Способ измерения сварочного тока

-и ий и тех росва ия р ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Всесоюзный научно сследовательский проектно-конструкторск но" логический институт элект рочногооборудования(56) Хамерини О.К. Гальвано-магнитные элементы и устройства автоматики и вычислительной техники, М.: Энерг 1975, с. 11-15, 25-55Патон Б.Е., Лебедев В.К. Электрооборудование для контактной сварки, М.: Машиностроение, 1969, с. 412"414. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СВАРОЧНОГО ТОКА (57) Изобретение относится к сварочному производству, а именно к оборудованию для контактной сварки, и может быть использовано в системах контроля параметров режимов сварки. Цельизобретения - повышение точности измерения эа счет исключения погрешностииэ-эа неправильного ориентированиядатчиков Холла в пространстве. Приизмерении сварочного тока с использованием датчиков Холла, через которыепропускают постоянный стабилизированный ток, используют группу блоков потри датчика в каждом, причем датчикив блоках располагаются в ортогональных плоскостях, а блоки - произвольно в пространстве вокруг токоввода.По полученным сигналам с датчиков поформуле рассчитывают магнитную индукцию, а значение сварочного тока находят из системы управлений, Использование системы из семи таких блоковобеспечивает независимость результатаизмерений от расположения датчикаотносительно вторичного контура сварочной машины. 2 ил,(2) 1 К 3) с Таким образом,позволяющее измерую от угла, состВ с пластинами.Известно, чтомой, определяемойки М, определяется ют троиство, тную индук ь магииляемог ектором сстояекторкак т прядо точ пендикул т ка паденМо на прюжения в г,= КМка прил где М А, Или ектора для п мой рноимой опорм авн в скал ем- 5- 2Ш 1 п 1 б = КРВБ хп мЯ= К 3. В з 3.п ЫГ= К.Ваап,и точки М у У на опьце) Систе ная с чик (кольцо сдатчиков Холлмерить все ЭД но получить с да акрепленными бло), токовод машиныто используя (3) стему иэ уравнении изж+ Е,- Е, х" х, х у, - т,( Шс (. ) Изобретение относится к сварочномупроизводству, а именно к оборудованиюдля контактной сварки, и может бытьиспользовано в системах контроля пара 5метров режимов сварки.Цель изобретения - повышение точности измерения за счет исключенияпогрешности из-за неправильного ориенфрования датчика Холла в пространстйе.На Фиг. 1 показана схема группыдатчиков Холла; Фиг. 2 - блок-схемадля реализации способа измерения,Три одинаковых датчика Холла 1 15расположены в ортогональных плоскостях. Датчики объединены в блоки 2,Входные электроды датчиков Холла соединяют последовательно с источниками 3 постоянного стабилизированного 20тока, причем величина тока контроли.руется миллиамперметрами 4. ВыходныеЭлектроды блоков 2 соединены с входами аналогово-цифрового преобразователя 5, который измеряет ЭДС, возникающие в блоках 2, помещенных в магнитное поле сварочного контура.Выход аналого-цифрового преобразователя 5 соединен с входом блока обработки информации, в качестве кото- ЗОрого может быть использована любаясовременная ЭВМ,Способ осуществляется следующимобразом,При пропускании тока х через триогонально ориентированных датчикаагнитном поле с вектором индукцииа них возникают ЭДС Расположим указанные датчики плоскости (например, плоском к с фиксированными координатами ма координат выбирается связан плоскостью. Если одеть получен где К - коэффициент, определяемый геометрией и материалом датчика Холла; ю,0 у0 - углы, которые образует вектормагнитной индукции с тремядатчиками.Возведя эти равенства в квадрати складывая, получают ЗКРВ = 8,+Е, + Й, ) так как вследствие ортогональностидатчиков з 3 пм,+ зпк, + здпсс = 1.= 4 Ф 10 - , Соотношения вида (7)Аследуют и известной формулы для поля проводника с током- в - - . 8)2 йНетрудно убедиться, что в этой си цстеме количество неизвестных равна 7,Это сварочный ток 1 и коэффициентых , у 7.) 1) ш пТаким образам, если количествоблоков равно 7, имеют систему из25уравнений с 7 неизвестными, разрешаякоторую относительно 1) получают значение сварочного тока. Увеличение количества блоков может повысить точность измерений и вычислительную точность разрешения системы (7) при реализации численных методов решения.Так, например, при использованиинеармированных датчиков Холла ДХК на Я-основе с удельной чувствительностью= 90 при токе управА 11-3ления= 710 А поЛучены следующиезначения ЭСД Холла для магнитного 40поля тока 10 кА, измеренного при помощи шунта "Метра-Бланско" на контактной машине типа МТ. Первыйиндекс означает номер блока, второй -номер датчика. Блоки закреплены на 45плоском кольце внутреннего радиуса35 мм, которое одевалось на сварочный электрод:Я = 144 мВ, Г 2 = 138 мВ,Г = 102 мВ, Е= 105 мВ, 50- 111 мВ, Е= 112 мВ,Блоки расположены па кольцу равномерно., фиксируются в произвольном положе.ии,При классе точности шунта "МетраБланска" 0,2 (40 кАв) и точности измерений ЭДС .-. Помощью АЦЛ-"Электроника С 5-2101", равной 1 Г реэультать 1 сопоставляются следующим образом; значение тока, полученное с шунта и стрелачнаго вольтметра класса 0,5;1= 9,86 кА, значение тока, полученное нэ решения системы (7) при заданной точности Е = 1 О , 1 - 9.73 кА, т,е. относительная погрешность не превышает 1)5 Е. Указанная погрешность обусловлена, в основном, значительными размерами активной поверхности дагчикав ДХКи малой разрядностью АЦП-"Электроника С 5-2101".Технический эффект от применения предлагаемого способа па сравнению с прототипами заключается в повышении точности измерений сварочного тока в широкой полосе частот без необходимости фиксации датчиков в рабочей зоне сварочного контура. Ф а р и у л а изобретения Способ измерения сварочного тока с использованием датчиков Холла, через которые пропускают постоянный стабилизированный гак) а т л и ч аю щ и й с я тем, чта, с целью повышения точности измерения эа счет исключения погрешности иэ-за неправильного ориентирования датчика Холла в пространстве, используют группу блоков па три датчика в каждом, причем датчики в блоках располагают в артоганальных плоскостях, а блоки располагают произвольно в пространстве вокруг токавада, па полученным сиг. налам датчиков Холла рассчитывают значение индукции магнитного поля в каждом блоке па формуле а значение сварочного тока находятиз системы уравненийзначения ЭДС для трех датчиков блока;значение тока, пропускаСоставительТехред Л. Сердюк ректор С. Чер ктор И, Касар 9 Заказ 5492/1 2 Подписнотвенного комитета СССРбретений и открытий35, Раушская наб., д,ВНИИПИ Госуда по делам,и3035, Москва,ственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная,о значение индукции в х-мблоке;удельная чувствительностьдатчика; емого через датчик Уолля;магнитная проницаемостьсредьцзначение сварочного тока;расстояние от -го блокадо токовода;число блоков в группе,