Способ контроля совмещения внутреннего и наружного швов и устройство для его осуществления

ОП ИСАНИИИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 994175 Союз СоветсинвСоцнапнстнчесннкреспублик(22) Заявлено 28.08,80,(21) 2976161/25-27 с присоединением занекн М(23 П но нтет -В 23 К 9/10 Гевударствапв 3 кеавтвт СССР ве аелан нзфбретеввв и впрытнй.75 (088,8) Дата опубликования описания 07.02.83(72) Авторы изобретения а. В. Бр С.М. М, А. . К Х,ФЩЕЦВ.ЮФЪутВсесоюзный научно-исследовательский проещтноъ ,конструкторский и технологический институттоков высокой частоты им. В. П. Вологпинй(71) Заявитель ч ,(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОВМЕЩЕНИЙ ВНУТРЕННЕГОИ НАРУЖНОГО ШВОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЙ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1Изобретение относится к области автоматизации сварочного производства, а именно к производству сварных труб и замкнутых профилей, и может быгь исполь- зовано при автоматизации процесса формирования сварного шва при цвухслойной сварке и локальной термообработке указанных иэцелий,Известен способ аля автоматического контроля профиля горячего проката, Прито этом способе контролируемое изделие освешается плоскими пучками света, соз- дающими на его поверкности световые метки, воспроизводимые на экране вицео контрольного устройства с помощью двух телевизионных датчиков. Расстояние между метками оцноэначно связывается с размерами контролируемого нэаелия 31Применение этого способа цдя контроля совмешейия внутреннего и наружного щошвов трубы приводит к существенному: усложнению процесса, так как один из; телевизионных аагчиков с поцсвечивающи ми источниками должен быть установден 2.внутри трубы, чтобы слецить за внутренним швом. Кроме того, оба телевизионных цатчикат наружный и внугренний, полжны быть взаимно съюстированы, так как только в этом случае совмещение изображения швов на экране вицеоконтрвтьного устройства свицетельствует об их действительном совмецении. Операция взаимной юстировки ТДособенно сложна на спиральношовных трубках, так как она зависит от ширины заготовки и угла спирали.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и постигаемому эффекту является спссоб и устройство контроля совмещения внутреннего и наружного швов, основанный на подсвечивании обьекта контроля лучами опрецеленного спектрального состава, приеме отраженных световых сигналов и излучаемых объектом контроля тепловых лучей. При этом отраженные лучи попааают на одну, а излучаемые - на цругую часть поверхности светочувствительного электроаа перецато3 99417шей трубки; по их смешению друг относительно друга суаят о совмещении швов.Устройство аля реализации этого способасодержит в оптическом канале телевизион- .ного датчика ава светофильтра. Одинсвегофильтр имеет максимум пропусканияв коротковольновой части оптическогоспектра и пропускает отраженные лучи,а цругой - в длинноволновой части спектра и пропускает тепловое излучение на- йгретого шва 23,Однако разделение сигналов в известном способе и устройстве не позволяетодновременно получить, четкое изображениетепловой зоны и наружного шва в условиях изменяющейся температуры, так какдля каждого значения температуры необхоаимо подбирать свой светофильтр, чготрупно реализовать, Указанный недостаыток понижает точность контроля совмешения швов,Целью изобретение является повышениекачества сварки за счет повышения точности контроля совмещения внутреннего инаружного швов. 25Цель достигается тем, что в способе,при котором определяют полсвкение температурного максимума тепловой эоны впоперечном сечении шва, подсвечиваюткромки усиления наружного шва лучамиспектрального состава, отличного от теплового излучения внутреннего шва, и поотраженным сигналам формируют телевизионное изображение наружного шва, цополнительно навоцят оптическую ось телевизионного датчика на температурный35максимум тепловой зоны и по положениютелевизионного изображения наружного .