Устройство для контроля и сигнализации о ходе технологического процесса

СОЮЗ СОНЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 60 9) (И) 4 С 01 Ы 21/4 НИЯ Н АВТ ЕТЕЛЬСТ пертуры воздейторону фотоэле твующего объектатрического дат,5НЙ оЬ на расст нова И.И,Ефимов (53) 535.3 (56) Автор В 252549,Авторск В 274271 СР 8. ьство/06,ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ И 1 ) 3569649/24-252 ) 2103.836) 07.09.88, Бюл. Кф 32) М.Л.Лифшиц, Н,Г.Ли Ю.Р.Рябов6(088.8)ское свидетелкл. А 61 Г ое свидетельство СССР кл. В 23 К 9/10, 1968(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И СИГНАЛИЗАЦИИ О ХОДЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА, преимущественно процесса электронно-лучевой сварки изделий с цилиндрической или сферической поверхностью, содержащее фотоэлектрический датчик, выход которого подключен к блоку регистрации и сигнализации, и блок подсвета, включающий источник света с рефлектором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности контрол в устройство дополнительно введен контррефлектор со сферической рабочей поверхностью и экран, установлен ный на расстоянии не менее двойной касательной к контролируемой поверхности в точке воздействия, где Н -высота, на которую поднят отуказанной касательной протйвоположный отэкрана конец контррефлектора;Ь - расстояние от противоположного от. экранаконца контррефлектора до осивоздействующего объекта; 3 - размер апертуры воздействующего объекта, причем центр кривизны контролируемой поверхности расположенв фокальной плоскости контррефлектора, а контррефлектор примыкает одной стороной к экрану и наклонен относительно блока подсвета иконтролируемой поверхности таким образом, что прямая, соединяющая оптическую ось рефлектора с центральнойточкой контррефлектора, симметрична относительно нормали к этой точкепрямой, соединяющей центральную точку контррефлектора с центром кривизны контролируемой поверхности.Изобретение относится к области , автоматического контроля и сигнализации о ходе технологического процесса, например сварки, и может быть применено для дистанционного наблюдения и контроля качества сварного шва, размера стыка, поперечного биения стыка, поперечных размеров сварочной ванны.Известно устройство для контроля зеркальной поверхности, содержащее источник света с рефлектором.Однако на зеркальной и блестящей поверхности наблюдается большой перейад яркости освещения поверхности, 15Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для контроля и сигнализации о ходе технологического процесса, содержащее фотоэлектрический датчик, выход 20 которого подключен к блоку регистрации и сигнализации, и блок подсвета, включающий источник света с рефлектором.Недостатком этого устройства яв ляетея то, что при контроле зеркальных поверхностей возникает блик мест поверхностей, с которых свет попадает в приемник отраженного света, и тени от мест, откуда освещающий свет полностью не попадает в приемник излучения.Целью изобретения является повышение надежности контроля.С этой целью в устройство для контроля н сигнализации о йоде технологического процесса, преимущест" венно процесса электронно-лучевой . сварки изделий с цилиндрической или сферической поверхностью, содержащее фотоэлектрический датчик, выход которого подключен к блоку регистрации . и сигнализации, и блок подсвета, включающий источник света с рефлектором, дополнительно введен контррефлектор со сферической рабочей поверх- костью и экран, установленный на расстоянии не менее двойной апертуры воздействующего объекта в сторону фотоэлектрического датчика и на расстоя-"50 нии Ь = 1 5 -- й от касательной кНШФ Рконтролируемой поверхности в точкевоздействия, где Н - высота, накоторую поднят от указанной касатель.55ной противоположный от экрана конецконтррефлектора, Ь - расстояние отпротивоположного от экрана конца .