автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Информационно-измерительная система для аттестации источников питания дуговой сварки на основе параметров Марковской модели процесса плавления

На правах рукописи

Ульянова Ольга Викторовна

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ АТТЕСТАЦИИ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ НА ОСНОВЕ ПАРАМЕТРОВ МАРКОВСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ПЛАВЛЕНИЯ

Специальность 05.11.16 — "Информационно-измерительные и управляющие системы" (в машиностроении)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград 2006

Работа выполнена на кафедре «Информационные и управляющие системы» Волгодонского института (филиала) государственного образовательного учреждения высшего технического образования Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского

политехнического института)

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Кривин Валерий Вольфович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Шевчук Валерий Петрович кандидат технических наук, доцент Полетаев Юрий Вениаминович

Ведущее предприятие - ОАО "Волгодонским научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного машиностроения"

Защита состоится " 14 " декабря 2006 г. в 10.00 на заседании диссертационного совета К 212.028.01 при Волгоградском государственном техническом университете по адресу: 400131, г. Волгоград, пр. Ленина, 28, корп. ГУК, ауд. 209.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного технического университета.

Автореферат разослан " 13 " ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Авдеюк О.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Современное энергетическое машиностроение характеризуется исключительно высокими требованиями к качеству изготавливаемых конструкций.

На сегодняшний день известно, что большое количество дефектов в энергетическом машиностроении, при проведении сварочных работ, закладывается на этапе подготовки сварочного производства. При подготовке технологического процесса и его реализации наибольшая ответственность предполагается в момент принятия решения о степени пригодности сварочного оборудования и материалов для сварки.

Именно аттестация источников питания как основных элементов сварочного оборудования позволяет осуществлять управление качеством сварных соединений на этапе подготовки производства. Аттестация сварочных источников питания включает в себя два основных этапа:

• оценка технического состояния и условий эксплуатации источников питания;

• оценка сварочно-технологических свойств источников питания.

Необходимо отметить, что оценка технического состояния сварочного источника питания чаще всего основывается на использовании объективных данных, полученных при измерении характеристик источников питания, и их формальной интерпретации. То есть проводятся измерения тока и напряжения источников питания при разных значениях сопротивления нагрузки, измеряются параметры питающей сети, температура силовых элементов сварочного источника питания и др. Оценка же сварочно-технологических свойств источников питания основывается на экспертных оценках о протекании процесса сварки по таким показателям как начальное зажигание дуги, стабильность процесса сварки и т.д. Такой способ оценки сварочно-технологических свойств этого типа оборудования, очевидно, является субъективным и нуждается в совершенствовании. Несмотря на все меры, принимаемые при аттестации, в реальном производстве сохраняется высокий уровень нестабильности характеристик уже аттестованных источников питания.

Поэтому, в настоящее время особую актуальность приобретает решение проблемы разработки таких информационно-измерительнных систем, которые бы позволили с учетом совершенствования методов аттестации источников питания на этапе подготовки производства, производить оценку их сварочно-технологических свойств за счет автоматизации процессов измерения и обработки параметров процесса сварки, понижая при этом материальные и временные затраты на проведение аттестации.

Цель и задачи работы. Целью настоящей работы является совершенствование методов аттестации сварочных источников питания, в частности источников питания, на основе создания информационно-измерительной системы, обеспечивающей оценку их сварочно-технологических свойств на этапе подготовки производства для повышения качества сварных соединений.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Построить модель процесса переноса электродного металла при сварке плавлением, параметры которой смогут позволить получать количественную оценку сварочно-технологических свойств источников питания.

2. Разработать методы и алгоритмы для анализа параметров модели и на их основе сформулировать технические требования к информационно-измерительной системе.

3. Разработать информационно-измерительную систему для проведения аттестации сварочных источников питания в производственных условиях.

Методы исследования. В теоретической части работы использовались методы математической статистики, теории вероятности, для определения значений параметров сварочных источников питания — методы математического моделирования и оптимизации. Экспериментальные исследования проводились на промышленном оборудовании ОАО "ЭМК Атоммаш" с помощью информационно-измерительной системы.

Научная новизна работы.

1. Впервые получена модель переноса электродного металла при сварке плавлением в виде дискретного Марковского процесса с непрерывным временем для количественной оценки сварочно-технологических свойств аттестуемого оборудования, основанная на графе состояний этого процесса.

2. Разработанная новая методика аттестации сварочных источников питания позволяет использовать количественные параметры модели, чувствительные к сварочно-технологическим свойствам источников питания. Это позволяет исключить на этапе подготовки производства субъективные экспертные оценки при принятии решения об их степени пригодности.

3. Создана информационно-измерительная система для аттестации сварочных источников питания, содержащая нестандартные аппаратные и программные средства, учитывающие физические условия и технологические особенности сварочного процесса и позволяющая существенно повысить достоверность результатов аттестации.

Практическая ценность работы. Разработана и внедрена в производство информационно-измерительная система, позволяющая снизить материальные и временные затраты на проведение аттестационных процедур за счет исключения регламентных испытаний и автоматизации процессов измерения и обработки параметров процесса сварки.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Теоретические положения о взаимодействии физических процессов в сварочном контуре, обеспечивающих информационную основу построения автоматизированных систем контроля и управления качеством сварных соединений.

2. Метод измерения и обработки параметров процесса переноса электродного металла при сварке плавлением, а также построение модели этого процесса, позволяющей получать количественную оценку сварочно-технологических свойств источников питания.

3. Информационно-измерительная система для аттестации сварочных источников питания, которая содержит измерительный тракт сигналов, позволяющих идентифицировать состояние сварочного процесса и оценивать сварочно-технологические свойства этого типа оборудования в производственных условиях.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на:

- заседаниях кафедры «Информационных и управляющих систем» (ВИ(ф) ЮРГТУ (НПИ), г. Волгодонск, 2004 - 2006 г.г.);

- заседаниях кафедры «Математика» (ВИ(ф) ЮРГТУ (НПИ), г. Волгодонск, 2005-2006 г.г.);

- заседании кафедры «Вычислительной техники» (ВолГТУ, г. Волгоград, 2006г.)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 работы, из них 3

научные статьи, все в центральных научных журналах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и результатов работы, списка литературы и приложения. Работа изложена на 158 листах, содержит 47 рисунков и 11 таблиц. Список литературы содержит 99 наименований.

Личный вклад. Разработана модель переноса электродного металла при сварке плавлением, на основе которой была создана информационно-измерительная

система для аттестации сварочных источников питания, реализующая методику аттестации этого типа сварочного оборудования с учетом их сварочно-технологических свойств в производственных условиях; на основе анализа процессов массопереноса электродного металла с учетом особенностей протекания физических процессов в сварочном контуре разработана его электротехническая модель, которая позволяет имитировать возможные состояния сварочного процесса оказывающих влияние на изменение состояния сварочных источников питания, разработан алгоритм расчета интенсивностей перехода и переходных вероятностей; на основе теории измерений с учетом метрологических возможностей процессорных средств, а также требований, вытекающих из статистических свойств сигналов о параметрах процесса сварки, разработаны алгоритмы и уравнения, обеспечивающие необходимую точность и степень детализации процедур измерения и обработки сигналов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, раскрыта научная новизна и практическая значимость работы, приведены положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена анализу существующих методов аттестации сварочных источников питания для сварки плавлением в соответствие с технологическими требованиями, установленными для этого типа сварочного оборудования. В этой главе также анализируются существующие положения нормативных документов и требования, предъявляемые к источникам питания с целью получения качественного сварного соединения.

Длительные исследования, проведенные коллективом кафедры "Информационные и управляющие системы" позволили установить, что значительное количество дефектов "закладывается" не непосредственно в результате отклонений (нарушений) течения процесса сварки, а на этапе подготовки производства.

Сварочное производство и монтаж атомных энергетических установок подчиняются нормативным документам, которыми определена методика аттестации всех технологических компонентов.

