Способ измерения напряжения на сварочных электродах

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1232428 А 1(Ю 4 В 23 К 1124 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ иг. 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Научно-исследовательский институт санитарной техники и оборудования зданий и сооружений(56) Патон Б.Е., Лебедев В.К. Электрооборудование для контактной сварки. М.: Машиностроение, 1969, с. 19.Орлов Б.Д. и др, Контроль точечной и роликовой электросварки. М.: Машиностроение, 1973, с. 176-177.(54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА СВАРОЧНЫХ ЭЛЕКТРОДАХ, при котором измеряют суммарное напряжение полезного сигнала и помехи и производят компенсацию сигнала помехи, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет полной компенсации сигнала помехи, измерительный контур помещают в сва" рочный контур, изменение геометрических размеров измерительного контура под действием перпендикулярной составляющей.магнитной индукции, действующей на него, преобразуется в электрический сигнал, по отклонению кото-. рого от заданного определяют момен ты начала и конца измерения напряжения на сварочных электродах.С:12 Изобретение относится к области сварочного производства, а именно к электрооборудованию для контактной сварки, и может быть использовано для измерения активного падения напряжения на сварочном контакте в различных сиотемах контроля.Целью изобретения является повышение точности измерения за счет полной компенсации сигнала помехи.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего предложенный способ; иа фиг, 2 - временные диаграммы работы устройстваИзмерение активного падения напряжения на сварочном контакте связано со значительными трудностями отедения полезного сигнала от напряжения помехи; Это,напряжение образуется под действием электромагнитного поля сварочного тока на проводники, образующие измерительный контур, проложенные в сварочном контуре и соединяющие сварочный контакт с входом измерительного устройства датчика.Кроме сварочного тока в металлоконструкциях машины протекают вихревые токи Фуко, также наводящие напряжение помехи в измерительном контуре. Таким образом, напряжение помехи в измерительном контуре наводится токовой системой с параметрами, отличными от тока сварки.Сущность предлагаемого способа заключается в том, что напряжение О снимаемое с измерительного контура, представляет собой сумму напряжений полезного сигнала 0 и напряженияээпомехи 0 11 ээ +1 о(1) где 0 - падение напряжения на сваЭЭрочных электродах;0- напряжение помехи, наведенного магнитным потоком У,охваченньм измерительным контуром, т.е.0 =- -йФ .(2)дВеличина потока Ф магнитной индукции В через поверхность Я, "натянутую" на контур, охватывающий этот поток, можно определить, если известен векторный магнитный потенциал А по этому контуру, Для определения потока достаточно вычислить циркуляцию этой величины по контуруФАй, (3) 32428 2где А - проекция векторного магнитного потенциала на направлениеинтегрирования;Й 1 - элемент контура.физическое измерение величины Азатруднительно, однако из выраженияА=гойВ (4)следует, что между величинами А и Всуществует жесткая зависимость, что 1 О может быть использовано для оценкивеличины А по результатам измерения В. Из выражения (4) следует, чтоВ и А взаимно перпендикулярны. Есликонтур по направлению интегрирова ния имеет измеряемый физический параметр Р, величина которого зависитот В, т.е.Р=1 с, В., (5)где В - модуль составляющей индук ции, перпендикулярной к направлению интегрирования;- постоянный коэффициент.Если Я - магнитный поток, не меняющий направление в пределах поверх ности контура Я, то, используя выражения (3) и (5), запишемУ =9 Р(Я. (6)Иэ выражения (6) следует, чтомагнитный поток (Ю можно косвенно 30 измерить в определенные промежуткивремени, когда его направление относительно контура не изменяется. Физическим параметром Р может быть относительное удлинение - под действиьРГем магнитного поля (эффект магнитострикции).Устройство содержит измерительныйконтур 1, магнитометрический блок 2,блок 3 обработки сигнала, блок 4управления. Измерительный контур 1 выполнен в виде двух проводников, изготовленных из магнитострикционного материала. Контур 1 соединяет сварочный промежуток К с входом блока 3 обработки сигналов и входом магнитометрического блока 2, вы,ход которого соединен с входом блока 4 управления, выход которого подключен к управляющему входу блока 3обработки сигнала, на второй входкоторого подается напряжение 1 =1 сэ 1где 1 э - постоянный коэффициент;1,з - сварочный ток.Ы Измерение напряжения осуществляется следующим образом.При прохождении сварочного тока 1,через сварочный промежуток К на. ВНИИПИ Государствен по делам изобрет 113035, Москва, Ж, го комите нии аушская на Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проект ая,н 4 нем возникает напряжение полезного сигнала (фиг. 2 р). Одновременно под действием тока сварки возникает маг нитный поток У (фиг. 2), наводящий напряжение помехи Б (фиг. 2 ь) в измерительном контуре. Составляющая магнитной индукции, перпендикулярная к оси контура, изменяет его длину Ь 1 (фиг. 2 г). Это происходит под действием магнитострикционного эффекта.ьР Относительное изменение длины служит физическим параметром Р. Магнитометрический блок 2 преобразует велиар чинув пропорциональное выходное напряжение О , подаваемое на вход блока 4 сравнения, вырабатывающего импульсы управления для блока 3 обработки сигналов, работающего следующим образом.В течение времени (С -С) (фиг.2 р) интегрируется напряжение Б( )а В течение дремени-С интегри 2 руются два напряжения:1 и( )ац( )а=ц 5 ка=11,. Величина, определяемая выражением тафЦ(г.) ас =- ) - аг.=О 1 о, " ае ф так как ф :у( ),Следовательно, ое=нее (Е)ЙЕ.При окончании действия сварочного тока, т.е. в течение времени С блок 3 производит действияее Ц4 117Таким образом, на выходе устройства обеспечивается инвариантность к действию помехи от внесенной ферромагнитной массы, что позволяет повысить точность измерения напряжения на сварочных электродах.