Способ диагностирования работы трубосварочного стана и устройство для его осуществления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соевтскнх(23 Приоритет 511 М. Кп.з В 21 С 37/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.2 088;8 Дата опубликования описания 23.02.83 М.Я.Акимова, В.В.Барановский, А.С.Васильев, В.В.Геййеиеб,. ДА.Р,казаков, Б.Я.качанов, Г.Д.лубяницкий и ЛУзсЯ)Щецинов1;:(71) Заявитель 54 ) СПОСОБ .ДИАГНОСТИРОВАНИЯ РАБОТЫ ТРУБОСВАРОЧНОГО СТАНА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ф 2Изобретение относится к сваркетруб и может быть использовано длядиагностирования работы трубосварочных станов, содержащих устройствадля высокочастотной сварки,Известен способ диагностированияработы трубосварочного стана по биению формующих валков, при которомрегистрируют параметры, характеризующие биение формующих валков, сравнивают .эти параметры с допустимымии по величине кх отклонений судято работе стана 13.Известно также устройство дляосуществления способа, содержащеедатчик определения биения формующих валков, связанный с регистрирующим прибором 1).Недостатком этого способа и реализующего его устройства являетсянеобходимость установки датчиков иустройств для обработки сигналов накаждом формующем .валке, что усложняет диагностирование вследствие необходимости обработки большого количества информации и снижает еготочность, так как она зависит отошибок всех элементов системы. Этообстоятельство весьма существенно,поскольку формующие устройства трубосварочных станов представляют собоймногоклетевые агрегаты. Еще однимнедостатком известных способа и устройства является наличие механических контактов между измерительнойсистемой и формующими валками.Целью изобретения является повы-шение точности диагностирования работы трубосварочного стана,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу диагностирования работы трубосварочного стана по биению формующих валков, прикотором регистрируют параметры, характеризующие биение формующих валков, сравнивают эти параметры с допустимыми и по величине их отклонений судят о работе стана, в качестве параметра, характеризующего биение формующих валков, принимаютспектральные составляющие сигнала,полученные путем регистрации температурного излучения из очага сварки,приведения полученного сигнала к2 номинальной скорости сварки, фраскладывания его на сумму периодическихсоставляющих и фиксации спектральных составляющих сигнала.устройство, для осуществленияЗ 0 способа содержащее датчик определе(Хь ЗО ф 35 40 45 50 55 40 65 ния биения формукщих валков, связанный с регистрирующим прибором,снабжено соединенным с Датчиком определения биения формующих валкованализатором спектра, блоком срав -нения и запоминающим устройством, вкачестве датчика использован фотопИрометр, один иэ выходов анализатораспектра подключен к входу блока сравнения, а другой - к входу запоминающего устройства, выход которого подключен к второму входу блока сравнения,Способ осуществляется следующимобразом.Процесс высокочастотной сваркиподвержен возмущающим воздействиям,связанным с биениями формующих валков, которые носят в основном периодический характер. Упомянутые возмущения влияют на процесс сварки,проявляясь прежде всего в измененииего температурных характеристик.Поэтому, воспринимая температурноеизлучение из очага сварки, например,при помощи фотопирометра, можно вскрытом виде получить информацию овозмущениях (биениях ) формующихвалков. Разлагая полученный сигнална периодические составляющие, гдекаждой частоте возмущения соответствует своя составляющая в спектральном разложении, можно сформироватьспектральный образ работы станаи запомнить его с помощью известных средств. В процессе работы стана периодически повторяют.эту процедуру и, сравнивая полученное разложение (текущий спектральный образ)с зарегистрированным ранее, принятым эа эталонное,по его отклонениюизменению частоты и амплитудыдискрет) судят о нормальной работестана, зависящей от степени износаформующих валков и их биений.На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства для реализации способа ,на фиг. 2 - блок-схема анализатораспектра,Устройство содержит датчик определения биения валковфотопирометр ) 1, соединенный с анализатором 2 спектра, один из выходов анализатора спектра подключен к входу блока 3 .