Аттестация сварочных источников питания в настоящее время проводится путем установления соответствия фактических параметров этого оборудования с параметрами, приведенными в паспорте. Способ оценки технического состояния источников питания можно считать объективным способом, т.к. он основан на реальных значениях измеренных параметров (тока и напряжения при разных значениях сопротивления нагрузки, параметры питающей сети, температура силовых элементов сварочного источника питания и др.). Оценку же сварочно-технологических свойств источников питания, очевидно, можно считать субъективным способом, т.к. он основан на экспертных оценках по различным показателям (начальное зажигание дуги, стабильность процесса сварки; разбрызгивание металла; качество формирования шва; эластичность дуги).

Основным требованием для получения сварочного шва высокого качества является устойчивость процесса сварки. На устойчивость процесса сварки оказывают влияние как дуга, которая является нагрузкой источника питания, так и сам источник питания, являющийся регулятором технологического процесса. Анализ уровня дефектности различных способов сварки, проведенный отделом контроля и качества на ПО «Атоммаш» применительно к производству парогенераторов ПГВ-1000 показывает повышенную повреждаемость изделий. При этом было отмечено, что в реальном производстве сохраняется высокий уровень нестабильности характеристик уже аттестованных однотипных сварочных источников питания, что также не может не отразиться на уровне дефектности, а следовательно, на качестве сварки.

Вопросам автоматизации аттестации сварочных процессов посвящены работы A.B. Чернова, В.В. Кривина, И.А. Бубликовой, С.А. Куркина, М.Ю. Виниченко,

В.А. Фролова'и др. Учеными установлено, что в мгновенных значениях сигналов сварочного тока и напряжения на дуге присутствует информация о многих процессах, происходящих в сварочном контуре. Следовательно, эту информацию можно использовать и для оценки сварочно-технологических свойств источников питания. Вместе с тем необходимо учитывать, что разнородные физические процессы, протекающие в сварочном контуре, имеют различный временной масштаб протекания и являются существенно нелинейными, на что было обращено внимание в работах В.В.Кривина.

В настоящее время актуальным является решение проблемы создания таких информационно-измерительных систем, которые бы осуществляли аттестацию сварочных источников питания, а именно с их помощью можно было бы проводить оценку сварочно-технологических свойств источников питания по контролируемым параметрам сварочного процесса на этапе подготовки производства, исключив при этом субъективную экспертную оценку. Это может позволить снизить материальные и временные затраты на проведение аттестации за счет автоматизации процессов измерения и обработки параметров процесса сварки, высвободить людские и материальные ресурсы на проведение регламентных испытаний сварных соединений в заводских лабораториях.

Вторая глава посвящена анализу физических процессов при сварке плавлением, методам измерения контролируемых параметров. Показано, что в настоящее время нет теории, которая бы исчерпывающим образом описывала этот технологический процесс. Эта проблема постоянно находится в поле зрения ученых технологов. Исследованиями, проведенными В.П. Никитиным, К.К. Хреновым, Б.Е. Патоном, А.И. Акуловым, Б.К. Лебедевым, Э.А. Гладковым, A.B. Черновым, Ю.Н. Зориным и др. создана теория, позволяющая представить процесс сварки довольно сложным, т.е. образованным множеством других разнородных процессов — электрических, тепловых, гидродинамических и т.д. Эти физические процессы протекают в так называемом сварочном контуре, образуемом источником питания, дугой, ванной и собственно швом.

Отмечен тот факт, что в пространстве между изделием и электродом, где горит дуга, протекают весьма сложные физико-химические и электромагнитные процессы, трудно исследуемые как теоретически, так и экспериментально.

В сигналах об электрических параметрах сварочного контура (сварочного тока /с. и напряжения на дуге !/„) присутствует информация о характере и особенностях плавления и переноса электродного металла и изменениях длины дуги (рисунок 1).

i

а)

lt)

i

А

б)

Ж

Ш

ж

Ша

В)

Д)

Рисунок 1 - Стадии переноса электродного металла при сварке плавлением: а), д) горение дуги; б) формирование капли; в)короткое замыкание; г) обрыв дуги (холостой ход)

При исследовании этих сигналов (сварочного тока /с. и напряжения на дуге ия) в процессе сварки установлена их взаимосвязь с физическими процессами, протекающими в сварочном контуре. Это позволяет использовать эти сигналы для количественной оценки процессов, протекающих в сварочном контуре.

Как уже отмечалось, что для получения устойчивого процесса сварки, именно источник питания должен обеспечивать легкое и надежное возбуждение дуги,

устойчивое ее горение, регулирование мощности. Традиционно это определяется равенством скорости подачи электрода Уиоп в зону сварки скорости его плавления Кпл. Однако эти закономерности имеют место только для статистических оценок состояния процесса сварки.

С возрастанием требований к качеству сварных соединений разработчики сварочного оборудования начали обращать внимание на характер динамических процессов в сварочном контуре и их влияние на образование дефектов сварного соединения. Это, несомненно, нужно учитывать для комплексного анализа работы сварочных источников питания, как основного элемента сварочного контура,

До настоящего времени воздействие технологических возмущений, а к ним относим изменение номинальных параметров режима сварки, оценивали по передаточным функциям. Структурные схемы процесса дуговой сварки строились исходя из упрощенных математических моделей процессов, происходящих в сварочном контуре. Поэтому описание источников питания в виде статической модели не позволяют оценивать динамические характеристики процесса с учетом перехода из одного состояния в другое.

Сварочно-технологические свойства источников питания, в основном, проявляются непосредственно в процессе сварки и определяют особенности его протекания. В работах А.И.Акулова , В.П.Никитина, А.В.Чернова было доказано положение о том, что основной причиной появления дефектов сварного соединения является нарушение стабильности тепловых и гидродинамических процессов в сварочной ванне. В результате анализа процессов, происходящих в тепловом контуре исследованиями, проведенными в Волгодонском институте такими учеными как А.В.Чернов, Ю.С.Сысоев, В.В .Прокопенко, было установлено, что скорость плавления электрода V в момент времени т определяется

Уш(*) = уе~ат . (1)

При этом мгновенная скорость плавления электрода и™ на уровне образования капли расплавленного металла равна

(2)

где р — константа, определяющаяся теплофизическими свойствами электрода.

Следовательно, увеличение интегральной скорости плавления электрода определяется частотой каплеобразования. Характер этой зависимости позволяет сделать вывод о том, что при сварке плавлением длина дуги будет определяться разницей скоростей подачи электрода и скорости плавления.

Таким образом, процессы в тепловом контуре оставляют информационный след путем воздействия на электрический контур. Электрический контур содержит наибольшее количество элементов: источник питания, электрод, дуга, ванна. Особенностью дуговой сварки плавящимся электродом является возможность измерять мгновенные значения тока сварки 1СВ и напряжения на дуге {/д. Следовательно, можно утверждать, что именно в этих сигналах о параметрах сварочного контура, содержится информация о свойствах источника питания. Вместе с тем, характеристики источников питания влияют на процесс переноса электродного металла при сварке плавлением, а значит, и на информационное содержание измеряемых сигналов (/с„, 1/д). Это и обеспечивает возможность количественной оценки сварочно-технологических свойств источников питания.

На основе анализа процессов переноса электродного металла при сварке плавлением с учетом особенностей протекания физических процессов, сварочный контур можно представить в виде упрощенной электротехнической модели, которая позволяет имитировать возможные состояния сварочного процесса (горение дуги, короткое замыкание, холостой ход), оказывающих влияние на изменение сварочно-технологических свойств источников питания (рисунок 2).

Рисунок 2 - Электротехническая (упрощенная) модель сварочного контура

На этой схеме элементы Е, /?„„, Си/, образуют приближенную схему замещения трехфазного выпрямителя и схемы управления сварочного источника питания. Сопротивление дуги Лд представляет собой эквивалент нелинейной нагрузки в режиме горения дуги. Ключи и К2 представляют собой эквивалент интервала времени нахождения процесса при переносе электродного металла соответственно в режимах холостого хода и коротких замыканий. Предлагаемая модель также может быть представлена в виде графа перехода из одного состояния в другое для процесса переноса электродного металла (рисунок 5), вершины которого отражают возможные состояния при капельном переносе.

