Способ автоматического регулирования процесса высокочастотной сврки

сооз соВетскихсоциАлистичеснихРЕСПУБЛИК 19) БО и Г 51)5 В 23 К 13 ГОСУДАРСТВЕННЫпо изов етениямПРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТотнРытиям АНИЕ ИЗОБРЕТЕНСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ В тотного напряжения (ВН) в сварочномконтуре. Дополнительно формируют сигнал, характеризующий пульсации напряжения источника питания, и вычитают его из сигнала, характеризующегопульсации ВН в сварочном контуре, аамплитуду результирующего сигнала используют для формирования управляющего сигнала. Дополнительный контрольнапряжения источника питания с формированием сигналахарактеризующегопульсации его напряжения, и вычитание из сигнала пульсаций ВН в сварочном контуре сигнала, характеризующего пульсации напряжения источникапитания, дают возможность получитьсигнал, характеризующий только процесс сварки, что позволяет амплитудуего использовать для формирования(57) Изобретение оЦель изобретения регулирования . На питания нагревател воздействуют в зав ний амплитуды пуль я к сварке.ние точности носитповьппощнос ь источника стройствати от изменеавляющег о вьппению ног симо не ил. ысокочас 3, на один вход которого подключензадатчик мощности 4. Датчик пульсаций ВЧ напряжения 5 нагревательногоустройства 1 подключен к неинверсному входу операционного усилителя6, а к инверсному входу подключендатчик пульсаций напряжения 7 источника питания 2. Выход операционногоусилителя 6 соединен со входом преобразователя амплитуда-напряжение 8.К входам устройства сравнения 9 подключены источник эталонного сигнала10 и выход преобразователя 8. Устройство сравнения 9 через тумблер 11 подИзобретениа конкретно клированию про(ВЧ) сварки,но прн изготои профилей.Цель изобрности регулир итсятичес отно автом цессов може ленинегувысокочастотной быть использова прямошовных труб- повьппение точпроцесса ВЧ свар тения вания На ой Усногопитан 54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУХПОВАНИЯ.ПРОЦЕССА ВЫСОКОЧАСТОТНОЙВАРКИ ертеже приведена блок-схематва для реализации способа.ойство состоит из нагревателтройства 1 и его источника2, управляемого регулятором сигнала, а это приводит ачества сварного соедик ючено ко второму входу регулятора 3. Кроме того, к выходам преобразоват ля 8 и устройства сравнения 9 подключены микроамперметры 12 и 13 со - ответственно.Способ осуществляется следующим образом.Формируют сигнал, характеризующий п льсации ВЧ напряжения в сварочном контуре. Одновременно формируют сигхарактеризующий пульсации напряия источника питания и вычитаютиз сигнала, характеризующего, пульсации ВЧ напряжения в сварочномконтуре, а амплутуду результирующего сигнала используют для формирования управляющего сигнала. Для этого наревательным устройством 1 подводят ВЧ энергию в кромки свариваемой заотовки, величина нагрева которых зависит от мощности, получаемой нагевательным устройством 1 от источика питания 2, которым управляют егулятором 3 с помощью задатчика 25 ощности 4. Датчиком 5 контролируют, Ч напряжение в сварочном контуре агревательного устройства 1 и фор- .руют сигнал, характеризующий пульации ВЧ напряжения, который подают а неинверсный вход операционного силителя 6, Датчиком 7 контролируют н апряжение источника питания 2, формируют сигнал, характеризующий пульации этого напряжения, и подают его ,а инверсный вход операционного усиителя 6. Операционным усилитем б роизводят вычитание сигнала датчикахарактеризующего пульсации напряжения источника питания 2, из сигнала датчика 5, характеризующего пуль -40 сации ВЧ напряжения в сварочном контуре нагревательного устройства 1. 