сравнения, а другой - к входу запоминающего устройства 4, выход которого подключен к второму входу блока сравнения, Выход блока сравнения соединен с индикатором 5 отклонения. Анализатор спектра может быть выполнен как по схеме цифрового анализа фиг. 2), так и по схеме аналоговой обработки сигнала. Цифровой анализатор спектра состоит из аналогоцифрового преобразователя б, вычислительного устройства 7 и арифметического устройства 8. Устройство диагностирования работы трубосварочного стана работает следующим образом.Поток излучения иэ очага сварки и нагретых кромок воспринимается фотопирометром, на выходе которого получают временной сигнал Е 1), который поступает на вход анализатора спектра. При использовании цифрового аналиаатора временной сигнал Е 1) поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 6, где непрерывный сигнал преобразуется в дискретные по амплитуде ивремени сигналы отсчета, взятые с интервалом Ь 1. Эти сигналы, поступая в вычислительное устройство 7, подвергаются дискретному преобразованию Фурье. В качестве оценки спектра принимается величина сигнала ВК). где Хк - значение преобразованияФурье реализации длительности ь 1 )Т - длина периода.Оценки усредняются в арифметическом устройстве 8 по периодам длиной Т, таким образом определяется текущее значение Б(К ).При использовании в качестве спектра схемы аналоговой обработки разложение осуществляется с помощью гетеродинного спектроанализатора, например, типа СК 4 - 26. На выходе его формируется набор сигналов-отсчетов Я 1 ), 8(2 ) Я (И ), соответствующих значениям спектра для частотЕ 1Полученный для различных 1 11 Ыномийальных скоростей сварки дискретный набор спектров фиксируется запоминающим устройством 4, таким образом создается "банк" эталонных спектров.Автоматическая диагностика работы стана производится путем сравнения текущих значений сигналов ЯК ) с эталонными посредством устройства 3 сравнения и выделения разностного сигнала ЬЬ. Поступая на индикатор 5 отклонения сигнала Ь сравнивается с пороговым сигналом ) и, если й 1 - ф); ) О, то это указывает на отклонение режима работы от номинального больше допустимого (порогового ), о чем свидетельствуют либо цветовой сигнал, либо показание стрелочного или цифрового прибора на индикаторе 5 отклонения.Предлагаемые способ и устройство обеспечивают повышение надежности и точности диагностирования за счет непрерывности процесса измерения, отсутствия контактных элементов в устройстве и высокой степени формализации всех операций, исключающей субъективную оценкувозможность автоматизации процесса диагностироваа 997895 Формула изобретения Составитель С. Никулинаедактор Т. Кугрышева Техред М, Коштура Корректор М, Шароши Заказ 1011/14 ВНИИПИ Г по де 113035, Москвааж 814 Подписное дарственного комитета СССР ам изобретений и открытий -35, Раушская наб., д. 4/5 фПатентф,г. ужгород, ул. Проектная Филиал ния и принятия решений, упрощение техники измерения за счет отсутствия датчиков на формующих клетях стана, а также накопление информации о процессе высокочастотной сварки и возможность реализации статистических методов контроля качества продукции.Экономический эффект получен за счет снижения брака продукции.и снижения времени перестройки стана в соответствии с полученным диагнозом. 1. Способ диагностирования работы, рубосварочногостана по биению форющих валков, при котором регистрируют параметры, характеризующие биение формующих валков, сравнивают эти параметры с допустимыми и по величине их отклонений судят о работе ста- Щ на, отличающийся тем, что, с целью повышения точности диагностирования, в качестве параметра, характеризующего биение фор,мующих валков, принимают спектральные составлякщие сигнала, полученные путем регистрации температурного из-, лучения из очага сварки, приведения полученного сигнала к номинальной скорости сварки, раскладывания его на сумму периодических составляющих и фиксации спектральных составляющих сигнала.2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее датчик определения биения Формующих валков, связанный с регистрирукщим прибором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено соединенным с датчиком определения биения Формукаих валков анализатором. спектора, блоком сравнения и запоминакщим устройством, в качестве датчика использован фотопирометр, один из выходов анализатора спектра подключен к входу блока сравнения, а другой - к входу запоминающего устройства, выход которого подключен к второму входу блока сравнения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Англии 9 1308439,кл. С 01 В 7/12, 28.02.73 прототип).