Из выше изложенного следует, что процесс сварки плавлением может находиться в трех состояниях. На рисунке 3 представлен график совместной плотности распределения тока сварки Л. и напряжения на дуге ид. Разной яркостью отображено количество точек, попавших в данную область (темнее - больше).

и, в

Г, А

Рисунок 3 - График совместной плотности распределения тока сварки /св и напряжения на дуге С/д, где1 - холостой ход, 2 - горение дуги, 3 — короткое замыкание

При визуальном анализе вольтамперных характеристик процесса определяются четко разделенные группы точек. Эксперты-технологи идентифицируют, по крайней мере, некоторые из этих групп как известные состояния процесса (капельный перенос металла, угасание дуги и горение дуги). В полученном отображении (рисунок 3) наблюдается существенная неоднородность, указывающая на то, что процесс характеризуется множеством состояний (1 - холостой ход, 2 - горение дуги, 3 — короткое замыкание). Необходимо учитывать их случайный характер поведения, обусловленный множеством факторов, влияющих на элементы сварочного контура. Стохастичность процессов в сварочном контуре были рассмотрены в работах А.В.Чернова, Ю.С.Сысоева, В.В.Кривина, А.И.Акулова и др.

С точки зрения оценки качества шва наиболее интересны именно эти выделяющиеся состояния, так как качество сварного соединения связано с вероятностями нахождения процесса сварки в рассматриваемых состояниях.

Таким образом, характеристики элементов сварочного контура, в частности источников питания, необходимо рассматривать в трех областях их существования с учетом характера поведения тока сварки /св и напряжения на дуге Сд, а также стадий переноса электродного металла при сварке плавлением (рисунок 1).По результатам измерений тока сварки /св и напряжения на дуге £/я и после их обработки, можно количественно характеризовать как состояние процесса, так и свойства сварочных источников питания.

Однако для получения достоверных и различаемых результатов при исследованиях, необходимо проводить большое количество измерений мгновенных значений сигналов. При этом из-за больших размеров массивов измеренных данных («106 значений) их непосредственный анализ для получения идентификационных характеристик о процессе невозможен. Поэтому необходимо выполнить такую обработку сигналов, чтобы понизить исходную информационную размерность массивов до приемлемых размеров (»102 значений).

Для комплексной оценки технологических свойств сварочных источников питания и сварочного процесса были проведены сложные измерительные процедуры:

1. Прямые измерения мгновенных значений: (тока сварки /„, напряжения на дуге ил).

2. Косвенные и совокупные измерения: (статические вольтамперные характеристики сварочных источников питания, статистические и спектральные характеристики сигналов о процессе сварки и т.п.)

Анализом прямых измерений тока сварки /СЕ и напряжения на дуге £/д были обоснованы функциональные этапы преобразований, обусловленных их цифровым представлением. На основе теории измерений разработаны алгоритмы, позволяющие исследовать стационарные и нестационарные процессы с учетом погрешности квантования и ограниченности объема выборки.

В третьей главе доказывается возможность представления переноса электродного металла при сварке плавлением как дискретного Марковского процесса с непрерывным временем. Это подтверждается экспериментальными исследованиями, проведенными на участке ремонта электросварочного оборудования, которые показали существенное отличие параметров (пределы регулирования тока и напряжения, напряжение холостого хода, уровень пульсаций тока и напряжения) для тиристорных источников питания одного и того же типа ВДУ-1201. Эти источники были оценены сварщиком-экспертом следующим образом: один из них как «удовлетворительный», для процесса со стабильным горением дуги и минимальным разбрызгиванием металла; другой из них как «неудовлетворительный» для процесса с нестабильным горением дуги и повышенным разбрызгиванием электродного металла. При сварке выполнялись соединения типа С5 электродами марки Э46-АНО-21-3-УД. Технологические режимы соответствовали ГОСТ-13821-77, а точность поддержания режима по току и напряжению составляла ±2,5%.

Одной из главных целей технологической подготовки производства является стабильность и предсказуемость сварочного процесса. Однако, несмотря на все усилия, затрачиваемые для достижения этой цели, процесс сварки остается в высокой степени подверженным непредсказуемым, т. е. подверженным случайным воздействиям, в частности, изменению свойств сварочных источников питания. Представляется принципиально невозможным построение строго детерминированной модели процесса переноса электродного металла при сварке плавлением. Это влечет необходимость применения для его исследования методов, основанных на теории вероятностей и математической статистике. Эти методы позволяют получать предсказуемые характеристики непредсказуемых (случайных) процессов.

Необходимо еще раз подчеркнуть, что для сварочных процессов с одной стороны, мгновенные значения тока сварки /са и напряжения на дуге ид являются непрерывными случайными величинами, а с другой стороны, количество капель электродного металла, перенесенных с момента начала сварки - дискретная случайная величина. Если при этом учесть возможность процесса находиться в одном из трёх состояний, а также его способность переходить из состояния в состояние не в строго фиксированные моменты времени, а в любые, причем переходы осуществляются мгновенно, то процесс переноса электродного металла при сварке плавлением можно представить как дискретный Марковский с непрерывным временем. Совокупность этих моментов времени можно рассматривать как случайный поток событий. Характерное для исследования дискретного Марковского процесса с непрерывным временем представление, связывающее каждое состояние процесса с отдельным управляющим потоком случайных событий, налагает жесткие ограничения на характеристики этих потоков. Эти ограничения диктуются Марковским свойством. Если обозначить состояние процесса в момент времени I через дг(1), то это свойство заключается в следующем: вероятность рц (/<>, /)==/>{*(')=Мх('о)=У} зависит только от _/ и к, то есть вероятность того, что процесс в некоторый момент времени £>/0 будет находиться в состоянии к, зависит лишь от настоящего момента времени /0 и от состояния в котором процесс находится в данный момент. Время пребывания процесса в некотором _/"-м состоянии 7} есть случайная величина, которая полностью определяется характеристиками управляющего потока. В силу Марковского свойства распределение остаточного времени пребывания процесса в состоянии_/ должно зависеть только от состояния ] и не должно зависеть от того, как долго процесс уже находился в состоянии / Для этого время пребывания процесса в ^м состоянии должно подчиняться показательному закону распределения

(3),

где <3 - остаточное время пребывания Марковского процесса в у'-м состоянии; X -интенсивность. Этому же закону подчиняется скорость плавления электрода(1) при процессе переноса электродного металла при сварке плавлением, стадии переноса которого представлены на рисунке 1.

При исследовании потоков случайных событий одной из задач является нахождение вероятности р^г) (появления ровно к событий в данном интервале времени

РкЧ )=——<! • (4).

к!

Для простейшего потока эта вероятность не зависит от начального момента времени /0, а зависит лишь от длины интервала т = I — /<>• Если воспользоваться формулой (4) для определения закона распределения интервала времени между двумя соседними событиями в простейшем потоке, то при к=0 получаем вероятность того, что на отрезке времени г не появится ни одного события, т. е.

Р(Г>т)=Р0СО=е-1г. (5)

По определению, функция распределения Г(т) случайной величины Т (Т — интервал времени между двумя соседними событиями в потоке) есть вероятность Р(Т<т). Отсюда

^(г)=1-/'(7->т)=1-е~'11 . (6)

Дифференцируя последнее выражение, получаем плотность распределения случайной величины Т:

7(0=^', тйО. (7)

Для этого время пребывания процесса в _/"-м состоянии должно подчиняться показательному закону распределения (3), что также характерно для процесса переноса электродного металла.

Пуассоновский поток отличается от других потоков случайных событий двумя свойствами:

1) свойство отсутствия последствия заключается в том, что моменты поступления событий на некотором интервале времени [/0, '] не зависят от того, в какие моменты времени появлялись события в прошлом, то есть до момента времени /0;

2) свойство ординарности заключается в принципиальной невозможности наступления более одного события в один и тот же момент времени.