шва судят о точности совмещения швов,при этом температурный максимум тепло 40вой зоны определяют фотопирометрическимдатчиком, при этом устройство цля коньродя совмещения внутреннего и наружногошвов, содержащее,ава источника поасвета,телевизионный датчик, снабженный свето 45фильтром, и связанное с ним видеоконтрольное устройство, дополнигельно содержитфотопирометрический цатчик, усилительсигнала рассогласования и механизм по- -перечного перемещения датчиков, причеммеханизм поперечного перемещения датчиков через усилитель сигнала рассогласования связан с выхоаом фотопиромегрического датчика,На чертеже представлена схема усгройства контроля совмещения внутреннегои наружного швов.Устройство соаержиг телевизионныйдатчик 1 со светофильтром 2 и фото 8 4пирометрический датчик 3, установленныена механизме 4 поперечного перемещенияцатчиков, снабженном электродвигателем5, Датчики расположены над осью шва и вв оцной плоскости так, что фотопиромегрический датчик 3 расположен перец телевизионным цатчиком 1 по ходу авижениятрубы, Два источника 6 подсвета расположены поп острым углом к поверхноститрубы и направлены на кромки усиленияшва 7.фотопирометрический датчик 3 соединен с усилителем 8 сигнала рассогласования, когорый в свою очередь, соеаиненс.электроавигателем 5 механизма 4 по:перечного перемещения аатчиков, В устрой-сгве также соцержатся видеоконтрольноеустройство 9 и блок 10 обработки сигснала. Зоны 11 визирования фотопирометрического датчика 3 отсгоят друг огцруга на ширину шва 7.Устройство работает следующим образом.В исходном положении фогопирометрический и телевизионный датчики 3 и 1расположены нац осью шва 7, причем оптическая ось телевизионного аатчика 1направлена на ось шва 7, а зоны 11 визирования фотопиромегрического цагчика3 расположены симметрично относительношва 7. фотопирометрический цатчик 3,воспринимая излучение с двух сгорон огшва 7, сравнивает их и вырабатываетэлектрический сигнал, пропорциональныйоразносги потоков излучения, а следовательно, смещению центра нагретой эоны,сигнал рассогласования через усилитель8 поступает на электроавигатель 5 механизма 4 поперечного перемещения датчиков, электроцвигатель 5 перемешаетподвижную часть механизма до тех пор,пока фотопирометрический датчик 3 неокажется нап центром нагретой зоны исигнал рассогласования не обратится внуль,Сигнал телевизионного аагчика 1 поступает на виаеоконгрольное устройство 9 и блок 10 обработки. На экране видео- контрольного устройства 9 создается иэображение кромок усиления наружного шва 7, поасвечиваемых осветителями 6, и при совпадении швов оно нахоцится в ценгре строк растра, при несовмещении швов изображение наружного шва смешается в соответствующую сторону. Блок 10 обрабогки преобразует величину смещения шва от исхопного положения в амплитуду электрического напряжения.5 - ; 9941Использование прецлагаемого способе, в сравнении со способом, реализующимся прототипом, позволяет существенно повысить точность контроля совмещения внутреннего и наружного швов, а также авто матизировать процесс кон гроля совмещения швов при производстве труб большого диаметра.10Формула изобретения1. Способ контроля совмещения внутреннего и наружного швов, при котором опрецеляют положение температурного максимума тепловой зоны в поперечном сечении шва, подсвечивают кромки усиления наружного шва лучами спектрального состава, отличного от теплового излучения внугреннего шва, и по отраженным 20 сигналам формируют телевизионное изображение наружного шва, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения качества сварки за счет повышения точности контроля, дополнительно навоцят 25 опгическчю ось телевизионного датчика на температурный максимум тепловой 1 75 Ьзоны и по положению телевизионногоизображения наружного шва судят,о точности совмещения швов при этом температурный максимум тепловой зоны определяю г фотопирометрическим цатчиком.2, Устройство цля контроля совмещения внутреннего и наружного швов, содержащее цва источника поцсвета, телевизионный датчик, снабженный светофильт-.ром, и связанное с ним. вицеоконтрольноеустройство, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что оно дополнигельно содержит фотопирометрический датчик, усилитель сигналарассогласования и механизм поперечногоперемещения цатчиков, при этом механизмпоперечного перемещения цатчиков черезусилитель сигнала рассогласования связанс выхоцом фотопирометрического датчика,Исгочники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Полоник Б, С. Телевизионные автоматические устройства, иэцательство.М., "Связь", 1974, с. 187,2. Авторское свидетельство СССР