Способ контроля длины электронного пучка и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУ БЛИН 479(51)5 В 23 К 9 ИЗОБРЕТЕ ОПИС ЬСТВУпластины с параллельными прямыми краями и с заданным расстоянием между ними, заземляют их через измерительные резисторы. Электронный пучок отклоняют поперек зазора между пластинами сначала к одной из них до соприкосновения и достижения величины проходящего через эту пластину тока, равного половине тока пучка. Затем электроннык пучок отклоняют поперек зазора к другой пластине до соприкосновения и достижения величины проходящего через эту пластину тока, равного половине тока пучка. Измеряют угол отклонения пучка через зазор между пластинами, а затем вычисляютну пучка по соотношению Ь = 0,5 ах 1 Ы ЭЛЕКТРО ДЛЯ ЕГО ОС дли х с между л оттроиклоне С: содер- делис жит две металлические пластины,тель напряжения, два элемента срния, генератор тактовых импульсотри триггера, блок индикации, двсчетчика, регистр, три элементаЦАП, согласующий усилитель, 2 сф-лы, 1 ил,неп. сваро ло начала его электромагнитного отк нения до плоскости фокусированияВ плоскости, перпендикулярной не- отклоненному электронному пучку, устанавливают по обе его стороны две; металлические пластины с параллельными прямыми краями и с заданным расстоянием между ниии, заземляют их через измерительные резисторы, причем и Изобретение ому производству,гии и оборудованчевой сварки, иуправления процевой сварки.Целью изобретние точности и надлины электронног именйо к технолодля электронно-лудназначено для нно-лучесом э пучка от плоскост ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСИОМУ СВИ(71) Институт электросваркиим. Г. О. Патона АН УССР(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДЛИ 1 ННОГО ПУЧКА И УСТРОЙСТВО уЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к сварочному производству, а именно к способам контроля длины электронного пучкаи устройствам для их осуществления,обеспечиваюпим бесконтактное, дистанционное и автоматическое измерениерасстояния от плоскости отклоненияэлектронного пучка до плоскости измерительного датчика. Цель изобретения - повьпцение точности и надежностиизмерения, В плоскости, перпендикулярной неотклоненному электронномупучку, устанавливают симметрично пообе его стороны две металлические ния является повьппедежности измерения 2, где а - расстояниекраями пластин; Ы- угэлектронного пучка.осуществления способ)пластины устанавливают симметрично относительно оси электронного пучка, который отклоняют поперек зазора между пластинами сначала к одной из них до соприкосновения и достижения вели 5 чины проходящего через эту пластину тока, равного половине тока пучка, Затем электронный пучок отклоняют поперек зазора к другой пластине до со прикосновения и достижения величины Проходящего через эту пластину тока, авного половине тока пучка. При этом змеряют угол отклонения пучка, а затем вычисляют длину пучка по соотноШениюЫ1, = 0,5 й ссяде а - расстояние между прямыми краями пластин;д - угол отклонения электронногопучка,причем ток электронного пучка и время его воздействия задают из условия их нерасплавления, Для определения угла максимального отклонения электронного пучка регистрируют амплитуду 1в отклоняющей электромагнитной системе, используя известное соотно Кение .электронной оптики:351 де К - коэффициент пропорциональности, зависящий от характери,стик отклоняющей системы,затем вычисляют искомый угол -с240На чертеже представлена функциональная схема устройства для осуществления способа,Устройство для контроля длины электронного пучка содержит электроннуюсварочную пушку 1, формирующую электронный пучок 2, электромагнитную отклоняющую систему 3, источник 4 питания электронной сварочной пушки, сое 50диненный через делитель 5 с вторымивходами первого и второго элементов6 и 7 сравнения, вторые входы которыхподключены соответственно к металлическим пластинам 8, заземленным черезрезистор 9Кроме того, устройство55содержит генератор 10 тактовых импульсов, выходом соединенный с первыми входами первого, второго и третьего элементов И 11-13. Выходы элементов И 11 и 12 соответственно подключены к суммирующему и вычитающему входам первого счетчика 14, выход которого связан через цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 15 и согласующий усилитель 16 с электромагнитной отклоняющей системой 3. Выход элемента И 13 соединен со счетным входом второго счетчика 17, выход которого связан через функциональный преобразователь 18 с блоком 19 индикации. Устройство снабжено также первым, вторым и третьим триггерами 20-22 и регистром 23, выход которого соединен с информационными входами первого счетчика 14. Выход первого элемента 6 сравнения подключен к установочным входам триггеров 20 и 21, выход второго элемента 7 сравнения подключен к входам сброса триггеров 21 и 22 и к первому входу записи первого счетчика 14, второй вход записи которого соединен с входами сброса триггеров 20 и 21, второго счетчика 17, с установочным входом триггера 22 и с шиной входного сигнала запуска.Кроме того, на чертеже показана мишень 24.Устройство работает следующим образом.После подачи напряжения питания и поступления на шину сигнала запуска триггеры 20 и 21 и счетчик 14 обнуляются, в счетчик 14 записывается код регистра 23, соответствующий ну - левому значению ЦАП 15, т.