Второе свойство не требует доказательства, так как очевидно, что в процессе сварки плавлением одновременно не могут наступить два события, то есть невозможно, чтобы процесс одновременно находился, например, в состоянии холостого хода и короткого замыкания.

Для доказательства первого свойства было экспериментально (таблица 1) доказано следующее: Л/(тго„)=<7(тго„); л/(тк з)=сг<тк з ); М(тх х )=о(т1Г.).

Длительность пребывания процесса в том или ином состоянии представлена

Для определения интервалов времени нахождения процесса в каждом из трёх состояний, были заданы соответствующие критерии С/п01>1 и £/по„2. Абсолютные значения этих критериев определяли по эмпирической функции распределения напряжения дуги таким образом, чтобы последующая агрегация данных позволяла бы отнести их к одному из состояний процесса. Эти моменты времени, соответствующие переходам процесса из состояния в состояние заранее неизвестны. При этом предполагается, что переходы осуществляются мгновенно.

Таблица 1 - Экспериментальные данные, полученные при расчете величин математического ожидания М{г) и среднеквадратического отклонения а{т)

Состояния процесса переноса электродного металла при сварке плавлением М(т), мс г), мс

Холостой ход 0,815 0,732

Горение дуги 148,102 195,533

Короткое замыкание 4,022 4,154

Из приведённых данных таблицы 1 видно, что при расчёте А/(т) и а(т) существует расхождение, которое находится в пределах от 3 до 20 %. Данное расхождение является допустимым и, следовательно, управляющие потоки процесса переноса металла при сварке плавлением можно считать Пуассоновскими, а сам

процесс можно рассматривать как дискретный Марковский с непрерывным временем.

Таким образом, рассматриваемый процесс переноса электродного металла при сварке плавлением, состоящий из трёх состояний (1-холостой ход, 2-горение дуги, 3-короткое замыкание), связан тремя управляющими потоками событий, характерных для дискретного Марковского процесса с непрерывным временем.

Основными характеристиками дискретного Марковского процесса с непрерывным временем являются: Л - интенсивность потока, q - переходная вероятность, р - предельная вероятность состояний.

Для экспериментальной проверки чувствительности параметров модели к сварочно-технологическим свойствам источников питания были проведены расчеты этих величин.

Процесс переноса электродного металла в виде графа переходных вероятностей (¡1к и интенсивностей 1ц представлен на рисунке 5.

Матрица переходных вероятностей для процесса переноса электродного металла при сварке плавлением будет выглядеть следующим образом:

Чп Яп ?1з

Я = ?21 Чп Чгг (8)

?31 Ян Язз ■

Так как из состояния короткого замыкания процесс может перейти как в состояние горения дуги, так и в холостой ход (рисунок 5), то:

Яъ1=Я.,хл.=-, (9)

<?32 =

(10)

где ткл гоо - количество переходов из состояния короткого замыкания в состояние горения дуги; мк.,.„*.х - количество переходов из состояния короткого замыкания в состояние холостого хода; ткл- общее количество переходов из состояния короткого замыкания в состояние холостого хода и горения дуги.

9а (Аи)

Чи&м)

Рисунок 5 - Граф состояний процесса переноса электродного металла с учетом переходных вероятностей и интенсивностей перехода X,* для возможных состояний: 1-холостой ход, 2-горение дуги, 3 - короткое замыкание.

Проанализировав граф состояния процесса сварки плавлением, матрица переходных вероятностей заполнится следующим образом:

0 10 0 0 1 (11)

о.

Матрицы ¿7! и 172, соответственно для процесса со стабильным горением дуги и для процесса с повышенным разбрызгиванием электродного металла, будут иметь следующие значения:

О 1 О О 0 1 0,031 0,969 0

<72 =

О 1 о О 0 1 0,055 0,945 О

Очевидно, что вероятность перехода из короткого замыкания в область холостого хода у процесса со стабильным горением дуги меньше, чем у процесса с повышенным разбрызгиванием электродного металла, а вероятность перехода в состояние горения дуги больше. Следовательно, расчет переходных вероятностей может быть использован в качестве критерия для количественной оценки сварочно-технологических свойств источников питания.

Одной из главных характеристик Пуассоновского потока является интенсивность X, т.е. среднее число событий, поступающих в интервал времени. Для процесса переноса электродного металла при сварке плавлением интенсивностью можно считать количество переходов из одного состояния процесса в другое за одну секунду.

Результаты расчёта интенсивностей перехода из одного состояния в другое представлены в таблице 2 .

Таблица 2 - Расчёт интенсивностей перехода из одного состояния в другое

Интенсивности перехода процесса переноса электродного металла при сварке плавлением из одного состояния в другое (пер/с) Процесс со стабильным горением дуги Процесс с повышенным разбрызгиванием электрического металла

Холостого хода X] = Х,2 1225,806 432,900

Горения дуги Х2 = Х23 6,752 14,977

Короткого замыкания Х3 = Х3, + Х32 248,619 272,385

Проанализировав данные таблицы 2, можно сказать, что у процесса со стабильным горением дуги (использование источника питания «удовлетворительного качества») интенсивность перехода из состояния холостого хода в три раза больше, чем у процесса с повышенным разбрызгиванием электродного металла (использование источника питания «неудовлетворительного качества»), а из состояния горения дуги в два раза меньше. Следовательно, можно сказать, что процесс сварки с использованием источника питания «удовлетворительного качества» стремится быстрее выйти из состояния холостого хода и большее время оставаться в состоянии горения дуги.

Один из способов нахождения предельных вероятностей основан на уравнении Колмогорова. Вероятности состояния системы, работающей в стационарном режиме, не зависят от времени, поэтому дифференциальное уравнение Колмогорова для стационарного режима превращается в систему линейных уравнений:

(12),

где Х$ — интенсивность перехода; р, — предельная вероятность состояний; },к — состояния процесса; п — количество состояний.

Применительно к нашему процессу данная система будет выглядеть следующим образом:

-Д,2р, +х„Р] =о

~>-21Р1+*чР1+;-пР>=0 (13)

+>-пр, =0

Р\ +Рг+Р, = 1

При решении этой системы находятся статические характеристики системы, т.е. стационарное предельное распределение вероятностей состояний.

Результаты расчёта предельных вероятностей для всех возможных состояний представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Экспериментальные данные, полученные при расчете предельных вероятностей

Экспертная оценка источника питания типа ВДУ-1201 Вероятность попадания сварочного процесса в области его существования, р,,

Холостой ход Горение дуги Короткое замыкание

«Удовлетворительного качества» 0,167*103 0,973 0,026

«Неудовлетворительного качества» 1,786*10"3 0,946 0,052

Из таблицы 3 видно, что у процесса со стабильным горением дуги (использование источника питания «удовлетворительного качества») вероятность нахождения процесса в отдаленном будущем в состоянии горения дуги выше, чем у процесса с повышенным разбрызгиванием электродного металла, а вероятность коротких замыканий в два раза меньше. Вероятность нахождения в холостом ходе почти в десять раз меньше. Таким образом, наименьшая вероятность попадания в область холостого хода свидетельствует об «удовлетворительном качестве» источника питания. Это утверждение вполне обоснованно, так как в этом случае происходит меньшее количество обрывов дуги во время сварки, а значит, стабильность процесса будет наибольшей.

Таким образом, теоретически установлено и экспериментально доказано, что процесс переноса металла при сварке плавлением можно представить как Марковский процесс с непрерывным временем, который относится к типу случайных процессов с дискретным множеством возможных состояний и непрерывным временным параметром. Расчет интенсивностей взаимных переходов, переходных вероятностей состояний процесса переноса электродного металла при сварке плавлением, а также предельных вероятностей можно считать количественными характеристиками модели, чувствительными к сварочно-технологическим свойствам источника питания.

