Устройство для управления индукционнымнагревом
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
Севэ Советскими Социалистических РеспубаипОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ Св ВТЕЛЬСУВУ оц 804290(22) Заявлено 080179 (2) 2745103/25-27с присоединением заявки йо(23) ПриоритетОпубликовано 15,0281 бюллетень ЬВ бДата опубликования опмсаммя 150281(5) М У( 3 В 23 К 13/00 Государственная комнтет СССР яо яелвм кзобретеник в откраткй(72) Авторы изобретения Ю.Д. Корзан и В.М. Корсунов Всесоюзный проектно-конструкторский технологический институт атомного машиностроения и котлостроения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНДУКЦИОННЫМ НАГРЕВОМИзобретение относится к измерите-льным устройствам, применяеьим приуправлении стыковой сваркой с нагревом токами высокой частоты, и можетбыть Использовано в разлнчйых отраслях машиностроения,в частности ватомном машиностроении и котлостроении при автоматизации процессов сварки, например, труб котлоагрегатов,При управлении технологическим Опроцессом стыковой сварки с нагревом токами высокой частоты существует проблема измерения линейных перемещений и температуры нагрева изделий. 5Известны пирометры излучения сФотопреобразователями, позволяющиепроизводить бесконтактный контрольповерхностной температуры. В основеизмерения температуры этих устройств 20лежит метод сравнения. яркости объек"та с яркостью эталонной пирометрической лампы. Яркостный фотоэлектрический пирометр содержит фотодиод,систему фокусирующих линз, эталонную 25,лампу, модуляционное устройство,усилитель сравнения, измерительнуюсистему 1Однако модулирующее устройство,выполненное в виде вибратора, питае мого переменным током, сложно в изготовлении. Кроме того, быстродейст.вие датчиков с учетом схем дешифрации электрических сигналов составляет несколько периодов сети, т.е.десятые доли секунды. При индукционном нагреве, где скорость достигает 1000 град/с, такая инерционность не позволяет вести эффективное управление термическим циклом. Таким образом, обеспечивая высокую точность пирометры сложны конструктивно и при использовании в системах управления температурой требуют специальной доработки.Известны дифференциальные датчики для определения положения свариваемого стыка, например, содержащие блок введения магнитного потока и блок Фиксации изменения магнитного потока, расположенные на общем магннтопроводе 2,или же датчик, содержащий блок ввода магнитного потока в виде изолированного проводника с током, укладываемого между свариваемыми кромками, и блок фиксации магнитного потока, расположенный на Ш-образном магнитопроводе 3.Однако такие датчики имеют большие габариты и низкую чувствктель 804290общий вид; на фиг.2 - диаграмма, поясняющая его работу.УстрОйство содержит корпус 1, жестко связанный с индуктором 2, в котором размещены свариваемые трубы 3. В корпусе на оси А, параллельной вертикальной оси индуктора, закреплен бО ность. Кроме того, с помощью таких датчиков нельзя измерять температуру свариэаемого стыка.Наиболее близким к предложенному является датчик температуры, содержащий закрепленные на индукторе Фотоэлектрический преобразователь, расположенный на одной оси с эталоннымисточником излучения, и элемент модуляции. В исходном состоянии производится калибровка датчика. При включении нагрева фотопреобразоэатель спомощью электромагнита ориентируетсяв сторону ограничителя поля визирования. В процессе калибровки выходнойсигнал датчика Фиксируется аналоговым устройством памяти. При нагревепроизводится сравнение запомненногои текущего значений сигналов. В результате поверхностная температураизделий стабилизируется на уровне,определенном током лампы накаливания 4,Однако наличие в этом устройствешарнирных рычагов, связывающих электромагнит с фотопреобраэователем снижает надежность работы датчика, а также увеличивает его габариты. Последнее обстоятельство затрудняет измерения, так как прн индукционцой сварке размеры зоны контроля ограничены. Кроме того, известный датчик имеет ограниченные технологические возможности вследствие того, что в конструкции его не предусмотрена возможность измерения линейных перемещений, которые производятся при использовании другой системы датчиков.Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем совмещения в нем функций измерения температуры и линейных перемещений (для поиска зазора) при одновременном упрощении конструкции.Поставленная цель достигается тем,что устройство для управления индукционным нагревом, содержащее закрепленные на иидукторе фотоэлектрический преобразователь, расположенный на одной оси с эталонным источником излучения, и элемент модуляции, снабжено дополнительными Фотопреобразователем и эталонным источником излучения, расположенным на одной оси, симметрично вертикальной оси иидуктора, при этом один из фотопреобаазоэателей своей фотоприемной поверхностью расположен под углом к Иоси, проходящей через него и дополнительный эталонный источник излучения. На фиг,1 изображено устройство, эталонный источник 4 излучения и подуглом 9 к нему фотопреобразователь 5(например, фоторезистор) . Симметрично им относительно вертикальной осииндуктора на корпусе (ось В) закреплены источник 6 и фотопреобразователь7, Устройство включает также стаби 1 лизатор тока, устройство продольнойориентации, устройство управлениятемпературой (не показаны) . Работа устройства осуществляется следующим образом.