一种用于搭接焊缝偏差检测的声传感器仿真与设计.pdfVIP

HotWorkingTechnology2022，ol.51,No.13

一种用于搭接焊缝偏差检测的声传感器

仿真与设计

许煌翔，刘晓波，龚岩峰，高延峰

（南昌航空大学航空制造工程学院，江西南昌330063

摘要：为减少各种噪声干扰对搭接焊缝特征信息提取的影响，设计了一种用于搭接焊缝偏差检测的声传感器，该

传感器主要由两个传声器和一个声波发射器组成，可以根据左右两个传声器的声音差别识别焊缝位置。使用LMS

Virtual.LabAcoustics软件，建立传感器的三维模型，对传感器内部声场进行数值模拟分析，分析传感器频率响应及其传

声损失。研究结果表明，传感器在高频段的频率响应较好，传感器可以准确地检测出焊缝偏移距离，用于焊缝位置检测

的最佳激励频率为17001Hz。这证明了所设计的搭接焊缝偏差检测的声传感器在焊缝位置检测方面的可行性。

关键词：搭接焊缝：声传感器：数值仿真：焊缝跟踪

DOI:10.14158/ki.1001-3814

中图分类号：TG409文献标识码：A文章编号：100113-0112-04

SimulationandDesignofAnAcousticSensorforDetection

ofLapWeldDeviation

XUHuangxiang,LIUXiaobo，GONGYanfeng,GAOYanfeng

Abstract:Inordertoreducetheinfluenceofvariousnoiseinterferencesontheextractionoflapweldfeatureinformation,

anacousticsensorfordetectionoflapwelddeviationwasdesigned.Thesensorismainlycomposedoftwomicrophonesanda

sonicemitter,whichcanidentifythepositionoftheweldbasedonthedifferencebetweentheleftandrightmicrophones.The

three-dimensionalmodelofthesensorwasestablishedbyusingLMSVirtual.LabAcousticssoftwareandthenumerical

simulationanalysisontheintemalsoundfieldofthesensorwasperformed,thefrequencyresponseofthesensoranditssound

transmissionlosswereanalyzed.Theresearchresultsshowthatthesensorhasabetterfrequencyresponseinthehigh

frequencyrange,andthesensorcanaccuratelydetecttheoffsetdistanceoftheweldThebestexcitationfrequencyforthe

detectionofweldpositionis17001Hz.Itprovesthefeasibilityoftheacousticsensordesignedfordetectinglapwelddeviation

intheweldingseampositiondetection.

Keywords

焊缝位置检测技术是实现焊缝自动跟踪的基声波式焊缝跟踪传感器是一种典型的非接触式传感