В четвертой главе рассматривается аппаратная и программная реализация информационно-измерительной системы (ИИС), разработанной в Волгодонском институте Южно-Российского государственного технического университета (НПИ) сотрудниками кафедры «Информационные и управляющие системы», основой для которой послужили целый ряд проведенных исследований, в том числе и автором этой работы. ИИС содержит нестандартные аппаратные и программные средства, учитывающие физические условия и технологические особенности сварочного процесса и обеспечивает возможность проведения аттестации в цеховых условиях. В рамках проведенной работы ИИС предназначена для получения численных значений характеристик сварочных источников питания непосредственно в процессе аттестации в производственных условиях, а именно по результатам измерений сигналов о параметрах процесса сварки и после их обработки, можно

количественно характеризовать сварочно-технологические свойства сварочных источников питания.

Систему можно разбить на две основные части - это аппаратные средства, обеспечивающие сбор и транспортировку данных о процессе сварки к ЭВМ, и программные средства, позволяющие производить разнообразную обработку измеренных данных. Управление всеми элементами системы осуществляется с помощью развитого интерфейса пользователя. Интерфейс системы предусматривает активный диалог с пользователем и поддерживает не только исследовательские задачи, но и обеспечивает работу системы в условиях производства при аттестации сварочных источников питания.

Система представляет собой рабочее место, размещенное в отделе главного сварщика в подразделении, ответственном за проведение аттестационных работ. Общий вид системы представлен на рисунке 7.

Рисунок 7. Рабочее место для аттестации сварочных источников питания

Система аттестации сварочных источников питания включает в себя рабочий стол для сварки образцов во всех пространственных положениях. На рабочем столе закрепляются измерительные преобразователи тока и напряжения сварки. Рабочее место оснащено сварочным источником питания. Соединительные кабели связывают рабочий стол с компьютерной стойкой. На стойке размещены блок вторичных измерительных преобразователей, модуль АЦП-ЦАП Е-330 и компьютер.

Измерительный преобразователь тока сварки выполнен в виде модуля, устанавливаемого непосредственно на шунт. Токовый сигнал, пропорциональный падению напряжения на шунте передается по витой паре к АЦП и позволяет обеспечить требуемую точность при измерении сигналов о процессе сварки, одновременно решая проблемы подавления помех при транспортировке измерительной информации от объекта к системе управления.

Технические характеристики модуля АЦП ЦАП Е-330, обеспечивают необходимую точность преобразований, а малое энергопотребление позволяет использовать это устройство в мобильной информационной системе для сбора данных о процессе.

Проведенные исследования показали, что система позволяет обеспечить повышение качества сварных соединений при производстве корпусных изделий АЭС за счет автоматизации контроля и аттестации сварочных источников питания на этапе подготовки производства. Это, в свою очередь, может позволить:

• значительно сократить время на подготовку производства в части аттестации сварочных источников питания;

• снизить трудоёмкость выполнения аттестационных работ и повысить их эффективность;

• высвободить людские и материальные ресурсы на проведение регламентных

испытаний сварных соединений в заводских лабораториях.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1.Современное энергетическое машиностроение характеризуется высокой степенью ответственности изготавливаемых конструкций. Использование накопленного научного потенциала в решении существующих проблем технологии изготовления ответственных корпусных изделий АЭС осложнено отсутствием методов и средств автоматизации, надежно работающих в цеховых условиях и обеспечивающих высокий уровень требований к подготовке производства и контрольным операциям при сварке.

2. Впервые, на основе теоретических и экспериментальных данных было установлено, что процесс переноса металла при сварке плавлением можно характеризовать как дискретный Марковский процесс с непрерывным временем. Установлено, что такие параметры полученной Марковской модели как значения интенсивностей взаимных переходов состояний процесса и значения переходных и предельных вероятностей являются чувствительными к сварочно-технологическим свойствам источника питания.

3. Поскольку параметры модели рассчитываются по мгновенным значениям контролируемых параметров процесса сварки, то возникают предпосылки для разработки информационно-измерительной системы аттестации, позволяющей исключить при принятии решения о степени пригодности сварочных источников питания субъективные экспертные оценки.

4. На основе анализа метрологических возможностей процессорных средств, а также требований, вытекающих из статистических свойств сигналов о параметрах процесса сварки, разработаны уравнения и алгоритмы, обеспечивающие необходимую точность и степень детализации процедур измерения и обработки сигналов.

6. Разработана информационно-измерительная система для аттестации сварочных источников питания, учитывающая физические условия и технологические особенности сварочного процесса и обеспечивающая возможность проведения аттестации в цеховых условиях. Результаты проведенных исследований легли в основу построения информационно-измерительной системы, которая прошла опытно-промышленное испытание в производственных условиях ОАО "ЭМК Атоммаш" и ЗАО "Энергостройсервис". Опыт эксплуатации системы показал значительное снижение трудоемкости аттестационных операций за счет отсутствия регламентных испытаний, что позволило получить экономический эффект. Эта система позволяет значительно сократить расходы (более, чем в 10 раз) и время (более, чем в 20 раз) на проведение аттестационных процедур.

Библиографический список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Чернов, A.B. Использование вероятностей перехода при сравнительной оцнке свойств элементов сварочного контура/ A.B. Чернов, З.О.Кавришвили, О.В.Ульянова, В.Г.Бекетов.//Изв. вуз. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки.-2004.-№5.-С. 118-122.

2. Ульянова, О-В. Особенности моделирования процессов в сварочном контуре/ О.В. Ульянова, A.B. Чернов, В.В. Кривин, В.Г. Бекетов//Изв. вуз. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки.-2006.-№3.-С. 43-47.

3. Сас, A.B. Марковская модель процесса ручной дуговой сварки/ A.B. Сас О.В.Ульянова, A.B. Чернов, В.Г. Бекетов//Сварочное производство.-2006.-№8.-С. 14-17.

Ульянова Ольга Висторовна

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ АТТЕСТАЦИИ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ НА ОСНОВЕ ПАРАМЕТРОВ МАРКОВСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ПЛАВЛЕНИЯ

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать7.11.2006 г. Заказ № 1234. Тираж 100 экз, Печ.л. 1,0. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная.

Типография РПК «Политехник» Волгоградского государственного технического университета

400131, Волгоград, ул. Советская, 35

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ АТТЕСТАЦИИ СВАРОЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ.

1.1 Методы аттестации сварочного оборудования.

1.2 Технологические требования к сварочным источникам питания.

1.3 Методы исследования технологических свойств сварочных источников питания.

1.4. Цели и задачи работы.

2 АНАЛИЗ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ

В СВАРОЧНОМ КОНТУРЕ

2.1 Особенности моделирования процессов в сварочном контуре.

2.2 Идентификация характеристик источников питания.

2.3. Измерение параметров процесса сварки.

2.4. Алгоритм обработки измерений при аттестации источников питания.,.

Выводы по главе 2.

3 РАЗРАБОТКА КОЛИЧЕСТВЕННЫХ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ СВАРОЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ.

3.1 Марковские модели процесса переноса электродного металла при сварке плавлением.

3.2 Экспериментальные исследования сварочно-технологических свойств источников питания.

Выводы по главе 3.

4 ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

АТТЕСТАЦИИ СВАРОЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ.

4.1 Общая структура автоматизированной системы аттестации сварочных источников питания.

4.2 Устройство и принцип работы измерительного преобразователя тока(напряжения) сварки.

4.3. Структура базы данных автоматизированной системы аттестации сварочных источников питания.

4.4. Интерфейс пользователя автоматизированной системы.

4.5 Автоматизированная система для аттестации сварочных источников питания.

Выводы по главе 4.

Современное энергетическое машиностроение характеризуется исключительно высокими требованиями к качеству изготавливаемых конструкций.

На сегодняшний день известно [1], что большое количество дефектов в энергетическом машиностроении, при проведении сварочных работ, закладывается на этапе подготовки сварочного производства. При подготовке технологического процесса и его реализации наибольшая ответственность предполагается в момент принятия решения о степени пригодности сварочного оборудования, в частности источников питания, иначе проведении аттестации. Именно аттестация сварочных источников питания как основных элементов сварочного оборудования, позволяет осуществлять управление качеством сварных соединений на этапе подготовки производства.

