Устройство для измерения активногосопротивления сварочного контура

Устройство для измерения активногосопротивления сварочного контура

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»)852475

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.07.79 (21) 2797725/25-27 с |присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.08.81. Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания 27.08.81 (51) М Кл з В 23 К 1.1/24

Государственный комитет (53) УДК 621.791.763..037(088.8) по делам изобретений и открытий

/ н УЙ Ч.ье.

1 институт г. (72) Авторы изобретения E. М. Зверева, Ю. А. Петров, В. С. Федорова и (71) Заявитель Ленинградский ордена Ленина электротехничес им. В. И. Ульянова (Ленина) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

СВАРОЧНОГО КОНТУРА

Изобретение относится к области контактной сварки и может быть использовано для контроля активного сопротивления сварочного контура или сварочноro контакта.

Известно устройство для измерения активного сопротивления сварочного контакта, содержащее датчик тока, датчик напряжения, компенсационное или эталонное сопротивление и индикатор рассогласован,ия (1).

Недостатками известного устройства являются значительная погрешность .измерения и низкое быстродействие из-за наличия механических узлов и поэтому малопригодны для автоматического измерения сопротивления.

Известно устройство для измерения сопротивления сварочного контакта, содержащее датчик тока, датчик напряжения, блок деления (2). Однако это устройство имеет значительную погрешность измерения из-за наличия блока деления, техническая реализация которого затруднена.

Известно устройство для измерения активного сопротивления сварочного контура, содержащее датчик тока, датчик напряжения и последовательно соединенные первый,и второй интеграторы, блок запоминания и индикации (3).

Однако такое устройство имеет низкую точность измерения из-за наличия блока деления, техническая реализация которого затруднена. При измервнии сопротивления

5 таким устройствоM на сварочных машинах переменного тока появляется дополнительная значительная погрешность измерения, обусловленная неопределенностью вычисляемого сопротивления сварочного контак10 та в момент времени, когда сварочный ток имеет нулевое значение.

Целью изобретения является повышение точности измерения активного сопротивления сварочного контура.

1ь Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены источник опорного напряжения, блок синхронизации и соединенные последовательно квадратор, третий интегратор, четвертый интегратор и

20 блок сравнения, а между выходами датчиков тока и напряжения и входом первого интегратора установлен блок умножения, при этом выходы блока синхронизации соединены со вторыми входами интеграторов, 25 вход квадратора подключен к выходу датчика тока и и входу блока синхронизации, выход блока сравнения соединен с третьимп входами второго и четвертого интеграторов, а второй вход блока сравнения подз0 ключен к источнику опорного напряжения.

852475

На фиг. 1 изображена схема устройства, на фиг. 2 — врвме нь;е диаграммы пр» измерени» сопротивления дан»ым устройст вом.

Устройство содержит датчик тока l, датчик напряжения 2, блок умножен»я 8, ква. .ратор 4, первый интегратор 5, второй интегратор 6, третий интегратор 7, четвертый .интегратор 8, блок синхрон»зац»» 9, блок сраз»с»ля 10 и блок запом»нан»я » »»д»кации 11. Устройство выполнено на стандартных блоках, не требуюгцих допол»птс.—.ь»ых разработок, Датчик тока 1 предназначен для формирования сигнала пропорционального сварочному току. Датчик напряжения 2 подключается к участку сварочной цепи, сопрот»влсн»е которого измеряется предложен»ым устройством. При подключении датчика напряжения 2 ко входным зажи мам сварочного Nonòóðà (выходные зажимы вторичной обмотки сварочного трансформатора) измеряется активное сопротивление этого контура, а прп подключении к сварочным электродам — сопротивление сварочного контакта. Блок умножения 8 служит для вычисления мгновенной мощности путем перемножения сигналов тока и напряжения, а квадратор 4 для вычислс»»я квадратичного з»ачсн»я тока.

Первьш интегратор 5 формирует сигнал пропорционалы-,ый активной э»срг»,."., выделяющейся в сварочном контуре за один период тока, а второй интегратор б служит для интегрирования сигнала пропорционального энергии за один перио;. Трет»й интегратор 7 предназначен для формирования сигнала пропорционального интегралу от квадратичного значения тока за один период тока, а четвертый интегратор 8 служ»т для интегрирования сигнала с выхода интегратора 7 в конце периода тока. Блок синхронизации 9 осущсствляет синхронизац»ю режима работы всех интеграторов.

Блок сравнения 10 предназначен для выработк» сигнала прекращения интегрирования при достижении сигнала пропорционального интегралу от выходного сигнала интепратора 7, зара нее установленного постоянного уровня А=,const. Блок запоминания и индикации 11 предназначен для запоминания и,»яд»кальции величины,измеряемого сопротивления.

Устройство работает следующим образом.

