abstract: In order to make the teaching and studying quality of "high frequency electronic circuits" better, and improve students' ability of innovation and application, analyzes the existing teaching and studying status, and made some suggestions for the curriculum. The theory class is boring, proposes to develop students' interest in learning, and teachers must try to interact with students in class; existing experiment are confirmatory, which operated on the experimental box, now let the students using simulation software do designing experiment as much as possible, this can training their ability of innovation and applications. Adds curriculum design after the end of the course, this can improve students' ability of design and application.

Key words: high frequency circuits; experiment; ability of innovation and application; simulation software; system

1 高頻教學(xué)的現(xiàn)狀

《高頻電子線路》是無線通信技術(shù)重要的基礎(chǔ)課,學(xué)好這門課對今后的就業(yè)及繼續(xù)深造都很重要。但學(xué)生普遍反映這門課程比較難,學(xué)完這門課程后收獲不多。我認(rèn)為有以下幾點(diǎn)原因造成學(xué)生認(rèn)為這門課程比較難學(xué):一、該課程現(xiàn)有的教學(xué)模式基本是“重理論,輕實(shí)踐”,老師在講臺(tái)上照本宣科,學(xué)生在下面被動(dòng)接受,學(xué)生提不起興趣。二、高頻的先修課程較多較難,先修的理論知識(shí)不牢固,學(xué)習(xí)高頻時(shí)很多地方不易理解。三、學(xué)校開設(shè)的高頻實(shí)驗(yàn)大多數(shù)是在試驗(yàn)箱上操作,幾乎每個(gè)實(shí)驗(yàn)都有模塊供學(xué)生直接使用,都是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),并沒有真正提高學(xué)生的動(dòng)手能力。四、理論知識(shí)與實(shí)際聯(lián)系不緊密,學(xué)生學(xué)起來感到困惑,不知所學(xué)何用。

針對以上的情況,一些高校對這門課程在嘗試著改革。就民辦高校而言,主要是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力,所以作為民辦高校,此門課程改革的目的是提高學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力,使學(xué)生在社會(huì)上更具競爭力。這就要求改變“重理論,輕實(shí)踐”的傳統(tǒng)教學(xué)模式,讓學(xué)生將學(xué)到的知識(shí)與日常生活聯(lián)系起來,真正做到學(xué)以致用。改革主要從理論課與實(shí)踐課兩方面同時(shí)進(jìn)行。理論課要注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量;實(shí)驗(yàn)課上提高學(xué)生的動(dòng)手及應(yīng)用能力,達(dá)到學(xué)習(xí)高頻的目的。

2 高頻理論教學(xué)的不足及改進(jìn)

在傳統(tǒng)的高頻理論教學(xué)中,老師們大多是照本宣科,將課本上的概念、公式搬到黑板上,把公式推導(dǎo)一遍,學(xué)生記住概念、公式,整個(gè)過程就是老師在講,學(xué)生在被動(dòng)的在接受。如今,大多數(shù)學(xué)校都普及了多媒體,多媒體的引入使老師上課更輕松、方便了。但是多媒體教學(xué)的引入并沒有改變教學(xué)模式,大多數(shù)情況下,多媒體只是替代了黑板,老師由原來的“照本宣科”換成了“照屏宣科”,不用像以前一樣在黑板上板書,節(jié)省了板書的時(shí)間來詳細(xì)的講解各個(gè)知識(shí)點(diǎn),但是,學(xué)生還是在被動(dòng)的接受知識(shí)。

高頻這門課程是介紹無線電廣播系統(tǒng)的各個(gè)單元電路。但是學(xué)生對通信系統(tǒng)幾乎沒有全局認(rèn)識(shí),也沒有具體的實(shí)踐和應(yīng)用機(jī)會(huì),對高頻這門課程缺乏系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),因此,大對數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課時(shí)感到乏味,逐漸失去興趣和信心,所以要盡可能的提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。首先,老師要對這門課有全面、整體的把握,在詳細(xì)介紹各個(gè)知識(shí)點(diǎn)前花點(diǎn)時(shí)間讓學(xué)生對整個(gè)通信系統(tǒng)有個(gè)整體的了解,為后面的知識(shí)點(diǎn)做鋪墊。具體到某個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí),要引導(dǎo)學(xué)生去鉆研這個(gè)知識(shí)點(diǎn)在系統(tǒng)中的作用,培養(yǎng)學(xué)生自主思考的能力,讓學(xué)生先從整體上了解這門課程,然后一步步去掌握知識(shí)點(diǎn)。

