Способ обнаружения прикосновения сварочного электрода к изделию

(191 К 9/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОБРЕТЕН ВУ Т Целью изобретения ие надежности обнавения сварочного тическои сварке является повышен ружения прикосно электрода к изде поставленной цел сварочным электр ративное напряже импульсов. Ампли шает максимальную юл. У ий эл ию. Для достижения между изделием и дом создается опеие в виде коротких уда импульсов превывеличину напряжеания сварочной дуги, частота следования тся из условий безивное напряжение ичестро ов, В.М.Поп 088. идет К 9 ССС75. ельств /10., 1 ИЯ ПРИ ОДА К ОСНОВЕЗДЕЛИЮ области вано при автомаов выбира ти. Опера быть неощу т меньше отивления импуль опасно имым, а уставку олж итс выбираюго соп поль ской ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ С(54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕН НИЯ СВАРОЧНОГО ЭЛЕКТР (57) Изобретение отно сварки и может быть и ручной, полуавтоматич ния источника пи а длительность и чения внутреннела человека. 3 иИзобретение относится к сварке и может быть использовано при ручнои, полуавтоматической и автоматической сварке.Целью изобретения является повышение надежности обнаружения прикосновения сварочного электрода к изделию.На фиг.1 приведено одно из воз можных устройств, реализуемых предлагаемый способ; на Йиг.2 - зависимость амплитуды импульсов, вызывающих реакцию ощущения тока, от длительности; на фиг.3 - зависимость статистиФческой вероятности пробоя от амплитуды.В устройстве (фиг,1) выходные контакты высоковольтного генератора 1 подключены к точке соединения электрдда 2 и коммутатора 3 и к точке соединения изделия 4 и одного из выходных контактов источника 5 питания сварочной дуги, первичной обмоткой трансформатора 6 тока служит свароч Мая цепь, а вторичная обмотка подключена к блоку 7 управления, выход блока управления соединен с коммутатором, вход коммутатора подключен к второму выходу источника питания сва- З 0 рочной дуги.Высоковольтный генератор можно выполнить, например, в виде блокинггенератора на транзисторе или лампе.Коммутатором может служить либо си мистор, либо два встречно-параллельно включенные тиристора. Источник питания сварочной дуги - это любой сварочный трансформатор. Блок управления представляет собой импульсный усили тель, выполненный на транзисторах.Устройство работает следующим образом.Короткие импульсы от высоковольтного генератора 1 поступают на сва рочный электрод 2. В момент прикосновения электрода к иэделию 4 происходит электрический пробой окислов в межконтактном промежутке высоковольтным импульсным напряжением, и в сва рочной цепи начинает протекать оперативный ток. Импульсы оперативного то 4 ка наводят во вторичной обмотке трансформатора 6 тока напряжение, из которого в блоке 7 управления формируется управляющий сигнал для коммутатора 3.Коммутатор по управляющему сигналу подключает источник 5 питания сварочной дуги к электроду. После обрыва сварочной дуги цепь размыкается, сигнал во вторичной обмотке трансформатора тока пропадает и блок управления отключает коммутатор.Сопротивление дугового канах:а в момент электрического разряда не превышает нескольких десятков Ом, в то время как минимальное сопротивление тела человека равно 300-600 Ом. Следовательно,можно получить 10-кратное превышение порога срабатывания блока управления над сигналом, возникающим при замыкании сварочной цепи через человека, что позволяет уменьшить опасность поражения электрическим то- ком и снизить требования к стабильности пороговой схемы блока управления.Возможность использования высоковольтного импульсного напряжения в качестве оперативного основано на том, что опасность поражения электрическим током снижается с уменьшением продолжительности воздействия.Количественная характеристика соотношения между амплитудой и длительностью импульсов, вызывающих реакцию ощущения тока, приведена на фиг.2 (частота следования импульсов 100 Гц), из которой видно, что при уменьшении длительности до нескольких микросекунд и менее импульсы с амплитудой даже в несколько сотен вольт не вызывают реакции ощущения.Развитие электрического пробоя зависит от большого числа влияющих факторов (состояние свариваемой поверх- ности, геометрическая Йорма электрода, сила удара и т.д.), поэтому факт его появления представляет собой величину случайную. Пробивные свойства того или иного напряжения можчо характеризовать статистической вероятностью пробоя, определенной какшгде ш - число пробоев;и - чйсло удавов.На Йиг.3 изображена зависимость статистической вероятности пробоя от амплитуды импульсов. Длительность импульсов 1 мкс. Для создания наименее благоприятных условий сварки при экспериментальных условиях использовался металлический лист со ржавчиной, пригодной только для по1355402 тимым,лучения неответственных сварных соединений.ЬНа этом же графике точкой Р обозначена статистическая вероятность пробоя ржавчины напряжением сварочного трансформатора и точкой Р, - статистическая вероятность пробоя ржавчины напряжением 12 В.Надежность обнаружения прикосно-вения считают достаточной, если ве роятность пробоя межконтактного промежутка оперативным напряжением равна или выше вероятности пробоя напряжением сварочного трансформатора. Как видно из фиг.3, это условие вы полняется при амплитуде оперативного напряжения свыше 300 В. В то же время, как видно из фиг2, такое напряжение является неощутимым для человека при длительности импульса 20 1 мкс.Таким образом, использование коротких высоКовольтных импульсов в устройствах для коммутации источников питания сварочной дуги позволяет рас4ширить противоречие между требованиями электробезопасности и условием надежного переключения режимов работы, которое определяется надежностью обнаружения прикосновения. Формула изобретения Способ обнаружения прикосновения сварочного электрода к иэделию, заключающийся в том, что между электродом и изделием прикладывают оперативное напряжение импульсной формы и из" меряют изменения параметров электрического сигнала в сварочной цепи, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности обнару" жения, импульсы оперативного напряжения формируют с амплитудой, превышающей максимальный уровень напряжения источника сварочного тока, при" чем длительность и частоту следования импульсов выбирают таким образом, чтобы оперативное напряжение было неощу135540 а аг аз а ю ставитель В.ПУ кривд Л.Олийнык нскии Корректор И. Эрдейи дактор М.Келеме аз 5745/ 14 исно дственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, уц, Проектная, 4 Произ Тираж 970 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушсП омитета СССР открытий ая наб., д, 4