Датчик для контроля глубины проплавления при сварке стыков труб

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 11 В 23 К 9/10 НИЕ ИЗОБРЕТЕН СВИДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСК еоб ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПо ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОтЮЬ(56) 1. Авторское сВидетельство СССР9 350608, кл. В 23 К 9/10, 04.03.70.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 3272697/27,кл. В 23 К 9/10, 04.03.70 (прототип).(54) (57) ДАТЧИК ДЛЯ КОНОЯ УНЫПРОПЛАВЛЕНИЯ ПРИ СВАРКЕ СТ 1 ЖОВ ТРУБ,содержащий полый конус, ось вращениякоторого проходит через геометрический центр окружности, образуемой стыком, перпендикулярно ее плоскости,внутренняя поверхность конуса выполнена отражающей, а в вершине конуса расположен фотоэлектрический пр ра, зователь, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен дополнительным конусом и светопроницаемым цилиндром при этом дополнительнйй конус установлен соосно с полни конусом с направ, лением вершины внутрь полого коиуса, оба конуса по периметрам оснований соединены светопроницаемым цилиндром, причем дополнительный конус выполнен с отражающей наружной поверхностью, светопроницаемый .цилиндр установлен боковой поверхностью против стыка, а чувствительность фотоэлектрического преобразователя соответствует спектру, излучаемому лишь наиболее 9 нагретой точкой обратной стороны стыка.10096 б 5 ВНИИПИ Заказ 25778 ТиРаж 1104 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,41 Изобретение относится к областисварочного производства и может бытьиспользовано в системах автоматического регулирования глубины пропланления при сварке труб и труб с фланцами. 5Известно устройство для контроляобратной стороны шва, содержащее охлаждаемый проточной нодой. корпус соптической систембй и фотоэлектрическим преобразователем 1 . Устройство 10формирует электрический сигнал, пропорциональный величине проплавлениясвариваемого шва. В процессе работыустройство должно быть ориентированона обратную сторону шна и находится в 15зоне работы сварочной горелки.Недостатком данного устройстваявляется необходимость его точного ориентирования на зону сварки, чтотребует применения системы, обеспечивающей взаимную ориентацию свароч".ной горелки и устройства для контроля в процессе сварки.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для контроля глубины проплавления при сварке стыков труб, содержащее корпус, ннутри которого установлен фотоэлемент. Корпус выполнен н ниде полого конуса, внутренняя боковая поверхность которого, снабжена отражающим слоем, а основание выполнено непроницаемым для светового излучения и с отверстием для свариваемой трубы, а фотоэлемент смонтирован в 35 вершине конуса 2 .Недостатком устройстна является его низкая чувствительность.Причина низкой чувствительности заключается в слабой концентрации 4 р энергии на фотоэлементе, поскольку на него попадает только часть боковой составляющей лучистого потока эоны сварки, в то время как составляющая. излучения, направленная перпендику лярно оси трубы и имеющая в этом направлении максимальное значение, на фотоэлемент не попадает.Целью изобретения является повышение чувствительности датчика.Постанленная цель достигается тем, что датчик для контроля глубины проплавления при сварке стыков труб, содержащий полый конус, ось вращения которого проходит через геометрический центр окружности, образуемой сты 55 ком, перпендикулярно ее плоскости, внутренняя поверхность которого выполнена отражающей, а в вершине,;конуса расположен фотоэлектрический пре преобразователь, снабженный дополни тельным конусом и светопроницаемым . цилиндром. Дополнительный конус уста-,-новлен соосно с полым конусом с направлением вершины внутрь, полого конуса, по периметрам оснований соединены светопроницаемым цилиндром. Дополнительный конус выполнен с отражающей наружной поверхностью, светопроницаемый цилиндр установлен боковой поверхностью против стыка, а чувствительность фотоэлектрического преобразователя соответствует спектру излучаемому лишь прогретой точкой об-, ратной стороны стыка,На чертеже изображен. датчик, общий вид.Датчик содержит конус 1, наружная поверхность 2 которого покрыта отражающим слоем, например серебром, и полый. конус 3, внутренняя поверхность 4 которого также покрыта, например, серебром, светонепроницаемый цилиндр 5 соединяет конусы 1 и 3 по периметрам оснований. Конус 1 расположен соосно полому конусу 3. Вершина конуса 1 направлена внутрь конуса 3. В вершине конуса 3 расположен фотоэлектрический преобразователь б. Сварка трубы 7 производится сварочной горелкой 8.Датчик работает следующим образом.Датчик с помощью штатива устанавливают внутри трубы 7 таким образом, чтобы оси датчика и трубы сонпадали а плоскость стыка проходила через светопроницаемый цилиндр 5 и пересекала конус 1.Во время сварки поток излучений от нагретого сварочной горелкой 8 металла проходит скнозь цилиндр 5, отразившись от поверхности конуса 1, попадает па внутреннюю поверхность 4 конуса 3 и, переотражаясь, концентрируется в его нершине, где фотоэлектрическим преобразователем б формируется сигнал, величина которого определяет степени проплавления стыка.Регистрируемый фотоэлектрическим преобразователем диапазон частот соответствует температуре зоны, в которой находится в данный момент сварочная горелка.Датчик может быть использован в системах автоматического регулирования проплавления, обеспечивающих постоянство формирования обратной стороны шва.Использование датчика для контроля проплавления обратной стороны шва при сварке стыковых соединений труб обеспечивает высокое качество сварки за счет повышения.чувствительности датчика и воэможность осуществления контроля проплавления обратной стороны шна при сварке длиномерных труб.