Комбинированный датчик для сварки

,12241 еЯ 151) 4 В Й Пис ОБАД ИДЕТЕПЬСТ ТОРСИОМ елью расширения можностеи датчик ния его работосп плавящимся элект набжен и ериговри Трудово ический ка, двумя пэлементом Ипорогового эной клеммой ем нагр порогового элеме елем сваро а И связан ходы элеме го ток ЛЯ элементов и пульсов, а входом три ггер ОО ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ С О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН изоьретени(71) Государственный орденаго Красного Знамени политехнинститут им, А.А.Жданова(56) Авторское свидетельство СССРпо заявке У 3594792/27,кл. В 23 К 9110, 1984.(54)(57) КОМБИНЙРОВАННЬЗЙ ДАТЧИК ДСВАРКИ по авт. св, 11 1094692 р тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с функциональных возза счет обеспечесобности при сварке одом, он дополнитель телем сварочного тоыми элементами и этом вход первого та связан с вывсд- зки, вход второго та связан с измеривыходами пороговых одом генератора им д элемента И связа12241Изобретение относится к сварочно му производству, может быть использовано в работах для дуговой сваркиплавящимся электродом при измеренииширины сварочной ванны и положения 5оси стыка относительно горелки и является дополнительным к авт. св,В 1094692.Целью изобретения является расширение функциональных возможностейдатчика за счет обеспечения его работоспгсобности при сварке плавящимсяэлектродом.Сущность изобретения заключаетсяв том, что при электродуговой сварке . 15плавящимся электродом производят периодическое отклонение дуги в направлении, перпендикулярном стыку.Измеряя временные интервалы отначала отклонения до момента, при котором напряжение дуги становится равным определенному значению, по разнице этих интервалов формируют сигналотклонения оси стыка, а по их сумме -сигнал ширины стыка25Для исключения влияния токов короткого замыкания, вносящих помеху визмерение, формирование отклоняющихся импульсов производится при отсутствии токов короткого замыкания, что З 0обеспечивается дополнительными функциональными элементами.На фиг, 1 приведена функциональная схема датчика, на фиг. 2 - диаграммы работы элементов датчика35Комбинированный датчик для сваркисодержит пороговый элемент 1, навход которого подается напряжение дуги, измеритель 2 тока дуги, второйпороговый элемент 3, вход которого 40соединен с измерителем 2, генераторимпульсов, элемент И 5, входы которого соединены с выходами пороговыхэлементов 1 и 3 и генератора 4 импульсов, триггер 6, вход которого 45связан с выходом элемента И 5, первый генератор 7 пилообразного тока,второй генератор 8 пилообразного тока, блок 9 колебания дуги поперекстыка, связанный с генераторами 7 0и 8, Напряжение дуги 10 подается навход нелинейного элемента 11, второйвход которого соединен с,источникомпервого заданного напряжения дугиО, , Выход элемента 11 через первый . 55формирователь 12 импульсов соединенс первым входом первого ключа 13,второй вход которого соединен с вхл 18 2дом первого генератора 7, а выход - с управляющим входом первого запоминающего устройства 14, сигнальный вход которого связан с выходом первого генератора 7. Напряжение дуги подается также на первый вход второго нелинейного элемента 15, второй вход которого соединен с источником второго заданного напряжения дуги О . Выход элемента 15 через второй формирователь 16 импульсов соединен с первым входом второго ключа 17 второй вход которого соединен с входом второго генератора 8, а выход - с управляющим входом второго запоминающего устройства 18. Выходы устройства. 14 и 18 через первый 19 и второй 20 нормирующие усилители соединены с входами первого устройства 21 сравнения и суммируюшего устройства 22. Выход устройства 22 соединен с первым входом второго устройства. 23 сравнения, второй вход которого связан с источником напряжения О , пропорционального заданной Бплрине ванны ВоКомбинированный датчик для сварки работает следующим образом.