7 аким образом, на выходе операционНого усилителя 6 получают сигнал, характеризующий только процесс ВЧ сварки без помех, обусловленных наЛичием пульсаций напряжения источниКа питания (тиристорное управление трехфазным выпрямителем и броски напряжения при включении и отключе 50нии других потребителей),Выходной сигнал операционного Усилителя 6 подают на вход преобразователя 8, которым преобразуют ампли-. туду сигнала в напряжение постоянНого тока и это напряжение, пропорЦиональное амплитуде пульсаций ВЧ напряжения в сварочном контуре, зависящей от режима сварки, подают на один вход устройства сравнения 9, На второй вход устройства сравнения 9 подают напряжение от источника эталонного сигнала 10 и при оптимальноймощности нагрева, которую устанавливают задатчиком мощности 4 при работающей сварочной установке, источником эталонного сигнала 10 уравновешивают выходное напряжение преобразователя 8 в устройстве сравнения 9 таким образом, чтобы на выходе последнего напряжение равнялось нулю, После этого тумблером 11 подключают. выход устройства сравнения 9 ко второму входу регулятора 3. Микроамперметр 12 используют для установки оптимального режима нагрева и его предварительно калибруют по результатам испытаний качества сварного изделия. Микроамперметр 13 используют для балансировки устройства сравнения 9 после установки оптимального режима сварки.В процессе ВЧ сварки изменяется толщина свариваемых кромок, магнитная проницаемость металла и феррита, напряжение электрической сети, Эти изменения приводят к изменению нагрева кромок, вызывающему отклонение качества сварного соединения от оптимального значения. Изменения нагрева кромок по любым причинам приводят к изменению параметров сварочного процесса, которые приводят к изменению амплитуды и частоты пульсаций ВЧ напряжения сварочного контура. Изменившийся при этом сигнал датчика 5 используют для последовательного изменения выходных сигналов операционного усилителя 6, преобразователя 8, устройства сравнения 9 и регулятора 3. Выходным сигналом регулятора 3 изменяют мощность источника питания 2 таким образом, чтобы привести процесс сварки к оптимальному режиму, характеризуемому определенной амплитудой пульсаций ВЧ напряжения в сварочном контуре и полученной экспериментально по результатам исследований качества образцов сварного шва, сваренных при различных мощностях нагрева. Мощность источника питания 2 изменяют до тех пор, пока процесссварки не станет оптимальным. При этом амплитуда пульсаций ВЧ напряжения сварочного контура станет равной выбранной при настройке, а выходнойСоставитель В.Пучинский Корректор Т.Палий Техред Л. Олийнык,Редакто 1 И.Сегляник Заказ 112 б Тираж 622 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 5 15 б сигнал устройства сравнения 9 станет равным нулю. Регулятором 3 поддержи - вают мощность источника питания 2 на достигнутом уровне до следующего отклонения по любым причинам процесса сварки от оптимального режима. При очередном изменении параметров сварки при любом возмущении процесса про - изводят аналоговые операции контроля режима, обработки информации и формирования управляющего сигнала и тем самым поддерживают автоматически процесс сварки в оптимальном режиме.По сравнению с известным способом дополнительный контроль напряжения источника питания с помощью датчика пульсаций напряжения, сигнал которого вычитают в операционном усилителе из сигнала пульсаций ВЧ напряжения в сварочном контуре, позволяет получить сигнал, характеризующий только процесс ВЧ сварки, что позволяет его амплитуду использовать для формирования управляющего сигнала; а это при 39256водит к повышению точности регулирования, и, как следствие, к повышению качества сварного соединения. 5Формула изобретенияСпособ автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки,заключающийся в том, что воздействуют на мощность источника питаниянагревательного устройства в зависимости от изменения амплитуды пульса -ций высокочастотного напряжения всварочном контуре, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышенияточности регулирования, дополнительно формируюг сигнал, характеризующийпульсации напряжения источника питания, и вычитают его из сигнала, ха рактеризующего пульсации высокочастотного напряжения в сварочном контуре, амплитуду результирующего сигнала используют для формирования сигнала, управляющего мощностью источ ника питания.