Способ измерения давления сварочной дуги

Способ измерения давления сварочной дуги

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Респубпик

ОЛ ИСАИИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оп) 3 (61) Дополнительное и авт. свил-ву(22) Заявлено 01.08.7б (21) 2393125/25-27 с присоединением заявки Рй (28) П риоритет

Опубликовано 05 01 "o Бн..ллетекь J% 1

Дата опубликования описан кя 05.01.80 (51)M. Кл, В 23 К 9/00

ВЪеударстввммый комитет

СССР

b0 делам мэебретеммм и отмрытмй (53 ) УД К 621 791. .75.037 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ф

t т 1

В. Н. Селяненков и Д. И. Сельчуков (71} Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ СВАРОЧНОЙ

ДУГИ

Изобретение относится к исследованию электрической плазмы и может быль использовано для измерения давления сварочной дуги.

Известен способ измерения давления сварочной дуги, при котором дугу зажигают на рабо5 .чей поверхности подвижного чувствительного элемента измерительного прибора, а в качестве контакта к указанному элементу используют подвижный ртутный контакт 11).

Так как ртутные контакты нестабильны то 0 измерение давления дуги одного н того же режима при известном способе приходится повторять 5-10 раз. Точность измерения при этом невысока. Кроме того, необходимо провсдить отдельный опыт для измерения силы электрод пимического взаимодействия. При этом используются уже два нестабильных контакта, поэтому число измерений также равно 5-10.

Необходимо заметить, что ртутные контакты (a при известном способе дополнительный контакт обязательно ртутный) черезвычайно ядовиты и опасны в работе. Это заставляет применять специальные вытяжные шкафы и другие защит. ные средства. Таким образом, известный спосо неточен, трудоемок и опасен для здоровья ойе ратора.

Известен также способ измерения давления, при котором исследуемую дугу зажигают на рабочей поверхности подвижного чувствительного элемента измерительного прибора (2).

При этом токоподвод к указанному элементу подводят с помошью электрического контакта, выполненного в виде полусферы (контакт

"плоскость - полусфера") .

Однако контакты типа "плоскость - полусфера" создают сильные электромагнитные поля, которые, взаимодействуя с токами, протеканнцими через систему, также создают дополнительные силовые нагрузки.

Это усложняет процесс измерения давления и тем самым понижает достоверность получаемых результатов.

Цель изобретения - повышение точности и надежности измерения.

Цель достигается тем, что токоподвод к чувствительному =цементу от источника питания дуги осуществляют вспомогательной электрической дугой, которую зажигают на нера7077!3 устройству 8. Устройство тарировали разновеса ми, устанавливаемыми на рабочей поверхности пластины в точке А. Измерения показали, что, например, при токе дуги, равном 100 А, сила

5 давления составляет 450 5 мГс. Для надежности измерения проводили 3 раза. в- При разработке предлагаемого способа (для обоснования целесообразности его испольэовъ ния) с помощью известной методики была ! о введена формула для расчета силы электродинамического взаимодействия для схемы (фиг.3), соответствующей используемому в предлагаемом способе расположению горелок 4 и 6: бочсй поверхности чув.т ительно -о элемента и подключают последовательно с исследуемой.

1!а фиг. 1 представлена схема измсрения давления дуги, общий вид", на фиг. 2- то же вил спереди; на фиг. 3 - схема расположения горелок.

Подвижный чувствительный элемент - масси ная медная пластина 1 - уравновешен на опоре 2. Па верхней поверхности пластины 1 зажигают исследуемую дугу 3 горелкой 4, а на торце пластины - вспомогательную дугу 5 горепкой 6. Дуги зажигаются одновременно, так как их горелки включены последовательно в цепь источника 7 тока. Вспомогательная дуга

5 служит подвижным электрическим контактом и не вызывает отклонения пластины в направлении V. Дуга 3 отклоняет пластину 1 в направлении V на величину, пропорциональную ее давлению. Так как контур тока, протекающего через пластину 1, сведен к минимуму за счет 20 близкого взаимного расположения друг 3 и 5, то погрешность измерения давления дуги 3, возникающая из-за взаимодействия токов, протекающих через электроды и пластину, незначительная и поддается расчету по известным формулам. Погрешности за счет нестабильности подвижного контакта при этом способе отсутствуют, так как исследованию подвергается стабильная дуга 3, но при этом стабильна.

И дуга 5, При нестабильных дугах измерение не проводится. .Таким образом, предлагаемый способ измерения давления дуги за счет применения вспомо гательной дуги в качестве подвижного электрического контакта позволяет повысить точность 3 и надежность измерений.

Для измерения было использовано устройство с непроводящей ток ванной с жидким маслом, которая выполняла роль демпфера. К точке А рабочей поверхности пластины 1 была подведена4о горелка 4 исследуемой дуги 3, а к точке В нерабочей поверхности пластины 1 - горелка 6 дуги 5, выполняющей роль подвижного электрического контакта. Расстояние между точками

А и В равнялось 15 мм, что позволило практи- <5 чески устранить влияние на результат измерения силы электродинамического воздействия между током, протекающим через горелку 4, и током, протекающим через пластину 1 от точки А к точке В. Длина обеих дуг равнялась 2 мм,Го- _#_ репки 4 и б были включены в цепь источника тока цоследовательно. Обе дч.и возбуждали одновременно с помощью осциллятора 7. Силу давления дуги определяли по регистрирующему где Дс - электрическая постоянная;

Зд- ток дуги; г - суммарная длина горелки 4 дуги 3 и расстояния f от точки Л до направления. оси горелки б, гз - расстояние от точки В до направления оси горелки 4. Расчет F для т=30 см, Р =1 см, 23 =-1 CIA J =- 00 A BO 3TOH формуле дает величину 18 мГс, что составляет 4% от измеренной величины давления. Такои величиной F> в практике измерения давления дуги можно пренебречь.

Формула изобретения

Способ измерения давления сварочной дуги, при котором исследуемую дугу зажигают на рабочей поверхности подвижного чувствительного элемента измерительного прибора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения, токоподвод к чувствительному элементу от источника питания дуги осуществляют вспомогательной электрической дугой, которую зажигают на нерабочей поверхности чувствительного элемента и подключают последовательно с исследуемой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Петруничев В. А. Давление дуги большой мощности на сварочную ванну. "Сварочное про. иэводство", 8 7, 1958. с.14-17.

2 Авторское свидетельство СССР М 480928, кл. В 23 К 9/ОО, 1972 (прототип).