在講解知識(shí)點(diǎn)時(shí),要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力和學(xué)習(xí)興趣。例如,在講混頻時(shí),首先就講解混頻的作用是將高頻信號(hào)變?yōu)橹蓄l信號(hào),可以對中頻進(jìn)行較高增益的放大,中頻是固定的,所以中頻放大器是穩(wěn)定的,在檢波前可以得到足夠的放大,使接收機(jī)的靈敏度得到了很大的提高。繼而要引導(dǎo)學(xué)生去思考:如果沒有中頻就直接放大可不可以。整個(gè)課程讓學(xué)生從系統(tǒng)的角度來分析問題、解決問題,最后將各個(gè)系統(tǒng)模塊結(jié)合為一個(gè)有機(jī)的整體。

其次,上課的時(shí)候要注意互動(dòng)。老師應(yīng)該要讓學(xué)生帶著疑問去了解通信系統(tǒng)各電路模塊的工作原理。可以通過學(xué)生熟悉的一些通信系統(tǒng),激發(fā)學(xué)生去了解它們的工作原理,提高他們學(xué)習(xí)高頻的熱情。

3 高頻實(shí)踐教學(xué)的研究

高頻實(shí)驗(yàn)課能幫助學(xué)生很好的消化理論知識(shí),是銜接理論與實(shí)踐的一個(gè)很好的環(huán)節(jié),能很好的提高學(xué)生的動(dòng)手能力,是高頻課程的重要組成部分。目前大多數(shù)院校的高頻實(shí)驗(yàn)課都是用實(shí)驗(yàn)箱,試驗(yàn)箱里有設(shè)計(jì)好了的各個(gè)電路模塊,只有一些接口需要學(xué)生去連接。這些實(shí)驗(yàn)箱還有對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,每個(gè)實(shí)驗(yàn)都有詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟,學(xué)生只要一步一步按照指導(dǎo)書上的描述將各個(gè)接口接好線,然后用示波器看看波形,記下數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)就算完成了。這種實(shí)驗(yàn)方式很機(jī)械,都是驗(yàn)證性的。實(shí)驗(yàn)課程失去了真正的意義,起不到提高學(xué)生動(dòng)手能力的作用,學(xué)生也逐漸對實(shí)驗(yàn)失去了興趣。

設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)才能從根本上提高的學(xué)生創(chuàng)造能力與動(dòng)手能力。但設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)要學(xué)生自己設(shè)計(jì)電路、焊接、調(diào)試,需要反復(fù)修改、調(diào)試,過程比較較繁瑣,需要占用學(xué)生及老師大量的時(shí)間,在課堂上實(shí)現(xiàn)有一定的難度,因此考慮將仿真軟件引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

仿真軟件里提供了頻譜儀、分析儀等一些復(fù)雜的虛擬儀器,學(xué)生可以通過仿真軟件了解這些儀器的使用方法和用途,通過儀器的設(shè)置看到各種信號(hào)的變化。仿真軟件可以不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制,只需要一臺(tái)電腦就可以進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和分析,彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)不足和實(shí)際操作的繁瑣。仿真軟件無需成本,操作起來簡單靈活,對實(shí)驗(yàn)課有很大的促進(jìn)作用,幫助學(xué)生理解實(shí)際操作中的種種問題。現(xiàn)在的仿真軟件很多,我個(gè)人建議使用multisim,該軟件簡單易學(xué),可以很方便的就將電路原理圖畫出來,并對電路進(jìn)行仿真,可以看任何信號(hào)的虛擬波形。