Одной из главных целей технологической подготовки производства является стабильность и предсказуемость сварочного процесса [2,3]. Однако процесс сварки остается в высокой степени непредсказуемым, т.е. подверженным случайным воздействиям: квалификации оператора-сварщика, изменению свойств сварочного оборудования и сварочных материалов и т.п. В частности, устойчивость процесса сварки во многом зависит от характеристик сварочного источника питания как технических, так и сварочно-технологических, т.к. именно источник питания является основным элементом сварочного контура, обеспечивая при этом регулирование технологического процесса.

Поэтому, одним из перспективных направлений работ повышения качества сварных соединений на этапе подготовки производства является совершенствование методов аттестации сварочных источников питания.

В настоящее время в сварочном производстве осуществляется нормативное управление качеством сварных соединений. Множество нормативных документов [4,5,12] жестко регламентируют все этапы подготовки, производства и контроля сварных соединений.

Аттестация сварочных источников питания включает в себя два основных этапа:

- оценка технического состояния и условий эксплуатации источников питания;

- оценка сварочно-технологических свойств источников питания.

Оценка технического состояния осуществляется на основе объективных данных, полученных при измерении характеристик источников питания и их формальной интерпретации. Т.е. проводятся измерения тока и напряжения источников питания при разных значениях сопротивления нагрузки, измеряются параметры питающей сети, температура силовых элементов сварочного источника питания и др. Такой способ оценки технического состояния источников питания можно считать объективным, т.к. он основан на реальных значениях измеренных параметров.

Оценка сварочно-технологических свойств источников питания осуществляется на основе субъективных данных о протекании процесса, полученных по мнению экспертов. К таким показателям относятся: начальное зажигание дуги, стабильность процесса сварки, разбрызгивание металла, качество формирования шва, эластичность дуги.

Кроме того, информация, с которой имеют дело сварщики, имеет разнородный характер, а ее оперативное использование затруднено из-за сложности и трудоемкости в обработке экспериментальных данных.

Проведенные исследования показывают, что, несмотря на все меры, принимаемые при контроле и аттестации, в реальном производстве сохраняется высокий уровень нестабильности квалификации операторовсварщиков, характеристик уже аттестованных электродов и сварочных источников питания. Это объясняется трудностями получения объективных характеристик: практически все существующие методы контроля либо дороги и неэффективны (например, методы разрушающего контроля), либо принципиально содержат элемент необъективности -экспертные оценки. Важно отметить, что какой бы метод ни использовался на этапе классификации (принятие решения экспертом-технологом или автоматическая классификация с помощью распознавания образов, вывода в нечеткой логике, нейронных сетей), объективность ее результата зависит, прежде всего, от объективности и информативности набора идентификационных характеристик, полученных на предыдущих этапах.

Особенностью процесса сварки плавлением является возможность оперативно измерять только мгновенные значения тока сварки и напряжения сварочной дуги. В работах многих ученых было показано, что именно в этих сигналах присутствует информация обо всех процессах, протекающих в сварочном контуре. Следовательно, эту информацию можно использовать и для оценки сварочно-технологических свойств источников питания.

С учетом вышеизложенного, в настоящее время особую актуальность приобретает решение проблемы разработки таких информационно-измерительнных систем, которые бы позволили с учетом совершенствования методов аттестации источников питания на этапе подготовки производства, производить оценку их сварочно-технологических свойств за счет автоматизации процессов измерения и обработки параметров процесса сварки, понижая при этом материальные и временные затраты на проведение аттестации.

Для достижения поставленной цели необходимо: 1. Построить модель процесса переноса электродного металла при сварке плавлением, параметры которой смогут позволить получать количественную оценку сварочно-технологических свойств источников питания.

2. Разработать методы и алгоритмы для анализа параметров модели и на их основе сформулировать технические требования к информационно-измерительной системе.

3. Разработать информационно-измерительную систему для проведения аттестации сварочных источников питания в производственных условиях.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые получена модель переноса электродного металла при сварке плавлением в виде дискретного Марковского процесса с непрерывным временем для количественной оценки сварочно-технологических свойств аттестуемого оборудования, основанная на графе состояний этого процесса.

2. Разработанная новая методика аттестации сварочных источников питания позволяет использовать количественные параметры модели, чувствительные к оценке сварочно-технологических свойств источников питания. Это позволяет исключить на этапе подготовки производства субъективные экспертные оценки при принятии решения об их степени пригодности.

3. Создана информационно-измерительная система для аттестации сварочных источников питания, содержащая нестандартные аппаратные и программные средства, учитывающие физические условия и технологические особенности сварочного процесса и позволяющая существенно повысить достоверность результатов аттестации.

На защиту выносятся следующие основные положения работы:

1. Теоретические положения о взаимодействии физических процессов в сварочном контуре, обеспечивающих информационную основу построения автоматизированных систем контроля и управления качеством сварных соединений.

2. Метод измерений и обработки параметров процесса переноса электродного металла при сварке плавлением, а также построение модели этого процесса, позволяющей получать количественную оценку сварочно-технологических свойств источников питания.

3. Информационно-измерительная система для аттестации сварочных источников питания, которая содержит измерительный тракт сигналов, позволяющих идентифицировать состояние сварочного процесса и оценивать сварочно-технологические свойства этого типа оборудования в производственных условиях.

Автоматизированная информационно-измерительная система создана и прошла опытно-промышленное испытание в производственных условиях ОАО "ЭМК Атоммаш" и ЗАО "Энергостройсервис". Проведенные исследования показали, что система позволяет обеспечить повышение качества сварных соединений при производстве корпусных изделий АЭС за счет автоматизации контроля и аттестации сварочных источников питания на этапе подготовки производства. Это может позволить значительно (более чем в 20 раз) сократить время на подготовку производства в части аттестации сварочных источников питания, снизить трудоёмкость выполнения аттестационных работ и повысить их эффективность, а также высвободить людские и материальные ресурсы на проведение регламентных испытаний сварных соединений в заводских лабораториях.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Современное энергетическое машиностроение характеризуется высокой степенью ответственности изготавливаемых конструкций. Использование накопленного научного потенциала в решении существующих проблем технологии изготовления ответственных корпусных изделий АЭС осложнено отсутствием методов и средств автоматизации, надежно работающих в цеховых условиях и обеспечивающих высокий уровень требований к подготовке производства и контрольным операциям при сварке.

2. Впервые, на основе теоретических и экспериментальных данных было установлено, что процесс переноса металла при сварке плавлением можно характеризовать как дискретный Марковский процесс с непрерывным временем. Установлено, что такие параметры полученной Марковской модели как значения интенсивностей взаимных переходов состояний процесса и значения переходных и предельных вероятностей являются чувствительными к сварочно-технологическим свойствам источника питания.

3. Поскольку параметры модели рассчитываются по мгновенным значениям контролируемых параметров процесса сварки, то возникают предпосылки для разработки информационно-измерительной системы аттестации, позволяющей исключить при принятии решения о степени пригодности сварочных источников питания субъективные экспертные оценки.

4. На основе анализа метрологических возможностей процессорных средств, а также требований, вытекающих из статистических свойств сигналов о параметрах процесса сварки, разработаны уравнения и алгоритмы, обеспечивающие необходимую точность и степень детализации процедур измерения и обработки сигналов.

6. Разработана информационно-измерительная система для аттестации сварочных источников питания, учитывающая физические условия и технологические особенности сварочного процесса и обеспечивающая возможность проведения аттестации в цеховых условиях. Результаты проведенных исследований легли в основу построения информационно-измерительной системы, которая прошла опытно-промышленное испытание в производственных условиях ОАО "ЭМК Атоммаш" и ЗАО "Энергостройсервис". Опыт эксплуатации системы показал значительное снижение трудоемкости аттестационных операций за счет отсутствия регламентных испытаний, что позволило получить экономический эффект. Эта система позволяет значительно сократить расходы (более, чем в 10 раз) и время (более, чем в 20 раз) на проведение аттестационных процедур.

