Способ контроля качества электроимпульсной запрессовки труб и устройство для его осуществления

(19) 01) 5 В 2 ЕН ИЕ ТВ Н в н б Электроимпуль трубных реше ратов. Киев,Р983.ЭЛЕКТИ уб,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТ(56) Мазуровский Б.Я.ная запрессовка труб вках теплообменных аппа1980, с.71-89.Авторское свидетельство ССУ 1117593, кл. С 05 В 23/02,(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВАРОИМПУЛЬСНОЙ ЭАПРЕССОВКИ ТРУБУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕ(57) 1. Способ контроля качесэлектроимпульсной запрессовки основанный на измерении величины разрядного тока, сравнении амплитуды еготорой полуволны с эталонной величиой н фиксации наличия некачествен-ной запрессовки при превышении амплитуды второй полуволны разрядного тока значения эталонной величины, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения достоверности результатов контроля, запоминают амплитудупервой полуволны разрядного тока,формируют заданное значение амплитуды второй полуволны разрядного токапутем умножения запомненного значения амплитуды первой полуволны разрядного тока на коэффициент затуханияи заданное значение амплитуды второйполуволны разрядного тока принимаютза эталонную величину,2. Устройство для контроля качества электроимпульсной запрессовки труб, содержащее датчик тока, вь 1- ходом подключенный к первому входу блока сравнения, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что в него введены последовательно соединенные блок запоминания максимума и инвертирующий усилитель, выходом соединенный с вторым входом блока сравнения, причем выход датчика тока подключен к входу блока запоминания максимума. З.Устройство по п,2, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок за 1196817поминания максимума выполнен в вид пикового детектора, состоящего из последовательно соединенных дифференциального усилителя, усилителя тока и блокирующего диода, анодом соединенного с выходом усилителя то 1ка, а катодом - с инвертирующим вхо-, дом дифференциального усилителя, выходом блока запоминания максимума и .первым выводом накопительного конден.сатора, вторым выводом подключенного к общей шине, причем неинвертирующий вход дифференциального усилителя соединен с входом блока запоминания максимума.Изобретение относится к автоматике, в частности к методам контроля работы машин и аппаратов, и может использоваться для контроляэлектроимпульсной запрессовки труб.Цель изобретения - повышение до"стоверности результатов контролякачества электроимпульсной запрессовки труб.Возможность определения качестваэлектроимпульсной запрессовки трубоснована на однозначной связи между .значением параметров ударной волны,образующейся при электрическом разряде, со значением электрическихпараметров,"разряда, поэтому, контролируя их, можно судить о величинеимпульса давления, приложенного кстенкам трубы при ее запрессовке,и о качестве запрессовки,Опыт эксплуатации и экспериментальное исследование показывают,что наиболее распространенные причины некачественной запрессовки -это отклонение режима разряда отноминального за счет пробоя по юбкепатрона, отсутствие наполнителя впатроне, пробой гильзы патрона. Всеэти причины ведут к шунтирующемуразряду, близкому к короткому замыканию. Электрические параметры разрядов близких к короткому замыканию, отличаются от параметров номинальных разрядов, обеспечивающихкачественную запрессовку. Режим короткого замыкания характеризуетсямалой степенью затухания, при этомпо сравнению с номинальным режимомзначительно возрастает амплитудавсех полуволн, начиная с второй.Однако такому способу присуща низ. -с которой сравнивается амплитуда второй полуволны разрядного тока, не 10 определяется для каждого конкретного разряда, а задается постояннойдля всего теплообменного аппаратаперед началом его обработки. В тоже время амплитуда второй полуволны разрядного тока для конкретного разряда определяется не только частьюэнергии электрического разряда, затрачиваемой на формирование ударнойволны и обеспечивающей качественную запрессовку, но и напряжением сра 20 батывания разрядника, имеющим случайный разброс, параметрами электро"взрывного патрона, имеющими такжеслучайный разброс, и индуктивностью замыкающегося через теплообменный аппарат, разрядного контура, различ"ной для разных положений электрода.Поэтому амплитуда второй полуволныможет превысить заданную величину не только вследствие некачественной 30 запрессовки трубы, но и вследствие влияния других указанных факторов, что приводит к ложной фиксации наличия некачественного соединения. Возможно и такое сочетание указанных факторов, при котором амплиту 355 10 15 20 1К. 25 30 да второй полуволны разряда,не обеспечивающего получение качественного соединения, не превысит заданной величины, например, вследствие пониженного напряжения срабатывания разрядника или уменьшения коэффициента передачи датчика тока, что приведет к пропуску некачественного соединения.В предлагаемом способе в качестве параметра, косвенно характеризую" щего качество эапрессовки труб, используется коэффициент затухания второй полуволны разрядного тока Кэ, который равен отношению амплитуд второй полуволны 1 к первой 1 КоэфФициент затухания второй полуволны разрядного тока для данного типа патронов определяется только частью энергии электрического разряда, затрачиваемой на формирование ударной волны и обеспечивающей качественную запрессовку, не зависит от напряжения срабатывания разрядника, параметров патронов, индуктивности разрядного контура, коэф. фициента передачи датчика тока и, следовательно, может быть использован как достоверный параметр, кос- венно характеризующий качество за,прессовки труб.