本技术涉及等离子切割机配件保护的领域，尤其是涉及一种用于等离子切割机的切割配件监测系统。
背景技术：
1、等离子切割机是一种利用压缩等离子弧对金属件进行切割的装置，其具有生产效率高、切面平整、不需要预热、不需要可燃性气体等优点，已得到广泛应用。等离子切割机的切割配件是用于金属切割的核心组件，切割配件的主要结构为电极和喷嘴，在切割工作时，电极、喷嘴与金属件之间形成一定电场，引发等离子弧，从喷嘴中喷向工件完成切割。
2、所以，切割配件中的电极和喷嘴很容易损坏，属于消耗件。在切割流程中，等离子弧的密度对切割质量起到关键性的作用，增加弧束密度可以提高切割质量，但却使喷嘴、电极寿命降低。当电极、喷嘴即将耗尽时，要及时关机并更换，否则即将耗尽的电极或喷嘴与工件之间的电场会发生变化，导致切割的等离子弧的电流会有所变化，从而损坏工件。所以，如何兼顾弧束密度与生产成本是等离子切割机比较重要的一个工作。
3、由此，车间内的相关人员需在合理时间内更换电极和喷嘴，以免影响工件的切割。目前，大部分等离子切割机的生产商在机器内部设计了割具检测电路，但这种方法只对某一种特定型号的机器有效，而且抗干扰能力弱，也有一些厂商生产外置式的“割具保护器”，但需要使用者在使用前根据不同的机型、割具型号设置参数，如果参数设置不精确就起不到保护割具的作用,还会发生“误报警”。
技术实现思路
1、为了准确预测等离子切割机的电极、喷嘴更换时间，避免金属工件的报废，本技术提供一种用于等离子切割机的切割配件监测系统。
2、本技术提供的一种用于等离子切割机的切割配件监测系统采用如下的技术方案：
3、一种用于等离子切割机的切割配件监测系统，包括；
4、电力计量模块，所述电力计量模块包括用于测量电极引弧次数的引弧计数单元与用于计量电弧维持时间的维弧计时单元，所述引弧计数单元记录引弧电路的引弧次数，电弧稳定后所述维弧计时单元开始计时，至单次切割过程结束；
5、电能计量模块，所述电能计量模块包括电流计量单元与电压计量单元，所述电流计量单元与所述电压计量单元监测引弧电路与维弧电路的电流与电压；
6、拟合计算模块，所述拟合计算模块接收所述电能计量模块与所述电力计量模块的计量数据并记录，根据已有记录数据计算引弧电路与维弧电路的电压安全阈值，并判断此安全阈值是否低于引弧电路的额定电压，若安全阈值低于额定电压，则发出更换提醒，提醒相关人员更换电极与喷嘴；
7、显示操作模块，所述显示操作模块接收所述拟合计算模块的计算结果并显示，显示内容包括引弧电路电压实时安全阈值、引弧总次数、维弧总时间，帮助相关人员判断电弧与喷嘴的剩余使用寿命。
8、通过采用上述技术方案，电极引弧时其电压远大于维弧所需电压，引弧相当于给予电极的正、负端一个击穿电压，在击穿后通以稳定的维弧电压，通过电机端部的喷嘴喷出的等离子气体作为载体维持等离子弧。对于每个型号下电弧与喷嘴引弧次数与维弧时间是有限制的，相关技术人员预先在电力计量模块内针对引弧次数设置一个安全引弧次数，代表最大引弧次数，在等离子切割机的有效年限内，电弧与喷嘴不能超过这个安全数值，所以，等离子切割机在每次开机或引弧前都需要引弧计数单元做出统计，当引弧次数临近安全数值之后，向相关人员发出提示，提醒相关人员做出更换，安全引弧次数不能超过该型号下电弧与喷嘴的最大引弧次数；相关技术人员预先需要在电力计量模块内设置一个安全维弧时间，作为电极与喷嘴的使用寿命，同理，等离子切割机在每次引弧前需要由维弧计时单元做出统计，当维弧时间临近安全维弧时间时，向相关人员发出提示，安全维护时间的设置需低于最该型号下喷嘴与电弧的最大维弧时间；当等离子在切割时，引弧计数单元与维弧计时单元分别对引弧次数与维弧时间做出统计，发送至拟合计算模块中，作为判断电极与喷嘴有效寿命的重要数据，作为重要依据的还有引弧与维弧时，电能计量模块实时测量的引弧电路与维弧电路的电压与电流数值，引弧电流与电压、维弧电流与电压、当前引弧次数与维弧总时长是影响电极与喷嘴寿命的直接因素，由此，通过拟合计算模块对上述数据的计算，能够较为精确的分析电极与喷嘴的使用寿命；当相关人员调高等离子弧束密度后，维弧电流与电压均调高，拟合计算模块根据电能计量模块的最新测量值再次做出判断，得出增加弧束密度后电极与喷嘴的使用寿命，上述数据均通过显示操作模块显示，便于相关人员直观了解。