1. Обработка информации в системах контроля и управления сварочным производством Текст.: [монография] / А.В. Чернов; Новочерк. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: НГТУ, 1995. - 180 с.2. Акулов, А.И.

2. Технология и оборудование сварки плавлением Текст. / А.И.Акулов, Г.А. Бельчук, В.П Демянцевич. М.: Машиностроение, 1981. - 270 с.

3. Сварка в машиностроении Текст. / под ред. А.И. Акулова М.: Машиностроение, 1978. - 250 с.

4. Правила контроля сварных соединений и наплавки узлов и конструкций атомных электростанций, опытных и исследовательских ядерных реакторов и установок. ПК 1514-72. Текст. М.: Металлургия, 1975.

5. Основные положения по сварке и наплавке узлов и конструкций атомных электростанций, опытных и исследовательских ядерных реакторов и установок. ОП 1513-72. Текст. М.: Металлургия, 1975.6. Гладков, Э.А.

6. Вопросы идентификации моделей в дуговой сварке Текст. / Э.А. Гладков, В.М. Лосев, А.В. Сас / Труды МВТУ. -1981. №363.- С. 101-110.

7. Динамические процессы в сварочной ванне при вариации соответствующих сил Текст. / Э.А. Гладков, И.А. Гуслистов, А.В. Сас // Сварочное производство. 1983. - №1. - С. 123-131.9. Гладков, Э.А.

8. Автоматика и автоматизация сварочных процессов Текст. / Э.А. Гладков, Н.С. Львов. М.: Машиностроение, 1982. - 304 с.10. Патон, Б.Е.

9. Автоматизация сварочных процессов Текст. / Б.Е. Патон , Н.В. Подола // Сварка и спецметаллургия. 1984. - С. 221 - 227.11. Кривин, В.В.

10. Методы автоматизации ограниченно детерминированных процессов Текст.: [монография] / В.В. Кривин; М-во образования и науки РФ. -Новочеркасск: Ред. журн. "Изв. вузов. Электромеханика", 2003. 174 с.

11. Правила аттестации сварщиков Текст. / под ред. Н.А. Хапонен,

12. A.А. Шельпяков, И.Е. Дмитриенко М.: НПО ОБТ, 1993.

13. Технология, механизация и автоматизация производства сварных конструкций Текст. : атлас / С.А., Куркин, В.М. Ховов, A.M. Рыбачук -М.: Машиностроение, 1989. 328 с.15. Чвертко, А.И.

14. Оборудование для механизированной дуговой сварки Текст. / А.И. Чвертко, Б.Е. Патон, В.А. Тимченко. М.: Машиностроение, 1985. - 264 с.

15. Оборудование для дуговой сварки Текст.: справ, пособие / под ред.

16. B.В. Смирнова. Л.: Энергоатомиздат, 1986.

17. Контроль качества сварки Текст. / под ред. В.Н. Волченко М.: Машиностроение, 1975. - 327 с.18. Чернов, А.В.

18. А.В.Чернов, З.О.Кавришвили, О.В.Ульянова, В.Г.Бекетов.

19. Использование вероятностей перехода при сравнительной оценке свойств элементов сварочного контура Текст. / Изв. вуз. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. -2004. -№5. С. 118-122.

20. Сварка в машиностроении. Т. 4 Текст. / под ред. Ю.Н. Зорина. -М.: Машиностроение, 1979. 512 с.20. Николаев, Г.А.

21. Сварные конструкции. Технология изготовления. Автоматизация производства и проектирование сварных конструкций Текст. / Г.А. Николаев, С.А.Куркин, В.А. Винокуров. -М.: Высш. школа, 1983,- 344 с.21. Лесков, Г.И.

22. Электрическая сварочная дуга Текст. / Г.И. Лесков. М.: Машиностроение, 1970. - 335 с.22. Мазель, А.Т.

23. Технологические свойства электросварочной дуги Текст. / А.Т. Мазель. -М.: Машиностроение, 1969. 178 с.23. Ерохин, А.А.

24. Основы сварки плавлением. Физико-химические закономерности Текст. / А.А. Ерохин М.: Машиностроение, 1973. - 448 с.24. Походня, И.К.

25. Критерии оценки стабильности процесса дуговой сварки на постоянном токе Текст. / И.К. Походня, М.И. Заруба, В.Е. Пономарев и др. //Автоматическая сварка. 1989. - № 8. - С. 1-4.25. Виноградов, B.C.

26. Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки Текст. / B.C. Виноградов М.: Высш. шк.; Академия, 1997. - 318 с.

27. Справочник по сварочным работам Текст. / сост. Ф.А. Хромченко М.: НПО ОБТ, 1998.-429 с.

28. Сварка и свариваемые материалы: справочник: в 3 т. Текст. / под общ. ред. В.Н.Волченко. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1998.

29. Статистические методы для ЭВМ Текст. / под ред. К.Энслейна, Э.Рэлстона, Г.С.Уилфа; пер. с англ.- М.: Наука, 1986. 464 с.29. Ульянова, О.В.

30. Особенности моделирования процессов в сварочном контуре Текст. / О.В.Ульянова, А.В. Чернов, В.В. Кривин, В.Г. Бекетов. // Изв. вуз. Сев,-Кавк. регион. Техн. науки. -2006. -№3. С. 43-47.30. Сас, А.В.

31. Марковская модель процесса ручной дуговой сварки Текст. А.В. Сас, О.В.Ульянова, А.В. Чернов, В.Г. Бекетов [Текст] // Сварочное производство. 2006. - №8. - С. 14 -17.31. Макс., Ж.

32. Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях. В 2-хтомах. Текст. /Ж.Макс М.: Мир, 1983.32. Эйкхофф, П.

33. Современные методы идентификации систем Текст. / П. Эйкхофф, А. Ванечек, Е. Савараги, Т. Соэда, Т. Накамизо, X. Акаике, Н. Райбман, В. Петерка М.: Мир, 1983. - 400 с.

34. Lucas W. Computer in arc Welding the next industrial revolution Part 3: Instrumentation and processanalysis //Metal Constraction. - 1985. - № 7. - P. 431-436.

35. Новые разработки фирмы "Макса Суджа СА" (Швейцария) // Энергомашиностроение. 1988. - № 7. - С.45

36. Surgean I., Lelutiu I., Benea F., Aprecierea comportaru la sudare a eltctrozilor inveliti cu ajutorul unui sistem electronic modular. Lucrarile istitutuluide sudare si incercare de materiall //Sudara si incercmater. 1984. № 4.p. 43.45.

37. Rehfeldt. D., Seyferth J. Statistical analyzys of arc welding with coated electrodes. Univ. Hannover, S.a. (IIW. Doc. 212-488-80). - P. 10 .

38. Luts D., Ripple P. Development of a sustem for process data acquisition and process analysis during arc welding // Schweissen und schneiden. 1982.-№4.- P. 80-81.38. Чернов, А.В.

39. Исследование динамических характеристик источников питания для сварки А.В. Чернов, В.А. Фролов и др. Текст. //Производство и надежность сварных конструкций: тез. докл. науч. конф. стран СНГ, Калининград, Моск. обл. М., 1993. - С. 57.39. Чернов, А.В.

40. Динамические измерения Текст. / В.А. Грановский JL: Энергоатомиздат, 1984. - 220 с.41. Цветков, Э.И.

41. Измерительно-вычислительные средства и формальная метрология Текст. / Э.И. Цветков // Измерительная техника. 1983. - № 9. - С. 25-28.42. Цветков, Э.И.

42. Основы теории статистических измерений Текст. / Э.И. Цветков J1.: Энергоатомиздат, 1986. - 256 с.

43. ГОСТ 1.25-76. ГСС. Метрологическое обеспечение. Основные положения Текст.-М., 1976. 12 с.

44. ГОСТ 8.000-72. ГСИ Основные положения Текст. М.: 1972.-4 с.