При включении сварочной машины на выходе датчика тока 1 формируется сигнал пропорциональный мгновенному значению сварочного тока, протекающему по сварочному контуру, а на выходе датчика напряжения 2 — сигнал пропорциональный мгновенному значению напряжения на зажимах сварочного (см. фиг. 2) контура. В блоке умножения 8 вычисляется мгновенная мош ность

P = „„и, а в квадраторе 4 квадратичное з»ачен»е си: »а,—.а

5 S = Р;„. (2) Затем сигналы P .и S подвергаются интегрированию в пределах одного периода сварочного тока в интеграторах 5 » 7, соотьетственно. В результате интегрирования

»а выходе интегратора 5 формируется сигнал пропорциональный активной энергии, выделяющейся в сварочном контуре г

Q =-- (ddt, 0 где Т вЂ” период сварочного тока На вы20 ходе квадратора 4 формируется интегральное значение квадратичного тока за один период:

6= (Sdt. (4) 25

Результаты интегрирования (3) и (4) в конце периода тока запоминаются в интеграторах 5 и 7, соответственно: (5) (6) 35 где F, и I- представляют собой постоянные уровни сигналов. В конце периода тока включаются одновременно интеграторы 6 и 8, на входы которых поданы

40 сигналы F) и Fg соответственно. В результате интегрирования на выходах интеграторов 6 и 8 формируются линейно изме»яющиеся сигналы I и I соответственно:

45 л

1 = L F d1 = F,ò, 0 (7) Т

12 2 11 Fgт

0 (8) Процессы, интегрирования (7) .и (8) производятся до момента времени т, при котором величина сигнала 1,не достигнет заранее установленного постоянного уровня

А = const. При условии:

1р =А (9) 50 на выходе блока аравнения 10 формируется сигнал U „ð, переводящий интеграторы б и 8 из режима интегрирования в режим хранения. Тогда величина .интеграла I в

55 момент времени т будет равна актив ному

852475

Q = (Р„Rdt. (10) I

Q=RI -„dt. о

Я=— (12) 25

Заменяя в выражении (12) значения Q и G интегралами 1 и 12, получим: (FLdt о

F (F2dt о (13) сопротивлению сварочного контура

Действительно, величина интеграла (3), соответствующая активной энергии за один период может быть выражена в другой известной форме г

Но так как величина, соответствующая измеряемому активному сопротивлению, изменяется в действительности незначительно за период сварочного тока, то можно записать:

Из выражений (4),и (11) следует, что

Проведенная замена является справедливой, так как величина 1, и 12 являются прямо пропорциональными величинам Q я G, соответственно. Таким образом, величина сопротивления R в момент времени т прямо пропорциональна величине FI и обратно пропорциональна величине F2. Но так как при t = t выпол няется условие (9), то есть 12 — — А = const, то из выражения (1,3) следует, что

К=К!,=IC J F,Ж=КК,т, (14) о

1 1 где К = — — = — — коэффициент npol А порционалыности. Отсюда следует, что величина активного сопротивления nponopIIIHOHBJIbHa величине FIò.

Блок синхронизации 9 осуществляет синхронизацию режимов работы интеграторов 5, 6, 7, 8 синхронно с периодами сварочного тока. В начале периода тока спг5

15

Зо

45 налы U„, с блока синхронизации 9 переводят интеграторы 5 н 7 в режим интегрирования, затем в конце периода тока интеграторы 5 и 7 переводятся в режим запоминания, а интеграторы 6 и 8 после предварительного обнуления в режим интегрирования. К началу следующего периода тока сигналы с блока синхронизации обнуляют интеграторы 5 и 6. В блоке запоминания и индикации 11 происходит кранение измеряемой величины сопротивления R и индикация.

Использование устройства для контроля активного сопротивления сварочного контура или сварочного контакта, являющихся важными факторами сварочного процесса, позволяет значительно повысить качество сварного соединения. Устройство целесообразно использовать в составе систем автоматического контроля и управления сварочным процессом с целью повышения стабильности сварного соединения.

Формула изобретения

Устройство для измерения активного сопротивления сварочного контура, содержащее датчик тока, датчик напряжения п последовательно соединевные первый и второй интеграторы, блок запоминания и индикации, отличающееся тем, что,с целью повышения точности измерения активного сопротивления сварочного контура, в него введены источник опорного напряжения, блок синхронизации и соединенные последовательно квадратор, третий интегратор, четвертый интегратор,и блэк сравнения, а между выходами датчиков тока и напряжения,и входом первого интегратора установлен блок умножения, при этом выходы блока синхронизации соединены с вторыми входами интеграторов, вход квадратора подключен к выходу датчика тока и к входу блока сннхронизации, выход блока сравнения соединен с третьими входами второго и четвертого, интеграторов, а второй вход блока сравнения подключен к источнику опорного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 347136, кл. В 23 К 11, 24, 1968.

2. Заявка № 2699292/27, кл. В 23 К

11/24, 1978, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

3. Орлов Б. Д. и др. Контроль точечной и роликовой электросварки. М., «Машиностроение», 1973, с. 170 — 171.

852475 р у

P:: Г

Составитель В. Катин

Техред А. Камышникова

Корректор И. Осиповская

Редактоп Л. Гольдина

Заказ 1062/886 Изд. № 484 Тираж 1148 Подписное

НПО <Поиск» Государсгвенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Гип. Харьк. фил. плед. сПатент»

/ с 1 т! !!

1

1 !