Способ контроля и автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки

, .10 113 А К 13/00 ПИС ИЗОБР ЕТЕЛЬСТВ 9 194993. А В 70929 (протот ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ С(71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени государственныйуниверситет им. 300-летия воссвединения Украины с Россией,(56) 1.Авторское свидетельство СССРВ 243751,кл. В 23 К 13/02,1967,2. Авторское свидетельство СССР2, кл, В 23 К 13/02, 1966.вторское свидетельство СССР7, кл. В 23 К 13/00, 1980ип)(54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ И АВТОМАТИ-ЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВЫСОКОЧАСТОТНОИ СВАРКИ, включакщий регулирование режима и сварки по величи:не отклонения магнитного потока, пронизывающего ферритовый сердечник,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности и надежности контроля и регулирования, в ка-.честве сигнала регулирования используют отклонение от заданного значения величины отношения ЭДС, наведенных магнитным потоком, пронизывакщимферритовый сердечник у его торцов.Изобретение относится к производ; ству сварных труб токами высокой "частоты, при котором внутри трубной заготовки устанавливают ферритовый сердечник5Известны способы автоматического регулирования процесса высбкочастотной сварки путем воздействия на мощность, подводимую к свариваемым кромкам трубной заготовки, в зависимости от сигналов, характеризующих парамет-, ры сварочного процесса, например, способ автоматического регулирования процесса сварки, по которому для регулирования используют сигналы с фотопирометрического устройства о положении точки схождения кромок 1).Однако неустойчивая видимость- фотометрическими устройствами участ- ка схождения свариваемых кромок иэза наличия в зоне визирования дыма, 20 паров, искрений ограничивает область применения этого способа и существенно снижает надежность работы автома- тических регуляторов, выполненных по этому способу. 25Известен также способ, при котором изменяют режим аварки в зависимости от сигнала ультразвуковой волны,возбуждаемой посторонним источником в стыке свариваемой трубы, ха рактеризующего отклонение положения точки схождения кромок от номиналь-. ного Г 2 Л .Использование такого способа огра. ничивается сложностью его реализации и недостаточной надежностью работы излучателей и приемников ультразвуковой волны, расположенных в зоне сильных высокочастотных электромаг( нитных полей, возбуждаемых в пространстве сварки. Кроме того, установка в зоне сварки источников и приемников ультразвуковой волны загромождают узел сварки, что затрудняет доступ к его элементам., 45 Наиболее близким к изобретению является способ контроля и автоматического регулирования процесса высо; кочастотной сварки, включающий регулирование режима сварки по величине отклонения магнитного потока, пронизывающего ферритовыйсердечник, и исключакщий необходимость в установке вне трубной заготовки устройств 55 .контроля и автоматического регулирования, загромождающих.узел сварки.Размещение датчика внутри трубной заготовки у торцов ферритовогосердечника позволяет осуществить эк" 60 ранирование датчика от внешних ломе.хонесущих электромагнитных полей, получить большой по величине электромагнитный Сигнал, не требующий сложных устройств его преобразования 3365 вНедостатком этого способа является неоднозначность зависимости мощности, подводимой к свариваемым кромкам, и сигнала, снимаемого с датчи-. ка, размещенного на ферритовом сердечнике. Величина сигнала отклонения магнитного потока от номинального значения зависит не только от положения точки схождения кромок, но и от других возмущений, сопровождающих процесс сварки (например, от отклонения подводимой .на сварку мощности, скорости сварки, размеров ленты и ее техничесКих свойств). Все это снижает точность контроля и ав" томатического регулирования и усложняет настройку системы.Цель изобретения - повышение точности и надежности контроля автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля и автоматического регУлирования процесса высокочастотной сварки, включающему регулирование режима сварки по величине отклонения магнит" ного потока,.пронизывающего ферритовйй сердечник, в качестве сигнала регулирования используют отклонение от заданного значения величины отношения ЭДС, наведенных магнитным потоком, пронизывающим ферритовый сердечник у его торцов.На фиг,1 изображена схема расположения элементов сварочного узла; на фиг.2 - зависимость ЭДС от изменения положения датчиков относительно . точки схождения кромок.Сварочный узел включает трубную заготовку 1, индуктор 2, ферритовый сердечник 3, датчики 4 и 5, точку б схождения свариваемых кромок.Начало координат (фиг.2) соответствует положению точки схождения свариваемых кромок при номинальном режиме сварки. е, и е - значения ЭДС, наведенных в датчиках 4 и б.:В процессе сварки внутри трубной заготовки 1, проходящей через кольцевой индуктор 2, возбуждается высокочастотное электромагнитное поле, которое концентрируетсяв ферритовом сердечнике 3. Магнитный поток, пронизывающий сердечник по его длине, наводит в датчиках 4 и 5 ЭДС, которые изменяются.при отклонении режима сварки от установленного значения. Причем в датчике 4, расположенном у передиего торца сердечника под сходящимися кромками, вблизи их стыка б, ЭДС 6 зависит не только от величины магнитного потока, пронизывающего сердечник, но и от положения схождения кромок.3283/14 ТиражВНИИПИ Государ по делам изоб 113035, Москва, Ж 1106 твенн етени 5, Ра акаэ исноеССР лиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 где К - коэФФициент, зависящий отположения точки схожденияотносительно датчика 41К - число витков в первом дат-.чике 1у - изменение магнитного потокана участке сердечника под .датчиком 4. В датчике 5, расположенном у заднего торца сердечника наведенная ЗДС е определяется также величиной магнитного потока,. пронизывающего сердечник, но под датчиком 6 зависимость е от положения точки схождения свариваемых кромок пренебрежимо мала где- изменение магнитного по 1 Ф,сИтока под датчиком 6;%2 - число витков во второмдатчике.Используя в качестве сигнала регулирования режима сварки отношение наведенных ЭДС в датчиках 4 и 5,,получают сигнал , величина которо-, го зависит только от положения точки схождения свариваемых кромок Неравенство величин магнитных потоков .Р и Фт, полученное из-эа йеравномерного распределения магнитньй потоков на различных участках сердечника, компенсируется установкой начального уровня входного сигнала или укладывая в датчики неодинаковые.числа витков Ы иЬ/ .Таким. образом, исключив влияние,на.,сигнал регулирования колебаний .питающей сети, изменение скорости сварки, .измерение размеров исходной 20 ленты и ее механических свойств,способ позволяет повысить надежность и точность автоматического регулцрования.и, тем самым, повысить качество сварного соединения.