9、可选的，还包括；
10、温度检测模块，所述温度检测模块实时监测喷嘴的温度，所述拟合计算模块接收所述温度检测模块的检测数据，结合实时引弧电压、单次维弧时间判断喷嘴是否处于正常状态，所述拟合计算模块判断后向所述显示操作模块发出指令。
11、通过采用上述技术方案，喷嘴喷射的高温等离子气体为等离子弧的载体，高温高速等离子气流的冲刷对喷嘴造成损害，由于温度是喷嘴的使用寿命的影响因素之一，抓取等离子切割时喷嘴的工作温度数据，并结合对喷嘴处电压、电流的分析与计算，能够更精确的得出喷嘴的使用寿命，由此，温度检测模块实时检测喷嘴的使用寿命并将测试结果发送至拟合计算模块，由拟合计算模块对温度、电压与电流做出整体分析，更为精确地预测喷嘴的使用寿命。
12、可选的，还包括；
13、电能管理模块，所述电能管理模块管理引弧电路与维弧电路的输出电压，所述电能管理模块受所述拟合计算模块调配，所述拟合计算模块内部对应引弧电路与维弧电路分别预设一组电压正常阈值；
14、所述拟合计算模块调取所述电能计量模块的测量数据并比较电压的正常阈值与安全阈值，引弧电路或维弧电路的实时电压突破电压正常阈值时，拟合计算模块向所述电能管理模块发出指令，控制等离子切割机的引弧电路或维护电路降压或紧急停机。
15、通过采用上述技术方案，电能管理模块用于控制维护电路与引弧电路的电流与电压以及等离子切割机的运行，拟合计算模块内部由相关技术人员设置了三个电压范围区间，电压正常阈值以下为电压的正常区间，电压正常阈值与电压安全阈值之间为电压的预警区间，电压安全阈值以上为电压的危险区间，拟合计算模块调取电能计量模块的测量数据后判断实时电压所处区间，正常情况下引弧电路的电压与电流、维弧电路的电压与电流均应处于正常范围内，在整个切割工作进行时，切割前，等离子切割机应根据电能计量模块的监测信息，并判断引弧瞬间引弧电路的引弧电压，在切割过程中，拟合计算模块实时调取电能计量模块检测维弧电路的电压实时值，判断维弧电路所处的电压区间，若超过电压的正常值与安全值，则电能管理模块做出相应的措施以保护等离子切割机内部电路。
16、可选的，所述电能管理模块包括；
17、故障处理单元，所述故障处理单元接收所述拟合计算模块的指令，所述拟合计算模块调用所述电能计量模块的测量信息，判断引弧电路或维弧电路的实时电压是否突破电压正常阈值，但未突破安全阈值，所述故障处理单元降低引弧电路或维弧电路的输出电压；
18、所述电能管理模块向所述显示操作模块发出指令，所述显示操作模块发出报警提示。
19、通过采用上述技术方案，上述的拟合计算模块实时调取电能计量模块的检测信息，判断引弧电路与维弧电路所处电压区间，若相关人员提高弧束密度则大概率导致维弧电压超过正常值，并保持在预警区间内，代表已喷嘴与电极的损耗速度已超过正常情况下的损耗，若以此状态继续保持运作，则会加速消耗切割配件的使用寿命，应对相关人员发出降额运作提示，相关人员可选择是否降额或保持弧束密度增加的状态。
20、可选的，所述电能管理模块还包括；
21、紧急停机单元，所述紧急停机单元接收所述拟合计算模块的指令，所述拟合计算模块调用所述电能计量模块的测量信息，判断引弧电路或维弧电路的实时电压是否突破电压安全阈值，若突破安全阈值，所述紧急停机单元中断等离子切割机的运行；
22、所述电能管理模块向所述显示操作模块发出指令，所述显示操作模块发出报警提示。
23、通过采用上述技术方案，安全值为引弧电压与维弧电压可达到的最大电压，引弧电路的引弧电压或维弧电路的维弧电压若超过安全值持续运行，将会导致设备内部的电子元件、变压器等部件过载或烧毁，甚至引发火灾，所以在等离子切割机运行时，拟合计算模块应提前预测，当看到电流或电压有突破电压安全阈值的趋势，应发出警报，当电流与电压的峰值突破电压安全阈值，应直接停机，保障车间内用工安全。