Для обеспечения контроля качества электроимпульсной запрессовки труб в предлагаемом способе измеряют величину разрядного тока при срабатывании патрона, запоминают амплитуду первой полуволны разрядного тока и формируют заданное значение амплитуды второй полуволны разрядного тока путем умножения запомненного значения амплитуды первой полу- волны разрядного тока на коэффициент затухания. Требуемый коэффициент затухания каждого типа обрабатываемых труб определяется экспериментально на образцах трубных решеток и в дальней-, шем не нуждается в корректировке,При появлении второй полуволны разрядного тока в процессе запрессовки производят сравнение амплитуды второй полуволны разрядного тока с эталонной величиной, за которую принимают сформированное заданное1 значение амплитуды второй полуволны 35 40 45 50 55 разрядного тока и по превышению амплитуды второй полуволны разрядноготока относительно эталонной величины фиксируют некачественное соединение при электроимпульсной запрессовке труб,На чертеже изображена функциональная схема устройства для реализации предлагаемого способа.Устройство содержит датчик 1 тока, который может представлять собой, например, воздушный трансфор 4матор, индуктивно связанный с раз-. рядным контуром, образованным генератором 2 импульсов тока, электродом 3, электровзрывным патроном 4, обрабатываемой трубой 5 и трубной решеткой теплообменного аппарата 6. Выход датчика 1 тока через диод 7, включенный в прямом направлении Для отрицательной полуволны разрядного тока, соединен с первым входом блока 8 сравнения, выполненного, например, по схеме компаратора, ачерез диод 9, включенный в прямом направлении дляположительной полуволны разрядного тока, соединен с входом блока 10 запоминания максимума, выход которого через инвертирующий усилитель 11 подключен к второму входу блока 8 сравнения. Блок 10 запоминания максимума выполнен в виде пикового детектора, состоящего из последовательно включенных дифференциального усилителя 12, усилителя 13 тока на транзисторе 14, блокирующего диод 15 и накопительного конденсатора 16. Резисторы 17 и 18 являются сопротивлением нагрузки диодов 7 и 9, резисторы 19-21 и диод 22 обеспечивают.режим усилителя 13 тока, а резисторы 23 и 24 служат для формирования величины заданного коэффициента затухания.Способ осуществляется следующим образомВо время электрического разряда . генератора 2 импульсов тока через электрод 3 на электровзрывной патрон 4 возникает ударная волна, выполняющая работу по запрессовке трубы 5 в трубной решетке теплообменного аппарата 6, Контроль качества запрессовки трубы осуществляется в процессе электрического разряда путем косвенной оценки импульсного воз. действия ударной волны на трубу по коэффициенту затухания второй полу- волны разрядного тока. Информацию о5 119параметрах разрядного тока передает пропорциональный ему сигнал от датчика 1 тока, причем первая полуволна разрядного тока через диод 9 поступает на блок 10 запоминания максимума, а вторая через диод 7 поступаетна блок 8 сравнения.Блок 10 запоминания максимума реализует запоминание амплитуды первой полуволны. разрядного тока. Накопительный конденсатор 16 заряжается до амплитуды первой полуволны через 1усилитель 13 тока, которым управляет дифференциальнып усилитель 12, реагирующий на разность входного сигнала и напряжения на накопительном конденсаторе 16.Блокирующий диод 15 предотвращает разряд конденсатора 16 через ре. зистор 21. Перед следующим разрядом конденсатор 16 разряжается через резистор 23, величина которого подбирается исходя из соотношения Р. С, Т при этом снижение напряжения на на-копительном конденсаторе 16 за время Т между приходом первой и второй2полуволн (около 50 мкс) пренебрежимо мало.Формирование заданного значения амплитуды второй полуволны разряд. ного тока осуществляется инвертирующим усилителем 11, в котором заданный коэффициент затухания устанавливается с помощью резисторов 23 и 24, ,причем Составитель В.СолончукТехред. М.Гергель Редактор В.Петраш Корректор А. Обручар Заказ 7562/45 Тираж 862 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5.Измейение заданного значения коэффициента затухания осуществляется с помощью переменного резистора 24.Сравнение текущего значения амплитуды второй полуволны разрядного то 6817бка 1 с эталонной величиной (задан 2ным значением амплитуды Второй полуволны разрядного тока) осуществляется блоком 8 сравнения, срабатывающимпри превышении амплитуды второй по.луволны разрядного тока заданногозначения. Срабатывание блока 8 сравнениясигнализирует о наличии некачественного соединения при электроимпульсО ной запрессовке труб,Использование в качестве параметра, косвенно характеризующего качество запрессовки труб, коэффициента затухания второй полуволны разрядного15 тока, зависящего для данного типапатронов только от контролируемогокачества запрессовки, позволяет существенно повысить достоверностьконтроля,20 Выполнение элемента памяти в видепикового детектора, состоящего изпоследовательно соединенных дифферен-циального усилителя, усилителя тока,блокирующего диода и накопительного25 конденсатора, обеспечивает быстродействие элемента памяти и позволяетзапоминать амплитуду первой полуволны разрядного тока любой длительно сти, встречающейся при электроимпульсной запрессовке труб, в том числекоротких импульсов, независимо отвнутреннего сопротивления датчикатока.Использование изобретения, обладающего повышенной достоверностью35результатов контроля, позволяет повысить производительность запрессовки труб за счет исключения времени на повторный контроль запрессованных соединений, повторную запрессовку пропущенных некачественныхсоединений и соединений, забракованных ошибочно.1