Способ измерения радиальных распределений динамического напора электрической дуги

ОП ИСАЙИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфвэ СоветскихСоциалистическихРеснублик н 967 Т 23 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ: (23) Приоритет йо осуаарственный комитет СССР по аелам изобретений и открытий(72) Авторыизобретен П,ф. Буланый расног Зивыни 71) Заявител епропетрОвский ордена Трудовог металлургический институ гСПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЛЬНЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ДИНАМИЧЕСКОГО НАПОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ Изобретение относится к сварке, в частности к измерению радиалъных распределений динамического напора электрической дуги для знания сило вого воздействия на металл.Известен способ измерения полного силового воздействия дуги на сварочную ванну в среде защитного газа, заключающийся в возбуждении горящей горизонтальной дуги ивоздействии ее на вертикально подвешенную пластину, отклоняющуюся вследствие этого от вертикали 1).Недостатком этого способа является то, что он не дает представления о радиальном распределении динамкческого напора электрической дугиНаиболее близким к изобретению по технической сущности является способ измерения радиальных распре-. делений динамического напора электрической дуги, заключающийся в возбуждении дуги, перемещении ее относительно стробирующего отверстия таким образом, что оно сканирует диаметр площади опорного пятна дуги, и преобразования изменения динамического напора в электрический или другого вкда сигнал 2). Поляков и Н.А. Урицкая Недостатком известного способаявляется сложность выставления опорного пятна дуги относителъно стробирующего отверстия так, чтобы впроцессе перемещения дугк относи,тельно отверстия последнее сканировало пятно дуги точно по его диаметру, особенно, если используетсяплазмотрон с вынесенной дугой, врезулътате чего измерения отличаютсянеточностью.Целью изобретения является повы- .шение точности измерения путем сканирования по хордам всей площади 15 опорного пятна дуги.указанная цель достигается тем,что согласно способу измерения радиальных распределений динамического.напора электрической дуги, заключающемуся н возбуждении дуги, перемещении ее относительно стробирующего отверстия с постоянной скоростьюи преобразовании изменения динамического напора в электрический илидругого вида сигнал, перемещенияосуществляют возвратно-поступательнос подачей на один ход, равнойО, 10,4 диаметра стробирующего отверстияНа фиг.1 изображена блок-схема, Зо реализующего способ; на фиг.2 - область кривых радиальных распределе-ний динамического напора, полученная при 10-кратном воспроизведении результатов измерений при неизменном режиме горения дуги, при этом ширина заштрихованной области характеризует точность проведенных измерений и определяется иэ соотношения , где дРх - наибольшее отклонениеРя значений динамического напора дуги Р от среднего значения при одном и том же радиусе В.На блок-схеме показан плазмотрон 1, возбуждающий дугу 2, перемещающуюся относительно выполненного в электроде-аноде 3 стробирующего отверстия 4, возвратно-поступательно с подачей на один ход, равной 0,1" 0,4 диаметра стробирующего отверстия, связанного расположенными последовательно пневматическим каналом связи 5 и мембраной 6, фиксирующей изменения напора, с индуктивньм датчи" ком 7, преобразующим изменения динамического напора в электрический сигнал, усиливающийся усилителем. 8 и записываемый на светолучевом осциллографе 9.Подача, равная 0,1 диаметра, определяется задаваемой точностью измерения. При величине подачи, меньшей 0,1 диаметра стробирующего от- верстия, длительностьпроцесса измерения увеличивается, интенсивность теплового воздействия на анод воз-, растает, и материал электрода разрушается, что делает невозможным дальнейшее проведение замеров радиальных распределений динамического напора электрической дуги. При значениях подачи, больших,0,4 диаметра стробирующего отверстия, появляется вероятность сканирования хорд, не совпадающих с диаметром пятна дуги. П р и м е р, В идентичных условиях был проведен сопоставительный анализ нового способа с известнык.В качестве устройства, стабилизирующего дугу, был использован плазмотрон 1 с вынесенной дугой 2, в котором конец катода находился на срезе сопла, диаметр сопла 10 мм, диаметр стробирующего отверстия 4- 0,8 мм, Режимы горения дуги: электрический ток 1 = 150 А, падение напряжения П 26 В, расход газа 0,5 г/с, длина дуги 10 мм. ФОрмула изобретения Способ измерения радиальных распределений динамического напора электрической дуги, заключающийся в возбуждении дуги, перемещении ее относительно стробирующего отверстия спостоянной скоростью и преобразовании измерения динамического напорав электрический или другого вида сиг.нал, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности иэ мерения путем сканирования по хордам всей площадиопорного пятна дуги, перемещения, осуществляют возв-ратно-поступательно с подачей наодин ход, равной 0,1-0,4 диаметра 65 стробирующего отверстия. При измерении радиальных распределений динамического напора электрической дуги по данному способу дуга 2 перемещалась относительно стробирующего отверстия 4 с диаметром й = 0,8 мм, выполненного в электроде 3,представляющем собой диск диаметром 100 мм и толщиной 10 ьм,возвратно-.поступательно с подачейна один ход, равной0,1 й = О,0,8 = 0,08 ммр0,25 б = 0,25 0,8 = О, ммуф,4 д = 0,4 ф 0,8 = 0,32 мм,5 Йри этом стробирующее отверстиесканировало по хордам всю площадьопорного пятна дуги, Распределениединамического напора при сканированиикаждой хорды записывались осциллог 10 рафом и представляли собой параболическую кривую. Кривую же радиальногораспределения динамического напора(по диаметру) можно было определитьдвумя методами: как кривую, получен 5 ную в результате огибания максимумовраспределений динамического напорапо всем хордам, и как кривую, полученную в результате огибания максимумов распределений динамического) напора по хордам, близлежащим кдиаметру, Второй метод ускоряет процесс измерения, Ширина области, характеризующей разброс измеренныхзначений при изменении шага, быласоответственно равна 0,035; .0,04;25 0,04,При измерении радиальных распределений динамического напора по известному способу дуга 2 перемещаласьотносительно стробирующего отверстияЗ 4 поступательно, при этом стробирующее отверстие 4 сканировало опорноепятно дуги по его диаметру. Ширинаобласти, характеризующей разброс измеренных значений, в этом случае35 равнялась 0,11. Такая неточностьизмерений объясняется сложностьювыставления опорного пятна дуги относительно стробирующего отверстиятак, чтобы сканирование проходило40 точно по диаметру опорного пятна.В результате проведенных исследований было устаноэлено, что в предлагаемом способе точность измеренийвозрасла в 2,7. раза в ) по сравне 45 нию с известйым, что%йределяет егоэффективность .Составитель Н. ИвановРедактор Л. Гратилло Техред М.Гергель . КорректорА.Грнценк о Заказ 7978/ 5 113 ал ППП Патент , г. Ужгород, .Ул, Проектная, 4 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Йетров А.В. Давление дуги насварочную ванну в среде защитногогаза.-фАвтоматическая сварка,1955, 9 4. Тираж 1153 ВНИИПИ Государстве по делам изобре 35, Москва, Ж, 2. Котов Г.Н., Черкесов Н,Е Меньшова Г.В. Распределение газокинетической составляющей давления по ее радиусу,-фАвтоматическая ,сварка", 1974, Р 10 (прото-. тип).Подпио комитета СССй и открытийская наб., д.