Устройство контроля и измерения энергетических параметров многодуговой сварки переменным током

Устройство контроля и измерения энергетических параметров многодуговой сварки переменным током

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается сварки изделий переменным током и может быть использовано для контроля энергетических параметров на трубных станах многодуговой сварки. Цель изобретения -улучшение контроля качества сварного шва за счет обеспечения возможности контроля кратковременных изменений энергетических параметров. Для этого в устройство, состоящее из датчиков тока, трансформаторов напряжения и тока преобразователя ток-напряжение, дополнительно введены два выпрямителя, два аналоговых ключа, два интегратора, два элемента памяти, компаратор, счетчик, дешифратор , задатчик периодов, одновибратор, инвертор, триггер, элемент И и регистрирующий блок. Изобретение обеспечивает необходимый контроль качества сварного шва за счет возможности контроля кратковременных (меньше 0,5 с) изменений энергетических параметров сварочных процессов, вызывающих дефекты формирования сварочного шва при больших скоростях сварки, например, при многодуговой сварке переменным током. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК (s>>s В 23 К 9/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 я (ъ ъ$($)(p g г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4759896/27 (22) 21.11.89 (46) 15.11.91. Бюл. М 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности (72) Ю.И.Пустовойченко, Ю,И.Райчук, А.И.Казаков, А.А.Мелета, И.С.Непомнящая, Е,А.Ярош, А.Д.Дробный, Г.А,Кнопов и

10.С.Красуля (53) 621.791,75 (088.8) (56) Автоматическая сварка. 1988, М 10, с.

56-56.

Контроль энергетических режимов процессов дуговой сварки и СЗМ, Киев: Знание, 1985, с. 9 — 12. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ И ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

МНОГОДУГОВОЙ СВАРКИ ПЕРЕМЕННЫМ

ТОКОМ (57) Изобретение касается сварки изделий переменным током и может быть использоИзобретение относится к сварке изделий переменным током и может быть использовано для контроля энергетических параметров на трубных станах многодуговой сварки.

Цель изобретения — улучшение контроля качества сварного шва за счет обеспечения возможности контроля кратковременных изменений энергетических ðàðàметров.

На чертеже представлена блок-схема устройства контроля и измерения энергетических параметров многодуговой сварки переменным тохом.,,!Ы „, 1690991 А1 вано для контроля энергетических параметров на трубных станах многодуговой сварки.

Цель изобретения — улучшение контроля качества сварного шва за счет обеспечения воэможности контроля кратковременных изменений энергетических параметров. Для этого в устройство, состоящее из датчик4в тока, трансформаторов напряжения и тока преобразователя ток-"напряжение, дополнительно введены два выпрямителя, два аналоговых ключа, два интегратора, два элемента памяти, компаратор, счетчик, дешифратор, задатчик периодов, одновибратор, инвертор, триггер, элемент И и регистрирующий блок, Изобретение обеспечивает необходимый контроль качества сварного шва за счет возможности контроля кратковременных (меньше 0,5 с) изменений энергетических параметров сварочных процессов, вызывающих дефекты формирования сварочного шва при больших скоростях сварки, например, при многодуговой сварке переменным током. 1 ил.

Устройство состоит из датчика 1 тока, О. трансформаторов 2 и 3 тока и напряжения, . преобразователя 4 ток — напряжение, выпрямитель 5 и 6, аналоговых ключей 7 и 8, интеграторов 9 и 10, элементов 11 и 12 памяти, компаратора 13, счетчика 14, дешифратора 15, задатчика 16 периодов, одновибратора 17, инвертора 18, триггера, д

19, элемента И 20 и регистрирующего блока

21.

Датчик 1 тока соединен с входом трансформатора 2 тока, выход которого соединен с преобразователем 4 ток — напряжение, а выход последнего соединен с выпрямителем 5. Выход трансформатора.3 напряже1690991

20 т

I - =— j I (t) d t;

T т

О. =- „ LI(t) d t о ния соединен с компаратаром 13 и выпрямителем 6, выход последнего соединен с входом аналогового ключа 8, а выход вы прямителя 5 соединен с входом аналогового ключа 7. Выход компаратора 13 соединен с входом инвертора 18 и входом счетчика 14, выход которого соединен с входом дешифратора 15, а выход де шифратора 15 подключен к входу задатчика 16 периодов. Выход задатчика 16 периодов соединен с вторыми входами аналоговых ключей 7 и 8 и входом одновибратора 17, выход которого соединен с первым входом триггера 19, первым входом элемента И 20, вторыми входами блоков 11 и 12 памяти. Выход инвертора 18, подключен к второму входу триггера I9, а первый и второй выходы триггера соединены соответственно с вторым входом счетчика 14 и вторым входом элемента И 20, выход которого соединен с вторыми входами интеграторов 9 и 10, Выходы аналоговых ключей 7 и 8 соединены соответственно с первыми входами интеграторов 9 и 10, а выходы интеграторов 9 и 10 — с первыми входами элементов 1 li и 12 памяти соответственно. Выходы элементов 11 и 12 памяти соединены с регистрирующим блоком 21, Устройство работает следующим образом.