В начальном положении индуктор 2 находится в определенном положении, например справа от зазора между свариваемыми трубами 3.По команде Пуск начинается ориентация индуктора 2, т.е. иидуктор движется влево относительно труб. При совпадении оси А с зазором свет от эталонного источника 4 излучения попадает на фотопреобразователь 5, выходной сигнал которого к (см. фиг.2) определяет уровень калибровки и в дальнейшем запоминается аналоговым узлом памяти (не показан) .Этот же сигнал поступает на устройство продольной ориентации, где начинается счет количества оборотов привода перемещения (не показан) индуктора 2. Количество оборотов привода перемещения пропорционально линейному перемещению индуктора 2. Поскольку уровень калибровки задается стабилизатором тока и зависит от тока эталонного источника 4 излучения, то порог срабатывания устройства включения счетчика числа оборотов выбирается меньше значения сигнала ОК, т,е, По%щи (Пкщея минимально возможное значение сйгиала калибровк и) . При совпадении оси В с зазором свет от эталонного источника б излучения попадает на фотопреобразователь 7, Формирующий сигнал, по которому устройство продольной ориентации выдает команду на останов и реверс привода перемещения индуктора, по этой же команде заканчивается счет числа оборотов. Далее в устройстве ориентации число оборотов привода перемещения делится на дэа н при обратном ходе индуктора останов происходит на половине пути, т.е. при совпадении вертикальной оси индуктора с зазором. Ориентация заканчивается и начинается нагреэ торцов труб. При этом излучение с Торцов нагреваемых труб фиксируется Фотопреобразователем 5, расположенным своей фотоприемной поверхностью под углом М к вертикальной оси А.Сигнал с фотопреобразоэателя 5 поступает в ус тройс тво управления температурой, где производится сравнение с запомненныМ во время ориентации сигналом (сигнал калибровки),Разностный сигнал, воздействуя на источник ВЧ энергии (не показан), управляет температурой нагрева сва- риваемыХ. труб 3, которые в предлагаемом устройстве выполняют роль модулятора, т.е. периодически (каждый цикл) оптически связывают эталонный источник излучения с измерительным Фотопреобразователем.Для улучшения метрологических арактеристик датчика, а также качества управления температурным режимом, для управления температурой можно Использовать оба фотопреобразователя 5 и 7. При этом фотопреобразователь 7 необходимо повернуть так,чтобы и его фотоприемная поверхность составила угол Ч с,вертикальной осью В,и подсоединить к упомя- нутому устройству управления температурой.Таким образом, предложенное решение позволяет существенно расширить технологические воэможности устройства эа .счет совмещения в нем функций измерения температуры и поиска зазора. Кроме того, простая конструкция устройства, а именно наличие всего 2-х Фотопреобразователей и 2-х эталонных источников излучения (лампочек), которые крепятся непосредственно на индукторе, а также тот Факт, что в предложенном, устройстве в качестве модулятора используют само изделие (свариваемые трубы), позволяют значительно уменьшить габариты устройства, что осо,бенно важно при индукционной сварке,где размеры зоны контроля ограничены,Формула изобретенияУстройство для управления индукционныч нагревом, содержащее закрепленные на индукторе фотоэлектрический преобразователь, расположенныйна одной оси с эталонным источникомизлучения, и элемент модуляции,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения технологическихвозможностей, оно снабжено дополнительными фотопреобразователем н зталонныа источником излучения, рас положенными на одной оси, симметричновертикальной оси индуктора, при этомодин из фотопреобраэователей своей30 фотоприемной поверхностью расположен под углам к оси, проходящей черезнего и соответствующий эталонныйисточник излучения .Источники информации,ру принятые во внимание при экспертизе1. Хазаров В .Р. Автоматизациявысокотемпературных процессов,"Энергия" 19742, Авторское свидетельство СССР9 210985кл. В 23 К 9/10, 1976.3. Патент СшА В 3021419,кл. 219-124, 1962.4, Калашников В.Г., Варыкина Н.А,У 1 .У Р пснлгралурой исютМЧи Составитель Т. СорокинаРедактор С. Лыкова Техред Н.Майорош Корректор В. Синицкая о ф ли л ППППатент ф, г.ужгород Ул.Проект Заказ 10774/21 ВНИИП по 113035Тираж 1159Государственного келаи изобретений иосква, Ж, Раушс Подпимитета СССРоткрытийая наб., д.4/
СмотретьЗаявка
2745103, 08.01.1979
ВСЕСОЮЗНЫЙ ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИЙТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОГО MA-ШИНОСТРОЕНИЯ И КОТЛОСТРОЕНИЯ
КОРЗАН ЮРИЙ ДМИТРИЕВИЧ, КОРСУНОВ ВИКТОР МИХАЙЛОВИЧ
МПК / Метки
МПК: B23K 13/00
Метки: индукционнымнагревом
Опубликовано: 15.02.1981
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-804290-ustrojjstvo-dlya-upravleniya-indukcionnymnagrevom.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для управления индукционнымнагревом</a>
Предыдущий патент: Источник для контактной сварки наповышенных частотах
Следующий патент: Способ автоматического слежения за стыкомпри электроннолучевой cbapke
Случайный патент: Способ загрузки и выгрузки продуктов, замораживаемых в ожиженных газах