е, совмещению траектории электронного пучка 2 с электронно-оптической осью электронной сварочной пушки 1, Одновременно взводится триггер 22 и через элемент И 11 на суммирующий вход счетчика 14 начинают поступать тактовые импульсы с выхода генератора 10, ЦАП 15 формируется сигнал развертки электронного пучка 2, После соприкосновения электронного пучка 2 с первой металлической пластиной 8 и достижения тока через эту пластину, равного половине тока пучка, срабатывает первый элемент 6 сравнения, триггер 20 перебрасывается, триггер 21 взводится, Тактовые импульсы качинают поступать через элемент И 12 на вычитаюший вход счетчика 14 и од-, новременно на счетный вход счетчика 17, ЦАП 15 отрабатывается отклонение электронного пучка 2 к второй пласти- л5 154 не Я, и в момент соприкосновения и достижения тока через эту пластину, равного половине тока электронного пучка, срабатывает элемент 7 сравнения, сбрасываются триггеры 21 и 22, счетчик 14 устанавливается в исход-. ное положение. В счетчике 17 хранится код, соответствующий углу отклонения электронного пучка 2 между пластинами 8. Функциональным преобразователем 18 осуществляется определение длины электронного пучка по формулеБлоком 19 индикации осуществляется индикация измеренной длины пучка.При предлагаемом способе контролядлины электронного пучка высокая точность обеспечивается прецизионной установкой расстояния между металлическими пластинами 8,Способ проверялся на сварочной установке У 570 М, оснащенной электроннойпушкой ПЛ 105 и источником питанияЗЛАкласса 60 кВ - 15 кВт. Измерительный датчик был изготовлен из пластин вольфрама толщиной 5 мм. Расстояние а составляло 20 мм. Датчик устанавливался на механизме перемещениявдоль электронно-оптической оси пушки. Макет устройства для реализацииспособа бып создан на базе блокаконтроля Фокусировки электронногопучка ОЛ 143, Контрольные измеренияпроизводились при ускоряющем напряжении 60 кВт и токах пучка 1 О и 200 мАв диапазоне расстояний между пушкой ии датчиком 50+250 мм. Точность измерений в диапазоне + 0,5+1,6 )7, времякаждого измерения не превышало 1 с,Измерения в условиях сварки не выявили отклонений в точности измерений,Технико-экономическая эффективностпредлагаемого способа контроля заключается в обеспечении быстроты и точности определения длины электронногопучка.Формула изобретения1, Способ контроля длины электронного пучка, при котором измерение длины производят автоматически от плоскости его отклонения до плоскости установки детали, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения-, Ь = 0,5 а сс 8 - ,при этом угол - определяется из соотс2ношения 25 с2 о мснс- расстояние между краямипластины;- угол отклонения электронного пучка;К - постоянный коэффициент;1 - амплитуда тока в электромагнитной отклоняющей 30 где а 35 системе,причем ток электронного пучка и время его воздействия задают из условия40 нерасплавления металлических пластин.2, Устройство для контроля длиныэлектронного пучка, содержащее электронную сварочную пушку, электромагнитную отклоняющую систему, источникпитания электронной сварочной пушки,функциональный преобразователь, о тл и ч а ю щ е е с я . тем, что, с целью повьппения точности и надежностиизмерения, оно снабжено двумя метал 50 лическими пластинами с параллельнымипрямыми краями, заземленными черезизмерительные резисторы, делителемнапряжения, двумя элементами сравнения, генератором тактовых импульсов,тремя триггерами, блоком индикации,двумя счетчиками, регистром, тремяэлементами И, цифроаналоговым преобразователем, согласующим усилителем,при этом выход генератора тактовых 7990 6в плоскоСти, перпендикулярной неотклоненному электронному пучку, устанавливают симметрично по обе егостороны две заземленные металлические 5пластины с параллельными прямыми краями, электронный пучок отклоняют поперек зазора между пластинами сначалак одной из них до соприкосновения идостижения величины проходящего через эту пластину тока, равного половине тока электронного пучка, затемэлектронный пучок отклоняют поперекзазора к другой пластине до соприкосновения и достижения величины проходящего через эту пластину тока,равного половине тока электронногопучка, при этом измеряют угол отклонения пучка, а затем вычисляют длину 20 пучка 1, по формуле1547990 Составитель В. Покроедактор О. Юрковецкая Техред Л.Олийнык Т, Малец 2 Подписное по изобретениям и открытиям -35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 02ВНИИПИ Госу Тиражгвенного комитет113035, Москва,ГКНТ СССР ательскпй комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Га а, 101 Производствен имПульсов связан с первыми входами трех элементов И, каждая из металлических пластин соединена с первыми входами двух элементов сравнения,с вторые входы которых подключены к выходу делителя напряжения, связанного с источником питания электронной сварочной пушки, выход первого элемейта сравнения связан с входами устаяовки первого и второго триггеров вь 1 ход второго элемента сравнения связаи с входами сброса второго и третьего триггеров и первым входом записи первого счетчика, второй вход записи первого счетчика сйязан с входам сброса второго счетчика, первого и 1 второго триггеров, с установочным вх 1 одом третьего триггера и с шиной входного сигнала запуска, вторые вхо дь 1 первого и второго элементов И связаны с выходом третьего триггера,третий вход второго элемента И связанс выходом первого триггера, второйвход третьего элемента И связан с выходом второго триггера, третий входпервого элемента И связан с инверснымвходом первого триггера, выходы первого и второго элементов И связанысоответственно с суммирующим и вычитающим входами первого счетчика, выход регистра подключен к инФормационному входу первого счетчика, выходкоторого через последовательно включенные циФроаналоговый преобразова -тель и согласующий усилитель связанс входом электромагнитной отклоняющейсистемы, выход третьего элемента Исвязан с суммирующим входом второгосчетчика, выход которого через Функциональный преобразователь связан свходом блока индикации.