仿真軟件雖然彌補(bǔ)了實(shí)際操作的不足,但是并不能完全代替實(shí)際操作,要培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力還是需要實(shí)際操作。老師可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況,要求學(xué)生課后在仿真軟件上完成電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試,實(shí)驗(yàn)課上可以利用仿真軟件上調(diào)試的結(jié)果進(jìn)行實(shí)際的焊接、調(diào)試。這樣實(shí)驗(yàn)課的效率就會(huì)大大提高。將仿真軟件引入高頻實(shí)驗(yàn),使得實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作更簡單、易操作,而且可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)的興趣。

引入仿真軟件后,在實(shí)驗(yàn)課前可以要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)的理論知識(shí)在仿真軟件上設(shè)計(jì)好電路模塊,實(shí)驗(yàn)課上直接焊接、調(diào)試驗(yàn)證自己所設(shè)計(jì)的電路模塊,驗(yàn)證所學(xué)的理論知識(shí)。這種實(shí)驗(yàn)?zāi)J奖葐我坏脑谠囼?yàn)箱做驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)更具實(shí)驗(yàn)價(jià)值,能切實(shí)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,將學(xué)生的設(shè)計(jì)性變得實(shí)際可行,不再繁瑣。

現(xiàn)很多高校的高頻電子線路這門課并沒有安排課程設(shè)計(jì),課程設(shè)計(jì)對學(xué)生分析問題、解決問題、設(shè)計(jì)電路的能力有很大的提高。可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試聲音機(jī),或者對講機(jī)等通信設(shè)備。通過課程設(shè)計(jì),學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)在實(shí)際操作中存在很多意想不到的問題,并讓學(xué)生自己學(xué)會(huì)分析、解決問題。相信學(xué)生有了幾次自己解決問題的經(jīng)驗(yàn),會(huì)有很大的收獲,他們的動(dòng)手及應(yīng)用能力會(huì)有很大的提高。

4 總結(jié)

要提高學(xué)生學(xué)習(xí)高頻的效率首先要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)高頻的興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,讓課堂生動(dòng)、活潑,達(dá)到事半功倍。實(shí)驗(yàn)課要充分利用仿真軟件及現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,盡量讓學(xué)生做設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn),充分培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新及應(yīng)用能力,以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展對創(chuàng)新應(yīng)用型人才的需要,使學(xué)生走上工作崗位就能游刃有余。

參考文獻(xiàn):

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篇9

關(guān)鍵詞:高壓輸電鐵塔;鐵塔用角鋼;加工焊接;

中圖分類號(hào): TM723 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

一輸電鐵塔用鋼

1鐵塔用角鋼概況

隨著我國電力系統(tǒng)電網(wǎng)全面升級(jí)改造,高壓線路鐵塔用鋼仍然以角鋼為主,鐵塔角鋼需求量不斷增加, 市場需求前景依然廣闊。高壓線路鐵塔的塔型設(shè)計(jì)與鋼鐵生產(chǎn)狀況密切相關(guān).鋼材材質(zhì)和規(guī)格的用鋼重要標(biāo)準(zhǔn)系B/T706—2008《熱軋型鋼》、YB/T 4163—2007《鐵塔用熱軋角鋼》。但目前的鋼材生產(chǎn)的實(shí)際生產(chǎn)能力沒有達(dá)到需求的水平?,F(xiàn)用材質(zhì)最高等級(jí)系Q690E,等邊角鋼最大規(guī)格系250mm×250mm×35mm,角鋼正向高強(qiáng)度,大規(guī)格方向發(fā)展。

這些年來在國家電網(wǎng)公司的積極推動(dòng)下,Q460B、Q460C角鋼在試點(diǎn)工程得與推廣,Q420B角鋼得到了大規(guī)模的應(yīng)用,收到不錯(cuò)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

從總體來看,現(xiàn)階段我國輸電鐵塔用角鋼材質(zhì)常用Q420B、Q235、BQ345B、等級(jí),而型號(hào)以20#以下角鋼質(zhì)量比較穩(wěn)定。Q420C、20#及以上規(guī)格等級(jí)的角鋼質(zhì)量穩(wěn)定性有待提高。

2 存在的問題

標(biāo)準(zhǔn)方面,現(xiàn)有角鋼規(guī)格不全,如25#大規(guī)格角鋼中缺少鐵塔最常用的22mm厚度;從角鋼的尺寸偏差上,存在大規(guī)格角鋼肢寬偏差較大,小尺寸角鋼厚度偏差較大的問題;在重量偏差、彎曲度等方面也不能滿足輸電鐵塔的加工要求。

