Способ автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки труб

(594 В 23 К 130 Ю"ОЮЧ рПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности.(56) Авторское свидетельство СССР У 657938) кл. В 23 К 13/00, 1977.Авторское свидетельство СССР И 680836, кл, В 23 К 13/00, 1977.Авторское свидетельство СССР Ф 797856, кл. В 23 К 13/00, 1979.(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВКСОКОЧАСТОТНОИСВАРКИ ТРУБ(57) Изобретение относится к технологии изготовления труб и может бытьиспользовано для контроля и автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки труб. Оно позволяет повысить точность регулирования процесса высокочастотной свар"ки. Для этого изменяют мощность источника нагрева в зависимости отуправляющего сигнала, характеризующего величину нагрева сварного шва,и измеряют электропроводность зонысварного шва и электропроводностьметалла трубы. В качестве управляющего сигнала используют частное отделения разности этих величин на величину их произведения. 3 ил.1258Изобретение относится к высокочастотной сварке и может быть использовано для контроля и автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки трубЦель изобретения - повьппение качества сварного шва путем повьппенияточности регулирования процесса сварки.На Фиг. 1 показаны графики величин удельного электрического со"противления Р (величины обратнойэлектропроводности) и магнитной проницаемости р в зависимости от температуры Т для Ферромагнитных материалов; на Фиг. 2 - зависимостиудельного электрического сопротивления от температуры для некоторыхсплавов; на Фиг. 3 - блок-схема системы автоматического регулированиядля осуществления предлагаемого способа.,Как видно из графиков Фиг. 1 иФиг. 2 (где кривая 1 - сталь с содержанием углерода 0,05%, кривая 2 -У 13 кривая 3 - 18 ХНЗА, кривая 4 -25 ХНВА, кривая 5 - 1 Х 13, 2 Х 13;кривая б - Х 25, Х 27, Х 28, кривая7 - 1 Х 18 Н 9 Т, 2 Х 18 Н 9 Т; кривая 8 -Х 20 НЗО), для большинства сплавовизменение удельного электрическогосопротивления при изменениях темпе"ратуры в интервалах до температурыточки магнитных превращений (Кюри)можно считать линейным,Аналитическая зависимость удельного электрического сопротивленияот температуры выражается с достаточной степенью точности формулойду (1+т)где Д - удельное электрическое сот онротивление при Т С;Р - удельное электрическое сооопротивление при О С;К - температурный коэффициентсопротивления.На практике обычно контролируют электропроводность б = - металла, для измерения которой есть разработанные методы и приборы, Учитывая, что процесс высокочастотной сварки труб происходит при высоких скоростях и тепло от очага сварки не успеет распространиться по всей трубе, 55 можно на трубе, выбрать место измерения электропроводности металла,в котором температура Т металла не 65 б 2зависит от величины нагрева. Металл трубы с противоположной стороны сварного шва имеет обычно температуру окружающей среды. Таким образом, измеряя электропроводность о сварного шва, электропроводность В металла трубы, можно получить управляющий сигнал, величина которого соответствует температуре нагрева. Для получения управляющего сигнала измеренные электропроводности металла трубы и сварного шва преобразуются в соответствии со следующим алгоритмом:б, Вфгде Т-Т - разность температур эонысварного шва и металлатрубы;коэффициент пропорциональности,В предлагаемом способе при измерении электропроводности 6 сварного шва, электропроводности 6 металла трубы и при соответствующем преобразовании входных сигналов можно получить информацию (управляющий сигнал) только об изменении температуры сварного шва в процессе сварки, так как температура Т, металла трубы по" стоянна и не зависит от нагрева.Это позволяет с большей точностью регулировать процесс высокочастотной сварки.Устройство для реализации способа автоматического регулированияпроцесса сварки содержит индуктор9, высокочастотный генератор 10, ре"гулятор 11, сравнивающее устройство12, задатчик 13 уровня температурысварного шва, суммирующее устройство 14, задатчик 15 уровня температуры металла трубы, блок 1 б управляющего сигнала, сравнивающее устройство Н, измерители 18 и 19 злектропроводности, электромагнитные преобразователи 20 и 21 измерителейэлектро роводностн (фиг, 3),Автоматическое регулирование процессом высокочастотной сварки, прнкотором в качествеуправляющегосигнала используют частное от деления разности выходных напряженийизмерителей электропроводностн ненагретого металла и сварного шва навеличину произведения этих напряжений, осуществляется следующим образом,По сравнению с известным применение предлагаемого способа позволяет повысить точность регулирования про" цесса высокочастотной сварки труб. Это обусловлено тем, что основным технологическим Фактором, определяющим качество сварки, является температура нагрева, а при осуществлении предлагаемого способа нагрев регулируют по управляющему сигналу, величина которого непосредственно равна температуре нагрева. Формула изобретения Способ автоматического регулиро - вания процесса высокочастотной сварки труб, при котором изменяют мощность источника нагрева в зависимости от управляющего сигнала, характеризующего величину нагрева сварного шва, о т л и ч а ю щ и Й- с я тем, что, с целью повышения качества сварного шва путем повышения точности регулирования, измеря- ют электропроводность зоны сварного шва и электропроводиость металла трубы, а в качестве управляющего сигнала используют частное от деления разности этих величин на величину их произведения. з 12586Определяют электропроводностьнагретого металла сварного шва измерителем 18 электропроводности,электромагнитный преобразователь 20которого устанавливают над центральной заной сварного шва, Определяютэлектропроводность ненагретого металла трубы измерителем 19 электропроводности, электромагнитный преобразователь 21 которого устанавливают над трубой с противоположнойсварному шву стороны. Исходные сигналы подают на сравнивающее устройство 17 и получают разность междуизмеренной электропроводностью металла трубы и измеренной электропроводностью нагретого сварного шва.Разность выходных напряжений измерителей электропроводности с устройства 17 подают в блок 16 упРавляющего сигнала,в который такжеподают выходной сигнал с измерителем 18 и 19 электропроводности, Вблоке 16 делят разность выходныхнапряжений между измерителем 19 элек тропроводности, установленным на ненагретом металле трубы и измерителем 18 электропроводности, установ"ленным над центром сварного шва,иа выходное напряжение измерителя18 и на выходное напряжение измерителя 19. Таким образом, получают вблоке 16 сигнал, величина которогоравна разности температур металлацентральной зоны сварного шва и ме 35талла ненагретого участка трубы.Сигнал с блока 16 подают на суммирующее устройство 14, на которое также подают сигнал с задатчика 15 уровня температуры металла трубы. Сумма 40сигналов, получаемая на устройстве 14, соответствует измереннойтемпературе сварного шва. Сравнива 56 4ют на устройстве 12 сигнал измеренной температуры с сигналом задатчика 13 уровня температуры сварногошва, необходимого по технологии, Взависимости бт величины и знакасигнала, получаемого на устройстве12, с помощью регулягора 11 управляют мощностью высокочастотногогенератора 10, который посредствоминдуктора 9 осуществляет нагрев кромок до требуемой температуры..Обр ре едактор А.Сабо Заказ 507 роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород Проектная 16 Тираж ВНИИПИ Го по дел 113035, Москв1001сударственногоам изобретений а, Ж, Раушс Подписнокомитета СССи открытий