контррефлектора до оси воздействующего объекта, Й - размер апертуры воздействующего объекта, Причем центр кривизны контролируемой поверхности расположен в фокальной плоскости, а контррефлектор примыкает одной стороной к экрану и наклонен относительно блока подсвета и контролируемой поверхности таким образом, что прямая, соединяющая оптическую ось рефлектора с центральной точкой контррефлектора, симметрична относительно нормали к этой точке прямой, соединяющей центральнуюточку контррефлектора с центром кривизны контролируемойо" верхности.Данное техническое решение позволяет исключить появление бликов на контролируемой поверхности и тем самьи повысить качество контроля.На чертеже дана схема устройства.Устройство содержит фотоэлектрический датчик 1, выход которого подключен к блоку 2 регистрации и сигнализации, и блок подсвега, включающий источник света с рефлектором 3, контр- рефлектор 4 со сферической рабочей поверхностью и экран 5, установленный на расстоянии не,менее двойной апертуры воздействующего объекта 6 в сторону фотоэлектрического датчика 1, на расстоянии ф Ь д от касаЬ 1 5ательной к контрблируеиой поверхностн в точке воздействия. При этом Н- высота, на которую поднят противоположный от экрана 5 конец контррефлектора 4; Ь - расстояние,от противоположного от экрана 5 конца контр- рефлектора 4 до оси воздействующего объекта; Й - размер апертуры воздействующего объекта 6, и - расстояние от касательной к контролируемой поверхности в точке воздействия. Контррефпектор 4 примыкает одной стороной к экрану 5 и наклонен относительно блока подсвета, расположенного вне зоны 7 технологического процесса, и контролируемой поверхности 8. Прямая 9, соединяющая оптическую ось 10 рефлектора 3 с центральной точкой 11 контррефлектора 4, в фокальной плоскости 12 которого расположен центр 13 кривизны контролируемой поверхности 8, симметрична (от" носительно нормали 14 к центральной точке 11) прямой 15, соединяющей эту точку 11 с центром 13 кривизны контролируемой поверхности 8. На1136603 47 Подписн КИПИ Заказ 5158 оизв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная чертеже обозначены позацией .16 обрабатываемое и контролируемое изделие, 17 - направление вращения изделия 16, 18 - центр кривизны контррефлекто 5 ра 4.Устройство работает следующим образом.Свет от источника света с рефлектором 3 падает на сферическую по, верхность контррефлектора 4, и отражаясь, падает на поверхность обрабатываемого изделия 16. Информация о контролируемой поверхности 8 снимается фотоэлектрическим датчиком 1, уста 15 новленным горизонтально на заданном расстоянии Ь от места протекания технологического процесса. Применение контррефлектора 4 позволяет получить равномерно освещенную поверхность 8 на иэделии 16 цилиндрической и сферической формы. Фотоэлектрический датчик 1 преобразует световое поле наблюдаемой и контролируемой поверхности 8 в электрический сигнал, который поступает на блок 2 регистрации в качестве которого может быть применено видеокоитрольное устройство, печатающее устройство, самописец.Экран 5, установленный параллельно оси объекта 6 и смещенный не менее чем на двойную апертуру воздействующего объекта в сторону датчика 1, защищает контррефлектор 4 от влияниятехнологического процесса, например при электронно-лучевой сварке от па" ров расплавленного металла, тем самым поддерживается необходимая освещенность наблюдаемой и контролируемой поверхности 8 и повышается надежность контроля.Так как осветитель предназначендля работы в условиях электронно-лучевой сварки (или обработки) металла (в вакууме), тс конвективные потоки паров металла, как показывает неоднократная проверка в работе,отсутствуют.Экран должен быть установлен на расстоянии двух апертур воздействующего объектатак как с увеличением расстояния ухудшаются условия защиты от запыления парами металла, а при большем - увеличивается расстояние до освещенной площади от воздействующего объекта, что невсегда возможно, Это расстояние отсчитывается от оси воздействующего объекта. Данные зависимости и соотношения размеров получены экспериментально.Использование предлагаемого устройства позволяет обеспечить значительно лучшие условия наблюдения путем исключения бликов, а также устранить запыление оптической системы в про" цессе работы, улучшить условия труда, повысить производительность труда не менее, чем на 223 и надежность контроля.