Устройство для измерения положения оси сварного стыка

Устройство для измерения положения оси сварного стыка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Соцмалмстмческмк

Ресттубттмк

ОП НСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii899294 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 08.05.80 (21) 2947612/25-27. (5I }М. Кл.

В 23 К 9/10 с присоединением заявки,%

3Ьаударстаенный комитет

СССР (23) Приоритет ае делам изобретений и отерь1тий

Опубликовано 23.01.82, Бюллетень № 3 (53} УДК62 1.79 1..85 (088.8) f1,àòà опубликования описания 25.G 1.8

И. В; Бойков, И. P. Добровинский, В, М. вюбенко и B. А. Иванов j

/ (72) Авторы, изобретения (7!) Заявитель

Пензенский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ

ОСИ СВАРНОГО СТЫКА

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано; цля контроля сварочных работ преимушественно при автоматизации процесса газовой сварки.

Известен Индукционный дифференци5 альный датчик положения свариваемого стыка", соцержаший Ш-образный серцечник с закрепленной на его центральном стержне обмоткой, генератор переменного

10 тока, уложенный вдоль стыка и выполненный в виде двух изолированных частей, провоцник и коммутатор, который через схему ИЛИ подключает провоцники к выходу генератора переменного

15 тока (1)

Однако такое устройство характеризуется сложностью, ввиду необхоцимости прокладки провоцов у свариваемых сты-. ков.

Известен также Индукционный датчик положения свариваемого стыка, содержаший разделенный на части немагнитной прокладки центральный серцечник Ш-образной формы и боковые П-образные части, причем питаюшая обмотка расположена на срецнем стержне, а на крайних частях магнитопровода уложены встречно включенные обмотки рабочего сигнала, на П-образных стержнях серцечника уложены обмотки компенсации погрешности, включенрые встречно-послецовательно с обмотками рабочего сигнала (21 ..

Недостатком данного устройства является относительно низкая точность.

Наиболее близким к изобретению по технической сушности является Устройство цля опрецеления трешин в ферромагнитной ленте". Оно соцержит постоянный магнит для поцмагничивания стальной ленты, последовательно соединенные магнитоинцукционный преобразователь и парафазный усилитегь, прямой выхоа которого через первый цетектор, формирователь и линию задержки подключен к первому входу схемы совпадения, второй вход которой через второй аетектор и формирователь подсоединены к инверсному вы3 89929 ходу усилителя, в выход схемы совпвде- ния через счетчик импульсов поцключен к блоку цифрового отсчета .

Сигнал электродвижущей силы (ЭДС) от трещины на выхоце магнитоинцукционного преобразователя имеет форму двухполярного импульса, Он усиливается парвфвзным усилителем, на выхоце которого будут парафазные сигналы, которые детектируются детекторами и преобразуются формирова- и телями в прямоугольные импульсы. Сигнал с прямого выхода усилителя задерживается линией зацержки нв время, при котором происхоцит его перекрытие с инвертированным отрицательным импульсом, у

Далее оба сигнала подаются на вхоцы схемы совпацения, и сигналы с нее поцсчит ываютс я счетчиком и ре гистрируются блоком цифрового отсчета f3)

Однако известное устройство только поцсчитывает число трешин, а не определяет их ширину.

Цель изобретения — повышение точнос ти измерения положения оси сварного стыка. О

Интервал времени Т (между импульсами 1 и 2) и Т (между импульсами

3 и 4) пропорциональны ширине сварного стыка, а разность интервалов времени

Т вЂ” Т пропорциональна эксцентриситету

2 положения оси стыка относительно оси врашения магнитоинцукционн ого преобразователя. Парафазный усилитель 3 преобразует импульсы с магнитоинцукционного преобразователя 2 в прямоугольные.

Лоставленнвя цель достигается тем, что в устройство цля измерения положения оси сварного стыка, соцержащее tloc тоянный магнит цля поцмагничивания свариваемого магнитного материала, магнитоф) индукционный преобразователь, соециненный с парафазным усилителем, схему совпацения и счетчик импульсов, соециненн ый с блоко м цифрового отсче та, введены цва триггера, вторая и третья схемы совпадения и генератор эталонной частоты, при этом прямой выход парафазного усилителя соединен со входом сб р ос а перв or о триггер а, ус тан ов очи и и вход которого соединен с инверсным выходом парафазного усилителя и счетным вхоцом второго триггера, прямой и ин— версный выходы которого соединены соответственно со вторыми вхоцами второй и третьей схемы совпадения, первые вхо- 5 цы которых соединены с выхоцом первой схемы совпацения, входы которых соецинены с прямым выходом первого триггера и выходом генератора эталонной частоты, а выхоцы второй и третьей гхем М совпадения соединены со входом счетчика импульсов.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 — циаграммы, поясняющие работу устройства. $$

