Электромагнитный дифференциальный датчик положения свариваемого стыка

союз советсникСОЗИ ЛВЗмеиэ кРЕСПУБЛИК 09) (И(51)5 В 23 К 9/10 ИЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ мой первыми индикаторными обмотками 3, располагаемыми по разные стороны плоского магнитного экранаНа Фиг. 3 показано расположение пары вторцх индикаторных обмоток 5, располагаемых совместно с первыми индикаторными обмотками 3 по разные стороны разделительного экрана 4 симметрично относительно стыка 6 свариваемого изделия. На Фиг. 4 приведена схема включения обмоток датчика, При этом обмотка 2 (А"А,) располагается внутри броневого магнитопровода 1 (Фиг, 4), Первые индикаторные дифференциальные обмотки 3 (катушки) попарно включены между собой последовательно"встречно причем катушки, расположенные по разные стороны магнитного экрана - последовательно и согласно. На Фиг. 5 приведена результирующая ГОСУДАРСТВЕННЬЗЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР Мф 899295, кл. В 23 К 9/10, 1981.(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ СВАРИВАЕМОГО СТЫКА (57) Изобретение относится к машино-, строению, в частности к автоматизации сварочных процессов при лазерной сварке изделий с плотными стыковыми соединениями. Цель изобретения - повышение Изобретение относится к области автоматизации сварочных процессов и может быть использовано, в частности, при лазерной сварке изделий с плотными стыковыми соединениями, для управления . движением привода поперечного перемещения изделия или горелки.Целью изобретения является повышение точности слежения за плотными стцковыми соединениями.На фиг. 1-3 помещены проекции датчика; на Фиг. 4 " электрическая схема соединения обмоток; на Фиг. 5 - дифференциальная характеристика датчика; на фиг. 6 - измерительная схема с датчиком.Датчик содержит (на фиг. 1 показан в разрезе по .диаметру) магнитопровод 1. с помещенной внутри него обмоткой 2 возбуждения, симметрично охватываеточности слежения за стыком. Датчик содержит открытый магнитопровод броневого типа с одной внутренней обмоткой возбуждения и четырьмя наружными индикаторными обмотками. Датчики выполнены в виде двух параллельных обмоток, равные половины которых проходят через центральное отверстие магнитопровода, по обе стоооны магнитного экрана. Две другие индикаторные обмотки охватывают наружную поверхность магнитопровода, взаимно перпендику"о лярны и расположены под углом 45 к плоскости, проходящей через ось дат" чика. 6 ил.1593821 3дифференциальная характеристика (кри"вая 111), получаемая от каждой из первых индикаторных обмоток 3 (кривые 1.и 11). Там же приведены кривые 17 отобмоток 5, используемых для компенсации знацительных выступов кромокстыка,На Фиг. б приведена функциональнаясхема, в которой обмотка 2 связана свыходом генератора 7 гармоническихколебаний частоты Е, первые индикаторные обмотки 3 подключены к преобразователю 8, а вторые 5 через ЕС-элементы - к преобразователю 9, Выходы преобразователей 8 и 9, включающих, например, усилители постоянного тока,связань с преобразователем 10.Электромагнитный дифференциальныйдатчик положения свариваемого стыка 20работает следующим образом.В нормальном положении продольнаяось магнитного плоского экрана ч соосна оси стыка 6 изделия, при этоминдикаторные обмотки 3 и 5 находятся 25по обе стороны стыка, симметрицно ему.От внешнего генератора 7 в обмотке 2протекает электрицеский ток, формирующий переменный магнитный поток, огранициваемый магнитопроводом 1. При З 0этом основная цасть магнитного потока замыкается через воздушный зазорпо металлу. изделия, охватываемому проекцией нижней плоскости кольца броневого сердечника (магнитопровода).В зоне стыка 6 изделия наводятсявихревые токи, разрываемые стыком натоки противоположных направлений,которые сами формируют встречные магнитные потоки, наводящие токи в соответствующих обмотках (катушках) 3 и 5.Причем расположение этих обмотоки их взаимосвязь таковы, цто реакциявихревых токов будет большей, цемот основного поля возбуждения. Симметричное расположение обмоток 3 относительно оси стыка создает условиядля формирования в них сигналов откромок стыка, а также от изменениярасстояния между плоскостями датчика1 и изделием со стыком б, а для обмоток 5 - только от изменения расстояния между ними. Поскольку обмотки 3и 5 подклюцены соответственно к преобразователям 8 и 9, выполняющим рольусиления и детектирования, то в пре-образователе 10 (например, операционном усилителе) можно проводить компенсацию вылета датчика 1 относительно кромок стыка б изделия. Применениеплоского магнитного экрана ч позволяет устранить взаимосвязь между катушками 3 и локализовать влияние выступов при слежении за кромками стыка изделия 6. Катушки 5 подключаются кпреобразователю 9 посредством ЕС-цепи,совместно образующей измерительныймост переменного тока. На выходе преобразователей 8 и 9 включены переменные резисторы, позволяющие выбиратьглубину компенсации выходного сигналапо вылету датчика. Если ось стыка бокажется смещенной вправо или влевоотносительно катушек 3, то согласнохарактеристике (фиг. 5) на выходеобмоток 3 (или блока 10 на фиг. 6)появится информативный сигнал, полярность и величина которого укажут настепень отклонения. Таким образом,предложенное техницеское решение устраняет недостатки известного устройства. Предлагаемое устройство выполнялось на броневых магйитопроводах изферрита или альсифера с наружным диаметром 9 и 12 мм. Обмотка 2 содержала1100 и 650 витков, провод ф 0,08 и0,1 мм, обмотки 3 - 2 х 25 витков,провод0,1, толщина магнитного экрана 0,12 мм, цисло витков обмоток5-2 х 80, провод0,12 мм. Испытанияпроводились на материалах из Сп, А 1,Ре. Рабочая частота генерации 120 кГц.Влияние края изделия на тоцность контроля на расстояниях, составляющих1,5 диаметра датчика, не превышала+ 0,18 мм от оси стыка,ф о р м у л а изобретенияЭлектромагнитный дифференциальныйдатчик положения свариваемого стыка,содержащий магнитопровод, обмоткувозбуждения и четыре индикаторныеобмотки, закрепленные на магнитопроводе, о т л и ц а ю щ и й с я тем,цто, с целью повышения точности слеже"ния за плотным стыковым соединением,магнитопровод выполнен в виде броневого сердецника, открытого с измерительной стороны, и оснащен расположенным по его продольной оси плоскиммагнитным экраном, обмотка возбуждения размещена внутри броневого сердецника, две индикаторные обмотки выполнены из двух равных половин, распосложенных в одной плоскости, парал"лельно друг другу и оси магнитопровода, причем каждая из половин этихобмоток размещена на внешней поверх 159382 ности магнитопровода и в центральном отверстии, а каждая из обмоток размещека по разные стороны плоского магнитного экрана, две другие индикаторные обмотки закреплены на внешней5 боковой поверхности магнитопровода 1 6под углом 15 к продольной оси магнитопровода и плоскости магнитногоэкрана, и под углом 90 относительнодруг друга, при этом линия пересеченияплоскостей этих обмоток размещена посередине.1593821 Составитель В. ТкаценкТехред Л.Олийныке а Корректс евскаяещщлее актор Л. Гратилло Т СССР изводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород,гари ака.з 2794НИИПИ Госуда венного113935 Тираж 650митета по исква, Ж,Подписн бретениям и открытиям и аушская наб., д М 5