При достижении напряжением дуги значения, превышающего опорное напряжение О, на выходе порогового элемента 1 формируется положительное напряжение 0 (фиг. 2 ). Сигнал, пропорциональный току дуги 1 р с из мерителя 2 тока поступает на вход второго порогового элемента 3. Приснижении токаниже заданного уров 2ня 3 на выходе порогового элементао 13 формируется положительное напря-ОзГенератор 4 вырабатывает импульсы О (фиг, 28). Импульсы с блоков 1, 3 и 4 поступают на элемент И 5, При наличии всех трех импульсов с блока элемента И 5 на вход триггера 6 поступает импульс О , изменяющий его состояние. С прямого выхода триггера сигнал поступает на вход первого а с инверсного выхода сигнал поступает на вход второго 8 генераторов пилообразного тока различной полярности, протекающего через обмотку возбуждения блока 9 колебания дуги поперек стыка. Эти токи создают поперечное магнитное поле в зоне горения дуги 10, под действием которого дуга отклоняется в ту или другую сторону от стыка. Направление откло 1224118нения определяется знаком тока в обмотках возбуждения блока 9, Характер изменения напряжения дуги определяется как шириной сварочной ванны,так и положением дуги относительно стыка. При отклонении дуги в одну сторону и достижении напряжением дуги первого заданного значения О установленного на первом нелинейном элементе 11, первый формирователь 12 импульсов формирует сигнал, поступающий на первый вход первого ключа 13, второй вход которого соединен с входом первого генератора 7. На выходе ключа 13 при наличии импульсов на первом и втором входах формируется сигнал управления, поступающий на управляющий вход первого запоминающего устройства 14, на сигнальный вход которого поступает сигнал, пропорциональный току генератора 7. Таким образом, на выходе устройства 14 получается напряжение, пропорциональное току , генератора 7 в момент достижения напряжением дуги значения О,При отклонении дуги в другую сторону и достижении напряжением дуги второго заданного значения О , установленного на втором нелинейном элементе 15, аналогично описанному с помощью второго формирователя импульсов 16, второго ключа 17 на выходе второго запоминающего устройства 18 получается напряжение, пропорциональное току 1 генератора 8 в момент достижения напряжением дуги значения О . С выхода устройства 14 напряжение поступает на первый нормирующий усилитель 19, с выхода устройства 18 - на второй иормирующий усилитель 20, коэффициенты передачи которых устанавливаются таким .,образом, чтобы уравнять сигналы на их выходах при расположении горелкинад стыком.С выходов устройств 19 и 20 напряжения поступают на входы первого 5 устройства 21 сравнения и суммирующего устройства 22. Сигнал на выхо- .де первого устройства сравнения21 , = К; - К равен нулю, еслигорелка расположена над стыком.1 О Если ширина ванны соответстсвуетзаданной, то напряжение на выходеустройства 22 О = К + И, равновзаданному напряжению Ово и сигнална выходе второго устройства срав нення 23 Е = О-О равен нулю.При изменении ширины ванны меняются , ипри этомФ О.При сварке стыкового,и угловогосоединения выбирается О, = О и 20 тогда при расположении горелки надстыком за счет симметрии тепловогополя дуги=. При смещении горелки относительно стыка симметриянарушается, а на выходе устройства 25 21 появляется сигнал Е Ф О, величина изнак которого определяетсявеличиной и направлением смещениягорелки относительно стыка.При сварке нахлесточного соедине- ЗО ния " ФО, разность напряженийО - О устанавливается таким обра 3зом, чтобы 8 = 0 быпа при расположении горелки над стыком. Тогда присмещении горелки со стыка величина 35 и знак сигналаопределяются величиной и направлением смещения горелки относительно стыка,Таким образом, изобретение позволяет расширить функциональные воз О можности датчика для обеспечения измерения ширины ванны и положения сты.ка относительно горелки при сваркеплавящимся электродом.1224118 1 Ч авитель В,11 окровскиед ААлиев Кор дактор А,Гул ектор Е Рошк Заказ 1812 сно 1 И 11 И Г ло дел35, Моск П "Патент", г, Ужгород, ул ект Финна Тираж 1001ударственцого ком изобретений иа, Ж, Раушска та СССРытийб д, 4/5