24、可选的，所述紧急停机单元中断等离子切割机运行前，所述拟合计算模块记录等离子切割机的喷头所处位置，所述电流计量单元与所述电压计量单元记录停机前引弧电路或维弧电路的电流与电压。
25、通过采用上述技术方案，在紧急停机时记录喷头的位置，而后相关人员维修或更换切割配件后，等离子切割机的喷头从停机位置重新引弧，继续进行切割工作，当金属工件的成本较高、切割步骤较为复杂时，上述方案能够有效节约成本，避免造成金属工件的浪费。
26、可选的，所述拟合计算模块判断引弧电路或维弧电路的实时电压突破电压正常阈值后，
27、所述电力计量模块测量引弧电路或维护电路的实时电压突破电压正常阈值的时间；
28、所述电能计量模块测量引弧电路或维弧电路的实时电压的峰值；
29、所述温度检测模块监测喷嘴的工作温度；
30、所述电力计量模块、所述电能计量模块与所述温度检测模块将检测数据发送至所述拟合计算模块，所述拟合计算模块对引弧电路或维弧电路的实时电压做出预测，并判断是否为偶然因素。
31、通过采用上述技术方案，当车间内的电网拨动造成在引弧电压或维弧电压短时间内超过电压正常阈值时，属于非故障情况，无需电能管理模块做出调节，所以，每次引弧电压或维护电压突破安全值后均需要拟合计算模块根据上述方案中的参数做出判断，判断为偶然因素还是故障导致；相关人员预先根据电网拨动与实际故障的参数特征的区别将各自的拟合算式写入拟合计算模块，拟合计算模块根据电网拨动与实际故障的区别特征展开计算，避免产生“误报警”的情况；在电网波动的偶然因素下，由于电压变化时间较短、幅值较高，且大趋势仍然较为平稳，所以喷嘴的工作温度较为恒定，维持在正常的工作温度下，相区别下，故障因素下电压变化时间较长，喷嘴工作温度较高；在电网拨动的偶然因素下，电压趋势较为平稳，但拨动时间内峰值与正常电压值的差值较大，故障因素下，变化的是电压整体趋势，峰值相对较低；由此，拟合计算模块可根据电压突破正常值后根据各参数的计算判断符合的情况，若为正常情况，则继续检测，若为故障情况，则向电能管理模块发出相应指令，做出相应措施。
32、可选的，所述拟合计算模块持续记录单组喷嘴、电极的引弧总次数与维弧总时间，并上传到数据库中。
33、通过采用上述技术方案，数据库中记录有等离子切割机更换过所有喷嘴与电极的引弧总次数与维护总时间的数据，能够作为拟合计算模块预测同一型号下喷嘴与电极使用寿命的重要依据。
34、综上所述，本技术包括以下至少一项有益技术效果：
35、1.通过对引弧电压与维弧电压的电压信息采集，实时监测等离子切割机所处的工作状态，并及时做出相应措施；
36、2.对喷嘴的工作温度进行检测，并将检测数据发送至拟合计算模块，拟合计算模块能够多维度地做出精准预测；
37、3.在紧急停机前能够自动判断喷头所在位置，在维修等离子切割机或更换切割配件后，从记录位置继续切割。
1.一种用于等离子切割机的切割配件监测系统，其特征在于：包括；
2.根据权利要求1所述的一种用于等离子切割机的切割配件监测系统，其特征在于：还包括；
3.根据权利要求1所述的一种用于等离子切割机的切割配件监测系统，其特征在于：还包括；
4.根据权利要求3所述的一种用于等离子切割机的切割配件监测系统，其特征在于：所述电能管理模块(6)包括；
5.根据权利要求3所述的一种用于等离子切割机的切割配件监测系统，其特征在于：所述电能管理模块(6)还包括；
6.根据权利要求5所述的一种用于等离子切割机的切割配件监测系统，其特征在于：所述紧急停机单元(62)中断等离子切割机运行前，所述拟合计算模块(4)记录等离子切割机的喷头所处位置，所述电流计量单元(21)与所述电压计量单元(22)记录停机前引弧电路或维弧电路的电流与电压。
7.根据权利要求1所述的一种用于等离子切割机的切割配件监测系统，其特征在于：所述拟合计算模块(4)判断引弧电路或维弧电路的实时电压突破电压正常阈值后，
8.根据权利要求1所述的一种用于等离子切割机的切割配件监测系统，其特征在于：所述拟合计算模块(4)持续记录单组喷嘴、电极的引弧总次数与维弧总时间，并上传到数据库中。
