高频电磁波传感式电弧焊全自动防护面罩的研发.pdf

本文主要介绍了一种基于高频电磁波传感技术的电弧焊全自动防护面罩的研发。这款面罩利用电磁波通信技术，实现了在多台电焊机同时工作的环境下，对面罩的自动控制，避免相互影响。 面罩采用了射频(RF)发射模块，能够发送不同频率的信号。这样，即使在同一工作现场有多台电焊机，每台机器的面罩只会响应与其配对的电焊机发出的信号，确保面罩在适当的时候自动开启或关闭，或者改变镜片颜色。这种设计理论上允许近2万台电焊机在同一地点同时工作而不互相干扰。 信号接收部分，利用微处理器作为控制模块，接收并处理从发射模块传来的信号。接收模块接收到信号后，经过放大、整形和解码，再送到微处理器的输入端。微处理器根据接收到的正负电平信号来判断是起焊还是停焊，从而决定是否启动驱动系统来控制镜片的开闭或颜色变化。 在硬件实现上，系统在接收到起焊信号时，会通过T1和T4导通来闭合或加深镜片颜色；而收到停焊信号时，T2和T3导通，镜片则开启或变为透明。这个过程中的信号处理和功率放大电路保证了高效和稳定的工作。 研发项目还进行了机械传动开闭防护镜片和液晶镜片变色两种方式的对比实验。机械传动方案虽然成本低，响应速度快，但存在额外重量和较长的系统响应时间。相比之下，液晶变色方式的成本与机械传动相当，但反应时间更快，且没有附加重量，更加适合自动化防护需求。 实验数据显示，采用液晶镜片变光方式的防护面罩价格大约为150元，与机械传动方式相当，且更易被用户接受。此外，系统反应时间不超过10毫秒，确保在焊接前液晶镜片能快速变暗，焊接结束后立即恢复透明。感应距离可达20米以上，且具有抗干扰能力，能够在50米范围内可靠地实现自动防弧。 这种高频电磁波传感式电弧焊全自动防护面罩具有较高的抗干扰能力、较长的使用寿命和符合国家标准的重量要求，具备成本低、应用前景广泛和良好的社会效益等特点。