規(guī)格方面,從理論上講,規(guī)格越多所選規(guī)格就越經(jīng)濟(jì)。但由于市場需求量小,導(dǎo)致很多規(guī)格角鋼采購困難,在設(shè)計(jì)或加工時(shí)不得不以大代小,導(dǎo)致塔重增加,也造成一定的浪費(fèi)。

質(zhì)量方面,高強(qiáng)角鋼及大規(guī)格角鋼,生產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定,主要表現(xiàn)為強(qiáng)度與沖擊性能難以同時(shí)達(dá)標(biāo),離散度大。此外,大規(guī)格角鋼表面質(zhì)量較差,易出現(xiàn)裂紋、氧化鐵皮壓入和酸洗裂紋等缺陷,彎曲度及外形也難以滿足要求。

3 輸電鐵塔用直縫焊管與帶頸法蘭

直縫焊管與帶頸法蘭是輸電線路鋼管塔的主要受力部件。過去鋼管塔主要用于輸電線路的大跨越,與鋼管連接的法蘭不是帶頸法蘭,而是采用平板帶筋法蘭,這種結(jié)構(gòu)的鋼管塔焊接工作量大,焊接殘余應(yīng)力大,構(gòu)件變形不易控制,加工效率低,外形觀感差,因而新設(shè)計(jì)的鋼管塔中廣泛應(yīng)用了帶頸法蘭。

材質(zhì)方面,目前直縫焊管與帶頸法蘭用鋼仍以Q345B為主,少量工程采用了Q420B、Q420C級(jí)鋼。但我國幅員遼闊,受冬季氣溫影響,更高強(qiáng)度等級(jí)和質(zhì)量等級(jí)的鋼材也會(huì)逐漸得到應(yīng)用。

3.1直縫焊管

輸電鐵塔用直縫焊管一股采用高頻焊工藝或埋弧焊工藝生產(chǎn)。

高頻直縫焊昔是通過高額焊接機(jī)將一定規(guī)格的長條形鋼帶卷成管狀井將對接邊緣以不帶填充盤屬焊接而成。高額焊管不填充焊接材抖,無焊接飛濺.焊接熱影響區(qū)窄.生產(chǎn)效率可達(dá)20m/min。目前高頻焊管最大加工直徑610mm。厚度3—20mm.用于輸電線路鋼管塔用高頻直縫焊管直徑一般小于或等于426mm,埋弧直縫焊管主要是通過鋼帶或銅板采用u—O—E或J—c—O—E成型工藝,通過埋弧焊工藝焊接而成。其特點(diǎn)是焊縫質(zhì)量高.應(yīng)力分布均勻,規(guī)格范圍太。目前我國最大生產(chǎn)直徑選1829mm,最大厚度44mm,輸電鐵塔用埋弧焊管直徑一般大于426mm。部分鐵塔制造企業(yè)也具備生產(chǎn)埋弧焊管的能力。

3.2帶頸法蘭

帶頸法蘭主要用于風(fēng)電塔架.電力、石油、化工流體管道的連接.在輸電鐵塔上剛開始應(yīng)用。對于大型帶頸法蘭一般經(jīng)過鍛坯、碾環(huán)整形、機(jī)加工得到.小規(guī)格法蘭一般經(jīng)由模鍛、機(jī)加工成型,其生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于鋼坯選擇、鍛造及熱處理過程。

3.3直縫焊管與帶頸法蘭生產(chǎn)中的問題

標(biāo)準(zhǔn)方面,目前我國沒有專門用于輸電鐵塔的焊管,法蘭技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),由于鋼管塔受力狀況、運(yùn)行環(huán)境、設(shè)計(jì)要求等與管線鋼、流體法蘭有明顯差別,在國家電網(wǎng)公司推動(dòng)下.2009年12月頒布了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/GDW384-2009《輸電線路鋼管塔加工技術(shù)規(guī)程》,在其附錄中對鐵塔用直縫焊管、帶頸法蘭,平板法蘭、8 8級(jí)高強(qiáng)螺栓等做出了具體規(guī)定。