45. ГОСТ 8.009-84. ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений Текст. М.,1984. 38 с.

46. ГОСТ 16263-70. ГСИ. Метрология. Термины и определения Текст. -М., 1970.-54 с.47. Рабинович, С.Г.

47. Погрешности измерений Текст. / С.Г. Рабинович. JL: Энергия, 1978.-262 с.48. Широков, К.П.

48. Основные понятия теории динамических измерений Текст. / К. П. Широков, В.О. Артюнов, В.А. Грановский и др. // Измерительная техника.- 1975.-№ 12.-С. 9-13.49. Островерхое, В.В.

49. Динамические погрешности аналого-цифровых преобразователей Текст. / В.В. Островерхов. Л.: Энергия, 1975. - 174 с.50. Бендат, Д.

50. Измерение и анализ случайных процессов Текст. / Д. Бендат, А. Пирсо.- М.: Мир, 1971.-408 с.51. Цветков, Э.И.

51. Процессорные измерительные средства Текст. / Э.И. Цветков. Л.: Энергоатомиздат, 1989. - 224 с.52. Ефимов, В.М.

52. Квантование по времени при измерении и контроле Текст. / В.М. Ефимов. М.: Энергия, 1969. - 88 с.53. Алиев, Т.А.

53. Экспериментальный анализ Текст. / Т.А. Алиев. М.: Машиностроение, 1991.-272 с.54. Краммер, Г.

54. Стационарные случайные процессы Текст. / Г.Крамер, М. Ледбеттер . -М.: Мир, 1969.-400 с.55. Вентцель, Е.С.

55. Теория вероятности Текст. / Е.С. Вентцель. М.: Наука, 1969. - 576 с.56. Карлин, С.

56. Основы теории случайных процессов Текст. / Карлин С. М.: Мир, 1975.-536 с57. Куликовский, Л. Ф.

57. Теоретические основы информационных процессов Текст. / Л.Ф. Куликовский, В.В. Мотов. М.: Высшая школа, 1987. - 248 с.58. Колмогоров, А. Н.

58. Элементы теории функций и функционального анализа Текст. / А.Н. Колмогоров, С.В. Фомин. М.: Наука, 1976. - 542 с.59. Кривин, В.В.

59. Выбор структуры и технических средств при автоматизации дуговой сварки Текст. /А.Е. Коротынский, Я.Ф. Кисилевский, Н.С. Мухлыгин и др. // Автоматическая сварка. 1984. - № 10. - 59-61.67. Кривин, В.В.

60. Оценка аддитивной стохастической составляющей сигналов процесса сварки плавлением Текст. / В.В. Кривин // Изв. вузов Сев.-Кавк. регион. Электромеханика. 2003. - № 3. - С. 54-57.68. Кривин, В.В.

61. Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки Текст. / B.C. Виноградов,- М.: Высш. шк.; Академия, 1997.-318 с.70. Кривин, В.В.

62. Анализ помех в каналах передачи данных АСУ ТП сварочного производства Текст. / В.В. Кривин, И.Г. Загородний, Р.Б. Патерыга // АСУ технологическими процессами: материалы семинара. М., 1980. - С. 104-107.

63. Справочник по сварочным работам Текст. /сост. Ф.А. Хромченко М.: НПО ОБТ, 1998.-429 с.72. Кривин, В.В.

64. Измерительный преобразователь сигналов о процессе сварки Текст. / В.В. Кривин // Изв. вузов Сев.-Кавк. регион. Электромеханика. 2003. - № 4.- С. 60-63.73. Кривин, В.В.

65. К вопросу о применении микропроцессорной техники в АСУТП сварочного производства Текст. / В.В. Кривин, И.Г. Загородний // Материалы семинара. М., - 1980. - С. 100-103.74. Кривин, В.В.

66. Микропроцессорное управление электросварочным оборудованием Текст. / Ю.А.Бортняков, В.Н. Шаверов и др. // Сварочное производство. -1986.-№ 11.-С. 11-12.76. Кривин, В.В.

67. Аналого-цифровые преобразователи Текст. / Э.И. Гиттис, Е.А. Пискулов. М.: Энергоиздат, 1981. - 360 с.79. Бабенко, Э.Г.

68. Расчет режимов электрической сварки и наплавки Текст. / Э.Г. Бабенко Н.П. Казанова,- Хабаровск: ДВГУПС, 1999. 69 с.80. Кривин, В.В.

69. Микропроцессорная система управления сварочным источником питания Текст. / В.В. Кривин, С.Н. Игнацевич, А.В. Чернов //Современные проблемы науки и техники: тез. докл. Международной научн. техн. конф. -Ростов-н/Д, 1993.-С. 18-19.82. Кривин, В.В.

70. Исследование и разработка гибких автоматизированных систем электрошлаковой и дуговой сварки: отчет о НИР Текст. /Новочерк. политехи, ин-т.: рук. Чернов А.В. Новочеркасск, 1991. - 70 с. - Г.Р. 01890031332.84. Рудаков, П.И.

71. Обработка сигналов и изображений. MATLAB 5.x Текст. / П.И. Рудаков, И.В. Сафонов; под общ. ред. В.Г. Потемкина. М.: Диалог-МИФИ, 1999. 287с.- (Пакеты прикладных программ; Кн. 2).85. Кривин, В.В.

72. Атлас для проектирования систем автоматического регулирования Текст. /Ю.И. Топчеев. М.: Машиностроение, 1989.87. Кофлин, Р.

73. Операционные усилители и линейные интегральные схемы Текст. / Р. Кофлин , Ф.Дрискол . М.: Мир, 1979. - 360 с.88. Коротынский, А.Е.

74. Выбор структуры и технических средств при автоматизации дуговой сварки Текст./ А.Е. Коротынский, Я.Ф. Кисилевский, Н.С. Мухлыгин и др.//Автоматическая сварка. 1984. - № 10. - С. 59-61.89. Сирица, В.М.

75. Модели представления и методы приобретения знаний для построения экспертных систем Текст. : учеб. пособие / В.М. Сирица. -М.: Изд-во МАИ, 1998. 86 с.90. Гиттис, Э.И.

76. Аналого-цифровые преобразователи Текст. / Э.И. Гиттис , Е.А. Пискулов . М.: Энергоиздат, 1981. - 360 с.91. Чернышов, Г.Г.

77. Влияние теплового потока и давления дуги на предельную скорость сварки Текст. / Г.Г. Чернышов, B.J1. Ковтун // Сварочное производство. -1985. №2. - С.14-15.92. Походня, И.К.

78. Газы в сварных швах Текст. / И.К.Походня,- М.Машиностроение, 1972.255 с.93. Коздоба, JI.C.

79. Методы решения нелинейных задач теплопроводности Текст. / J1.C. Коздоба,- М.: Наука, 1977.-246 с.94. Чернов, А.В.

80. Определение мгновенной скорости плавления электрода Текст. / А.В. Чернов, Ю.С.Сысоев, В.В.Прокопенко // Сварочное производство. 1991. -№11. - С.34-35.95. Чернышов, Г.Г.

81. Возможности повышения производительности при дуговой сварке Текст. / Г.Г. Чернышов, В.Л. Ковтун // Труды МВТУ,1985.- №434.- С. 31-41.96. Кубарев, В.Ф.

82. Методика экспериментального определения электро-динамических сил, действующих на сварочную ванну Текст. / В.Ф. Кубарев, Г.Г.Чернышов //Изв. вузов. Машиностроение,- 1987. -№7. -С.147-151.97. Солопченко, Г.Н.

83. Метрологические свойства измерительных информационных систем Текст. : учеб. пособие / Г.Н.Солопченко. Л.: ЛПИ им. М.И. Калинина, 1985.-84 с.98. Мирский, Г.Я.

84. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов Текст. / Г.Я.Мирский. М.: Энергия, 1972. - 456с.99. Соболев, В.Н.

85. Информационно-статистическая теория измерений Текст. / В.Н.Соболев. -М.: Машиностроение, 1983. -224 с.