Перед началом сварки в зависимости от ее параметров задатчиком 16 периодов устанавливается определенное число, B момент начала сварки трубы на вы>годе трансформатора 3 напряжения появляется переменное напряжение, которое с помощью выпрямителя 6 преобразуется в постоянное, а с помощью компаратора 1I3— в импульсный сигнал с частотой напряжения сварки. Этот сигнал поступает на счетный вход счетчика 14, Задатчиком 16 периодов задается число периодов, за время которых необходимо определить среднее значение тока или напря>кения. В момент начала отсчета на выходе задатчика

16 периодов появляется сигнал разрешения включения аналоговых ключей 7 и 8, через которые поступает на интегратор 10 выпрямленное значение напряжения сварки, а через датчик 1 тока, трансформатор 2 тока, преобразователь 4 ток — напряжение и выпрямитель 5 на интегратор 9 поступает значение тока сварки. После отсчета счетчиком

14 и дешифратором 15 заданного числа периодов на выходе задатчика 16 периодов появляется сигнал, закрывающий аналоговые ключи 7 и 8, тем самым прекращается интегрирование, одновременно сигналом одновибратора пере брасы веется три ггер

19, формируется импульс перезаписи на30

/! 0

50 5 пряжения с интеграторов 9 и 10 в аналоговую память 11 и 12, С момента переброса триггера 19 сбрасывается счетчик 14, Работа счетчика 14 возобновляется по истечении отрицательного полупериода сети, когда на вход через инвертор 18 поступает положительный полупериод триггера 19. По исчезновении импульса одновибратора на выходе элемента И 20 появляется сигнал логической "1", который сбрасывает интеграторы 9 и 10 в нуль, Записанная в аналоговую память информация, характеризующая среднее значение тока и напряжения за заданное число периодов, поступает в регистрирующий блок 21, например микроЭВМ.

Таким образом, за заданное число периодов осуществляется определение среднего значения тока и напряжения согласно выражениям;

Запись информации в аналоговую память 11 и 12 и в регистрирующий блок 21 осуществляется в течение полупериода колебания сети (для 50 Гц — 10 мс), Это вполне достаточно для первичной обработки значений тока и напряжения с помощью микроЭВМ или записи на обычный самописец, Предлагаемое и известное устройства были опробованы на трехдуговой сварке переменным током пластин размером

1500х150х14 мм на сварочном автомате А

1373. Скорость сварки 2,6 м/мин. Питание дуг осуществлялось сварочными трансформаторами А-365, Режим сварки (I -= 1400 А, U=

=-50 В) одновременно контролировали предлагаемым и известным устройствами по одной из дуг. B качестве регистрирующего устройства использовали шлейфовый осциллограф типа Н115.

В процессе сварки пластин отключали питание дуг на 20 — 120 мс, При отключении питания дуг на 40 — 120 мс наблюдалась нарушение качественного формирования шва: возникали дефекты типа подрезав и утяжин длиной от 2 до 5 мм. С помощью предлагаемого устройства регистрировали эти кратковременные изменения тока и напряжения.

Известным устройством эти изменения не были зарегистрированы, Таким образом, использование предлагаемого устройства по сравнению с известным позволяет контролировать даже.

1690991 кратковременные (0,5 с) изменения энергетических параметров при многодуговой сварке переменным током, что в свою очередь обеспечивает улучшение контроля качества сварного шва.

Составитель Г.Чайковский

Редактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Заказ 3887 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Устройство контроля и измерения энергетических параметров многодуговой сварки переменным током, содержащее последовательно соединенные датчик тока, трансформатор тока и преобразователь ток — напряжение, а также трансформатор напряжения,отличающееся тем,что,с целью улучшения контроля качества сварного шва за счет обеспечения возможности контроля кратковременных изменений энергетических параметров, в него введены два идентичных канала, состоящих из последовательно соединенных выпрямителя, аналогового ключа, интегратора и элемента памяти, а также последовательно соединенные компаратор, счетчик, дешифратор. задатчик периодов, одновибратор, триггер, элемент И, а также инвертор и регистриру5 ющий блок, при этом на входы последнего подключены выходы первого и второго элементов памяти, вторые входы которых соединены с выходом одновибратора и вторым входом элемента И, выход которого соеди10 нен с вторыми входами первого и второго интеграторов, вторые входы первого и второго аналоговых ключей соединены с выходами задатчика периодов, второй вход . счетчика соединен с вторым выходом триг15 гера, второй вход которого соединен через инвертор с выходом компаратора, вход которого соединен с входом второго выпрямителя и с выходом трансформатора напряжения, а выход преобразователя ток—

20 напряжение соединен с входом первого выпрямителя,