直縫焊管方面.目前我國Q345B級(jí)輸電鐵塔用直縫焊管產(chǎn)品質(zhì)量比較穩(wěn)定,但Q420及以上等級(jí)的焊管質(zhì)量不穩(wěn)定,主要表現(xiàn)為:不同生產(chǎn)廠家、不同批次鋼管管體強(qiáng)度值波動(dòng)較大.沖擊功較分散:焊縫沖擊功雖然合格,但較母材有較大幅度的下降:對高強(qiáng)度埋弧焊管.焊接材料的選用較為棍亂.

帶頸法蘭方面.由于法蘭用鋼坯目前一般按GB/TL591供貨.在沒有特殊要求時(shí).鋼廠對各元素的成分控制有較大的自。特別是對高強(qiáng)度帶頸法蘭.不同批次的鋼坯.熱處理后的性能差別較大,成品率低??傮w看.我國輸電鐵塔用高強(qiáng)度、高質(zhì)量等級(jí)的直縫焊管、帶頸法蘭的實(shí)際生產(chǎn)能力有限。

二 輸電鐵塔焊接技術(shù)

1焊接常見問題

焊接是通過加熱或加壓,或者兩者并用,使工件達(dá)到永久結(jié)合的一種方法。采用焊接方法連接的接頭統(tǒng)稱為焊接接頭,它是由焊縫金屬、熔合區(qū)和熱影響區(qū)3個(gè)部分組成。角鋼輸電鐵塔的焊接件主要是塔座、連接板及掛線板、掛線角鋼等;四柱鋼管塔的焊接件主要有管與法蘭的連接,塔座、管與“u”形插板的連接等;焊接接頭的主要形式為“T”型焊縫連接方式。受焊接材料、焊接環(huán)境、焊接工人技術(shù)水平的影響,焊接接頭不可避免地存在部分焊接常見問題。焊接常見問題是指焊接過程中產(chǎn)生的不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的缺陷,焊接缺陷現(xiàn)象的種類繁多。

1.1焊接裂紋

裂紋是鐵塔焊接中最常見的一種嚴(yán)重缺陷。焊接裂紋主要為冷裂紋(如氫致裂紋、層狀撕裂等)、熱裂紋(如結(jié)晶裂紋、液化裂紋等)。導(dǎo)致構(gòu)件的斷裂是焊接裂紋的最大危害。嚴(yán)格控制焊接裂紋的出現(xiàn)是輸電鐵塔加工中的關(guān)鍵,。

1.2夾渣

夾渣是非金屬固體物質(zhì)殘留于焊縫金屬中的現(xiàn)象,夾雜物出現(xiàn)在熔焊過程中。夾渣會(huì)影響焊接的連接強(qiáng)度、抗沖擊性及冷彎性能等,對焊縫的力學(xué)性能的影響和危害最為集中的特別是尖銳形的夾渣。

1.3咬邊

咬邊是指沿焊趾的母材部位產(chǎn)生溝槽或缺陷,它是由于焊接時(shí)由于熔敷金屬未完全覆蓋在母材的已熔化部分,超出焊接工藝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的咬邊將削弱接頭強(qiáng)度,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)件的破壞,主要表現(xiàn)在咬邊會(huì)減少構(gòu)件承載的有效截面積。

1.4未焊透及未熔合

對焊接來說,未焊透和未熔合較為經(jīng)常見的。未焊透是焊接時(shí)接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象,也就是焊件的間隙或鈍邊未被熔化而留下的間隙,或是母材金屬之間沒有熔化,焊縫熔敷金屬?zèng)]有進(jìn)入接頭的根部造成的缺陷。未焊透削減了焊縫的有用截面積,使焊接接頭的強(qiáng)度下降;因未焊透惹起的應(yīng)力集中嚴(yán)峻降低焊縫的委靡強(qiáng)度;未焊透能夠成為裂紋源,然后形成堆焊縫的毀壞。未熔合是一種面積型缺陷,坡口側(cè)未熔合和根部未熔合分明削減了承載截面積,應(yīng)力集中也較為嚴(yán)重,其危害較嚴(yán)重。