Схема соцержит постоянный магнит 1, магнитоинцукционный преобразователь (типа магнитной головки) 2 с измерительной

4 4 катушкой, пврафазный усилитель 3, триггеры 4 и 5, три схемы 6 — 8 совпадения, генератор 9 эталонной частоты, счетчик 10 импульсов, блок 11 цифрового отсчета, причем выход магнитоинцукционного преобр азова теля 2 соединен с о входом парафазного усилителя 3, инверсный выход которого связан с установочным входом триггера 4 и со счетным входом триггера 5, в прямой выхоц парафазного уси- лителя 3 соецинен со входом сброса триггера 4, выхоц последнего подключен к первому вхоцу схемы 6 совпацения, второй ахоп, которой связан с выхоцом генератора 9 эталонной частоты, а выхоц схемы 6 совпадения подключен к первым входам дополнительных схем 7 и 8 совпацения; вторые вхоцы которых связаны соответственно с прямым и инверсным вхоцами триггера 5, а выходы схем 7 и

8 совпадения подключены ко входу счетчика 10, связанному с блоком 11 цифрового отсчета.

Сигнал с выхода магнитоинцукционного преобразователя прецставляет собой двухполярный импульс, так как ширина трешины имеет очень малые размеры (поряцка цесятков мкн). Для сварного стыка, разме— ры которого несколько мм, воздушный . промежуток стыка велик, он много больше зазора магнитной головки магнитоинцук ционного преобразователя 2, и при вращении последнего поперек оси стыка или вращения его в зоне сварного стыка оцин цвухполярный импульс превращается в цва импульса, разнесенных во времени.

Всего же за один оборот вращения магнптоиндукционного преобразователя будет четыре импульса (фиг. 2а). Это соответствует диаграмме (фиг. 2б) плана вращения магнитоиндукционного преобразователя в зоне свариваемого стыка. Зцесь точка 1 соответствует первому положительному импульсу, точка 2 — второму отрицательному, точка 3 - третьему положительному, точка 4 — четвертому отрицательному, второй оборот врашения и т.ц.

8992 94

Таким образом, вторым импульсом с с инверсного выхода парафазного усилителя 3 вводятся триггеры 4 и 5; открывается схема 6 совпадения, и имульсы генератора 9 эталонной частоты проходят в течение времени Т через дополнительную схему 7 совпапения (сложения), открытую сигналом с прямого выхода триггера 5 на реверсивный счетчик 10. По приходу третьего импульса триггер 4 сбрасывается, запирается схема 6 совпадения, прекрашается поступление импульсов на реверсивный счетчик 10. По приходу четвертого (отрицательного) импульса снова вводится триггер 4 и сбрасывается триггер 5, закрывая аополнительную схему 7 совпадения и открывая дополнительную схему 8 совпадения (вычитания). Триггер 4 открывает схему 6 совпадения и импульсы генератора 9 эталонной частоты через дополнительную схему 8 совпадения вычитаются из реверсивного счетчика 10. По приходу пятого импульса сбрасывается триггер 4 и закрывает схему 6 совпадения. В блоке 11 цифрового отсчета будет цифровой эквивалент разности интервалов времени

Т вЂ”, который пропорционален экспентрн. ситету положения оси сварного стыка относительно оси вращения магннтонндукдионного преобразователя, Применение данного устройства позЪ l вопит повысить точность определения положения оси сварного стыка переп сваркой, управлять положением электрода и полностью автоматизировать процесс газовой сварки, что даст большой техникоэкономический эффект народному хозяйству.

Формула изобретения

Устройство для измерения положения оси сварного стыка, содержащее постоянный магнит пля подмагничивания свариваемого магнитного материала, магнитоиндукдионный преобразователь, соединенный с парафазным усилителем, схему совпадения и счетчик импульсов, соепи © пенный с блоком цифрового отсчета, о т— л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения положения оси сварного стыка перед сваркой, в неto ввепены ава триггера, вторая и третья схемы совпадения и генератор эталонной частоты, при этом прямой выход па рафазного усилителя соединен со входом сброса первого триггера, установочный вхоа последнего соепинен с инверсным выходом парафазного усилителя и счетным входом второго триггера, его прямой и инверсный выходы соединены соответственно со вторыми входами второй и третьей схем совпадения, а их первые входы соединены с выходом первой схемы совпадения, входы послеаней соединены с п.ямым выходом первого триггера и выходом генератора эталонной частоты, а выходы второй и третьей схем совпадения соединены со вхопом счетчика импульсов.

Источники информации, принятые во вннманне при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N. 577106, кл. В 23 К 9/10, 04.01.76.

2. Авторское свидетельство СССР

М 580957, кл. B 23 К 9/10, 28.07.75.

3. Авторское свидетельство СССР

Na 652479, 15. 12.75,