常用传感器在焊接过程监测中的应用

传感器是实现焊接过程数字化监测的重要部件，只有获取实时、稳定、可靠的焊接过程信息，才能使监测过程测试与分析的结果更真实反映焊接过程的实际情况。焊接电弧信号传感器是一种装置，它可观察和监测与焊接质量有关的情况，提供量化的信息，用来实现焊接过程质量监测或为焊接质量的自适应控制提供先验知识。焊接质量的监测实现可以通过传感器观察和监测与焊接行为本身有关的焊接过程电弧所包含的多种信息情况，如电弧燃烧稳定性、弧长、熔滴过渡行为、飞溅情况、焊接变形等。也可以利用传感器观察和监测非焊接行为的情况，即对焊接质量有显著影响的被焊工件的情况，如焊接电流、电压、电弧声音、焊枪与对缝的对中、对缝间隙、坡口形状等。传感装置可以代替人的感官，可以提供比人的感官更精确、更快捷、更稳定、再现性更好的信息，是发展高水平自适应控制焊接质量生产过程必需的前提条件。随着现代传感技术的发展，在焊接质量监测中，有不少传感器已经成功用于生产和正在研究发展中，按照传感器工作原理其主要有以下几种^[4-13]：

1）接触式传感器：这种传感器主要用来提取焊接位置（焊缝跟踪）及起始位置信息。主要形式有接触探头式和电极接触式。

2）非接触式传感器：这种传感器所提取的信号范围很广，从起始焊接位置，焊缝跟踪信号到焊缝熔透，热影响区尺寸等信号皆可提取到。其主要类型有利用物理现象的传感：电磁传感器、电容传感器、超声波传感器、红外辐射传感器、涡流传感器和热传感器；利用电弧现象传感：电弧传感器（电弧电流、电弧电压）、电弧光传感器和电弧声传感器；利用光学视觉的传感：激光视觉传感器、图像传感器和工业电视传感器。(www.xing528.com)

由于非接触式传感器具有监测信号种类广泛，灵活性较大，使用方便等优点，这种非接触式传感器将在焊接生产中不断扩大应用范围，成为焊接质量控制传感器的主要形式，是焊接传感器的发展方向。