Устройство для автоматического регулирования уровня сварочной ванны

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 233142 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваКл, 21 т, 32/01 явки Ъо с присоединени Приорите МПК В 231 Комитет по деламобретений и открытири Совете Министров УДК 621.791.793.0ень 1 ч 0 2 1,1968. Бюл я описания публиковано 18,Ха 1969 г,ата опубликован Авторы1 зобретсния Л, А, Искра, М. Г. Бельфор и Я. Ю. Компан Институт электросварки им. Е. О. Патонаявитель УСТРОЙС ЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНРОВНЯ СВАРОЧНОЙ ВАННЪ Заявлено 02.Х.1967 ( 11 Известны устроиства для автоматического регулирования уровня сварочной ванны относительно формирующих ползунов при электро- шлаковой сварке. Эти устройства содержат шарнирно закрепленный на ползуне фотодатчик, направленный на сварочную ванну и воспринимающий свечение шлаковой ванны и газа над ней, а также систему автоматического регулирования, воздействующую на привод перемещения ползунов,Предложенное устройство отличается от известного тем, что оно снабжено вторым фото- датчиком, направленным несколько выше сварочной ванны, воспринимающим только свечение газа над ванной и включенным встречно по отношению к первому. При этом оба фотодатчика шарнирно соединены между собой, установлены в водоохлаждаемые тубусы и снабжены фильтрами, пропускающими только инфракрасное излучение.Такое выполнение позволяет повысить точность регулирования за счет устранения действия помех на устройство.На фиг. 1 представлена блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 - конструктивное оформление датчиков.Устройство для автоматического слежения за уровнем шлаковой ванны содержит блок 1, состоящий из двух фотодатчиков Ф и Ф 2 в водоохлаждаемых держателях-тубусах 2 и 3,установленных на кронштейне 4 заднего ползуна 5 и направленных в сторону сварочнойванны 6. Фотодатчики соединены с прямым иинверсным входами решающего усилителя 75 на транзисторах или электронных лампах. Выход усилителя 7 соединен со входом усилителя мощности 8, в качестве которого применяются электромашинньш или магнитный усилители, возможно применение тиристорногоО или транзисторного усилителей,Блок 9 - задатчик скорости перемещенияползунов. Задание скорости перемещения производится оператором перед сваркой с помощью потенциометра блока 9, Эта скорость5 должна быть несколько больше скоростисварки,Двигатель 10 связан с механизмом перемещения сварочного аппарата, а следовательнос мундштуком и ползунами.О Релейны 11 блок 11 представляет собой триггер Шмидта, собранный на транзисторах.Блок питания 12 - стабилизированный выпрямитель на транзисторах.Фотодатчики расположены в держател 51 х 5 тубусах 2 и 3. Для исключения влияния световых помех в тубусах установлены фильтрь13 из эоонита. Тубусы охлаждаются проточной водой, пропущенной через штуцера 14.Для правильной установки датчика относи.30 тельно ванны и ползуна тубусы соединены3между собой при помощи шарнира 15 и прикреплены к кронштейну 4 при помощи шарнира 16.Устройство работает следующим образом.Держатели с фотодатчиками шарнирно крепятся на сварочном аппарате против разделки между кромками. Фотодатчик Ф 1 направлен в ту точку противоположного ползуна, которая соответствует заданному уровню, выше которого подъем шлаковой ванны при данном режиме сварки недопустим.Фотодатчик Ф 2 направлен в точку, находящрюся выше точки, заданной для фотодатчика Ф 1 на расстоянии 5 - 30 лм.Полезный сигнал (излучение поверхности шлаковой ванны) и сигнал помехи (светящийся защитный газ и вспышки над поверхностью шлаковой ванны) снимаются с фотодатчика Ф 1 и подаются на прямой вход решающего усилителя 7. При этом с выхода фотодатчика Ф 2 снимается сигнал помехи и подается на инверсный вход решающего усилителя 7.При поддержании заданного режима сварки и нормальной работе устройства возможны два состояния схемы;Поверхность шлаковой ванны находится ниже заданного уровня. В этом случае оба фото- датчика выдают сигналы помехи. Сигнал с фотодатчика Ф 1 поступает на прямой вход усилителя 7, а сигнал с фотодатчика Ф 2 - на инверсный вход усилителя 7. В результате на выходе решающего усилителя 7 напряжение будет равно нулю, а следовательно, и напряжение на выходе усилителя мощности также будет равно нулю, При этом двигатель механизма перемещения аппарата не вращается.Поверхность шлаковой ванны находится на заданном уровне и попадает в поле зрения фотодатчика Ф 1. В этом случае на прямой вход решающего усилителя 7 с фотодатчика Ф 1 подается полезный сигнал и сигнал помехи, Одновременно на инверсный вход решаю. щего усилителя 7 с фотодатчика Ф 2 подается сигнал помехи. В решающем усилителе напряжение от сигналов помехи фотодатчиков Ф 1 и Ф 2 взаимно компенсируется и усиливается только полезный сигнал, подаваемый на усилитель мощности 8. С усилителя мощности 8 напряжение подается на якорь двигателя 10,Величина этого напряжения, а следовательно и скорость вращения двигателя 10, зависятот положения движка потенциометра задатчика скорости перемещения 9.В случае нарушения в процессе сварки за 5 данного режима и переподъема шлаковойванны до уровня слежения фотодатчиком Ф 2,происходит его засветка. В этом случае срабатывает релейный блок 11 и выдает сигналоператору о том, что скорость вращения дви 10 гателя 10 механизма перемещения ползуновзадана неправильно. Сигнал блока 11 можетбыть направлен и на автоматический регулятор скорости двигателя 10.Применение в устройстве дополнительного15 фотодатчика Ф 2, работающего на инверсныйвход решающего усилителя 7, позволилоустранить действие сигналов помех на работуустройства, а следовательно, исключить возможность колебаний сухого вылета электро 20 да и изменения значений сварочного тока, чтов свою очередь повышает качество сварки иснижает вероятность брака сварного соединения,Наличие в схеме устройства фотодатчика25 Ф 2 обеспечивает своевременную сигнализациюо нарушении заданного режима сварки.Предмет изобретения30Устройство для автоматического регулирования уровня сварочной ванны относительно формирующих ползунов при электрошлаковой сварке, содержащее шарнирно закрепленный 35 на ползуне фотодатчик, направленный на сварочную ванну и воспринимающий свечение шлаковой ванны и газа над ней, а также систему автоматического регулирования, воздействующую на привод перемещения ползунов, 40 отличпющееея тем, что, с целью повышенияточности регулирования, устройство снабжено вторым фотодатчиком, включенным встречно по отношению к первому, воспринимающим только свечение газа над ванной и обеспечи вающим исключение помех от свечения газаза счет вычитания сигналов, при этом оба фотодатчика шарнирно соединены между собой, установлены в водоохлаждаемые тубусы и снабжены фильтрами, пропускающими только 50 инфракрасное излучение.