篇10

在中九接收機(jī)的使用過程中,有時(shí)會(huì)遇到中九接收機(jī)有開機(jī)畫面,但提示“001 信號(hào)中斷,請檢查線路連接或聯(lián)系客服”,調(diào)星菜單中 “信號(hào)強(qiáng)度”、“信號(hào)質(zhì)量”均顯示為0的故障。根據(jù)中九接收設(shè)施的組成,此類故障應(yīng)發(fā)生在接收機(jī)、傳輸電纜和高頻頭等部位,當(dāng)然這也與對不同品牌中九接收機(jī)的操作有關(guān),大多數(shù)中九接收機(jī)無論其是否對準(zhǔn)中星九號(hào),只要接收機(jī)與高頻頭連接正常,“信號(hào)強(qiáng)度”指示就不會(huì)是0,但有的中九接收機(jī)在與天饋系統(tǒng)連接后,開機(jī)調(diào)出的調(diào)星菜單顯示的“信號(hào)強(qiáng)度”、“信號(hào)質(zhì)量”均為0,只有再按一下“確認(rèn)”鍵,“信號(hào)強(qiáng)度”才有顯示,這屬于不同機(jī)型間操作上的差異,并非故障,不屬于無信號(hào)強(qiáng)度、信號(hào)質(zhì)量故障,這里所說無信號(hào)強(qiáng)度、信號(hào)質(zhì)量故障是指有開機(jī)畫面,按正常操作始終不出現(xiàn)信號(hào)強(qiáng)度、信號(hào)質(zhì)量顯示。中九接收機(jī)發(fā)生無信號(hào)強(qiáng)度、信號(hào)質(zhì)量故障時(shí),應(yīng)有針對性的根據(jù)接收設(shè)施的組成分步進(jìn)行檢修。

1、信號(hào)傳輸線路故障。高頻頭接收解調(diào)出的中頻信號(hào)是通過傳輸電纜輸送給接收機(jī)的,檢查信號(hào)傳輸線路故障應(yīng)查看電纜有無斷路,連接的F頭是否松動(dòng),可以在電纜與高頻頭連接處測量有無極化電壓確認(rèn)傳輸電纜是否損壞。

2、高頻頭損壞。如在電纜與高頻頭連接處測量有極化電壓,此時(shí)接收機(jī)調(diào)星菜單中并不顯示信號(hào)強(qiáng)度,通常應(yīng)為高頻頭已損壞,可通過更換另一只高頻頭試收加以確認(rèn)。

3、接收機(jī)故障。在接收機(jī)中頻信號(hào)輸入端子處測量無極化電壓輸出,應(yīng)對接收機(jī)極化切換電路及電源電路分別進(jìn)行檢查,如極化切換電路輸入電壓正常,則說明開關(guān)電源工作基本正常,故障應(yīng)發(fā)生在極化切換電路本身。有時(shí)用戶使用劣質(zhì)電纜,雨水順著電纜滲入到接收機(jī)的調(diào)諧電路,將銅箔電路腐蝕,也會(huì)導(dǎo)致接收機(jī)無極化電壓輸出,此故障根據(jù)調(diào)諧電路中污漬及生銹現(xiàn)象很容易判斷,可先用酒精清除污漬,焊接天線輸入處的斷路點(diǎn)。因長期持續(xù)工作導(dǎo)致調(diào)諧芯片發(fā)熱,調(diào)諧芯片有的引腳脫焊也會(huì)引起接收機(jī)無信號(hào)強(qiáng)度、信號(hào)質(zhì)量故障,當(dāng)用手指按壓調(diào)諧芯片時(shí),原顯示為0的“信號(hào)強(qiáng)度”、“信號(hào)質(zhì)量”出現(xiàn)指示條,即證明故障是因調(diào)諧芯片引腳脫焊引起,補(bǔ)焊即可。

4、寫入錯(cuò)誤文件。刷機(jī)時(shí),將調(diào)諧芯片RDA 5810、5812混淆,錯(cuò)誤寫入文件,使調(diào)諧電路無法工作,選擇正確的升級(jí)文件重新刷機(jī),可解決這一問題?!?/p>