Способ автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки труб

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 1)4 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ ОПИСАНИЕ ИЗОБР СВИДЕТЕЛЬСТ К 5 М Бюл. УкерЙ о е рд на Трудового научно-исследова- укторско-технолотрубной промышляемои и где Тк -(54)(57) СПОСОБ ГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦНОЙ СВАРКИ ТРУБ,ряют расстояниекромок до участктурой точки Кюриренный сигнал с ста схожеста под. места схожо участкаратурой точ Иаа(56) АвторскоВ 812496, кл.АвторскоеВ 988496, кл. 5(088.8)свидетельство СССР В 23 К 13/00, 1981. видетельство СССР В 23 К 13/Ооэ 1983. АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕ ЕССА ВЫСОКОЧАСТОТ- при котором иэмеот места схождения а кромок с темпера сравнивают изме- заданным и по их разности воздеиствуют на мощностьисточника питания нагревательногоустройства, о т л и ч а ю щ и й стем, что, с целью повышения качества сварного соединения путем повышения точности регулирования, дополнительно измеряют расстояние отместа схождения кромок до местаподвода тока, а мощность источниканагрева изменяют в зависимости ототклонения от заданного значениятемпературы в очаге сварки, опреде Бтношения Т = Те ат а точки Кюри; темп р уррасстояние отдения кромок довода токарасстояние отдения кромок дкромок с темпеки Кюри.Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано для автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки труб.Цель изобретения - повышение качества сварного соединения путем повышения точности регулирования процесса сварки за счет того, что по косвенным параметрам вычисляется величина нагрева в очаге сварки.Способ автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки труб заключается в том, что сначала измеряют расстояние Б от места схождения кромок до места подвода тока и расстояние Б от места схождения кромок до участка кромок с температурой точки Кюри. Затем вычисляют температуру Т в очаге сварки по формуле 5О520 БТ=Тгде Т - темература точки Кюри для 25данного металла.Сравнивая эту температуру с заданной заранее необходимой величиной температуры в очаге сварки получают сигнал, которым воздействуют на мощ- ЗО ность источника питания нагревательного устройства.Зная температуру точки Кюри для данного металла Тк, а также расстояние Б от места подвода тока (индукто 35 ра) до места схождения кромок и, определяя на участке длины Б место, в котором температура разогрева кромок равна точке Кюри, можно по приведенному соотношенИю определять температуру нагрева в месте схождения кромок. Действительно, разогрев кромок до температуры точки Кюри достигается за время, равное отношению длины участка кромок от места подвода тока к месту с температурой точки Кюри на скорость сварки Б - БОставшееся время нагрева равЧно отношению длины Б на скорость Ч- Поэтому зная время, за которое Б 1кромки достигают температуры точки Кюри, и время, которое они продолжают нагреваться, можно определять температуру в месте схождения кромок 55 (очаге сварки). Для этого не требуется измерять даже скорость сварки, что значительно упрощает способ. Расположение места на кромках, в котором температура равна точке Кюри (резко меняется значение магнитной проницаемости), относительно места подвода тока и места схождения кромок довольно точно определяется электромагнитным датчиком.На чертеже представлена блок-схема системы автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки труб .Схема содержит индуктор 1, высокочастотный генератор 2, источник 3 питания, блок 4 управления, сравнивающее устройство 5, задатчик 6 температуры сварки, арифметическое устройство , задатчик 8 температуры точки Кюри, суммирующее устройство 9, схемы И 10 и И 11, схему НЕ 12, генератор 13 тактовых импульсов и электромагнитный датчик 14, соединенный с устройством 15 сканирования. Расстояние АВ от индуктора (место подвода тока) до точки схождения кромок (очаг сварки) обозначено Б, а расстояние БВ от места с температурой точки Кюри до очага сварки БАвтоматическое регулирование процесса высокочастотной сварки осуществляется следующим образом.Электромагнитный датчик 14 с помощью специального устройства 15 сканирования перемещают вдоль кромки от точки А, в которой начинается нагрев, до точки очага сварки В. При нахождении датчика над кромкой, разогретой до температуры ниже точки Кюри, т.е. между точками АБ, где значение магнитов проницаемости велико, уровень выходного сигнала датчика мал, что соответствует логическому "0" для схем И и НЕ, Если же датчик находится над кромкой на участке БВ, разогретой до температуры выше точки Кюри, где металл уже немагнитен, уровень выходного сигнала датчика высок, что соответствует логической "1". Сигнал с выхода датчика подают на входы логических схем И 11 и НЕ 12. Схема НЕ инвертирует сигнал датчика, который дальше подают ца схему И 1 О совпадения. Таким образом на схему И 11 совпадения подают прямой сигнал с датчика, а ца схему И 10 совпадения инвертированный, На второй вход схем И 10 и Иподают сигналы с тактового генератора 13. Ко.ичество импульсов на выходе схемы И 10 пропорционально длине Я - Б кромок, разогретых до температуры ниже точки Кюри, а на выходе схемы И 11 - длине Б кромок, разогретых до температуры выше точки Кюри.С выхода схем совпадения сигналы подают на суммирующее устройство 9 (счетчик импульсов), на выходе которого число импульсов пропорционально всему расстоянию Б. На вход арифметического устройства 7 подают три сигнала: с выхода схемы И 10 совпадения - сигнал пропорциональный длине Б - Б , с выхода суммирую 5 щего устройства 9 - сигнал пропорциональный длине Б и сигнал с задатчика температуры точки Кюри. В арифметическом устройстве 7 получают на выходе сигнал, соответствующий величине температуры в очаге сварки, для чего три входных сигнала преобразуют согласно алгоритБ.му управления ТПолученный таким образом сигнал подают на сравнивающее устройство Использование предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет повышать точность регулирования про цесса сварки. Это обусловлено тем,что за параметр регулирования принимают непосредственно величину температуры в очаге сварки, которую определяют в зависимости от расположения 2 точки с температурой Кюри на кромках.25Тем самым снижается процент брака выпускаемых труб. Тираж 1085 Под исн ИИПИ Заказ 64 город, ул.Проектная, 4 Патент илиал ПШ 1186434 45 на которое также подают сигналФс задатчика 6 температуры сварки,На выходе сравнивающего устройстваполучают разность между заданной5 необходимой величиной температурыв очаге сварки и измеренной. В зависимости от величины и знака выходаного сигнала, полученного на устроистве 5, регулятором 4 управляют1 О величиной напряжения источника 3 питания высокочастотного генератора2, который через индуктор 1 осуществляет нагрев до точки А места подвода точка до точки В схождения1 кромок.