Устройство для автоматического измерения энергии при стыковой сварке

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 884910 Союз СоввтсинкСоциалнстичесиикРеспублик(51)М. Кл. В 23 К 11/04 1 юеудюретюаеце кюиктвт ИВР юю аюлеи изабретеии 11 н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГИИ ПРИ СТЫКОВОЙ СВАРКЕИзобретние относится к стыковои электросварке и может быть использовано в системах регулирования энергии в электросварочных машинах.Известно устройство для измерения энергии для контактных точечных, машин, содержащее датчик тока и напряжения, умножитель,согласующие усилители и преобразователь тока в частоту импульсов 111.К недостаткам этого устройства следует отнести то, что оно предназначено для контактной точечной сварки и не обеспечивает необходимой точности и быстродействия измерения энергии в стыкосварочных машинах за минимальное время, например, полу- период или период переменного тока,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для автоматического измерения энергии при стыковой сварке, содержащее датчики напряжения и тока сварки, подсоединенные к блоку умножения, выход которого через входные ключи подключен к интеграторам,1выходы которых через выходные ключиподсоединены к четырехвхрдовой схеме ИЛИ, управляющие входы интеграторов подключены к блокусброса 1 21,Устройство характеризуется недостаточными быстродействием (периодпеременного тока) и надежностью, 10вследствие сравнительной сложностисхемы, требующей регулировки четырех,параллельных цепей измерения.Цель изобретения - повышение надежности работы за счет исключения 15влияния помех на работу устройства,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для автоматического измерения энергии при стыковой сварке, содержащее датчики напря-.жения и тока сварки, подсоединенныена входы блока умножения, выход которого через интегрирующий блок соединен с усилителем, выход последнего является первым выходом устрой 8849счва, управляющий вход интегрирующего блока соединен с блоком сброса,а также схему ИЛИ, введены последовательно .соединенные фильтр, выпрямитель, нуль-орган и формировательимпульсов, при этом выход последнегоявляется вторым выходом устройства,вход фильтра соединен с выходомдатчика тока, выход нуль-органа соединен с одним из входов элемента 1 ОИЛИ, другой вход которого соединенс выходом формирователя импульсов,а выход элемента ИЛИ соединен с блоком сброса.На фиг. 1 приведена блок-схема 1устройства, на фиг. 2 - диаграммынапряжений на соответствующих выходах элементов, приведенных на блоксхеме устройства,В устройстве выходы датчика 1 на- , щпряжения и датчика 2 тока сваркисоединены со входом блока 3 умножения, Кроме этого, выход датчика 2 тока подключен на вход фильтра 4, Квыходу блока 3 умножения подключен 2 Зинтегрирующий блок 5, к которомуподключен блок 6 сброса интегратораинтегрирующего блока 5, выход интегрирующего блока 5 подключен на входусилителя 7, выход которого одновременно является и выходом устройства.Выход фильтра 4 соединен со входомвыпрямителя 8, выход которого черезнуль-орган 9 соединен со входом формирователя импульсов 10 и элементаИЛИ 11, при этом на вход этого же33элемента подключен выход формирователя 10 импульсов, который являетсявторым выходом устройства, Выходэлемента ИЛИ 11 подключен на входблока 6 сброса интегратора интегри 40рующего блока 5.Устройство работает следующим образом,Сигналы напряжения и тока сваркиподаются с датчиков 2 и 1 на блок 3умножения. Одновременно этот сигналс датчика 2 тока поступает на фильтр4, с выхода которого напряжение поступает на выпрямитель 8. С выходавыпрямителя сигнал поступает на нуль- ф 0орган 9, а с его выхода на формирователь 10 импульсов и на вход, элемента ИЛИ 11; Кроме того, сигнал свыхода формирователя 10 импульсовтакже поступает на вход элемента ЫИЛИ 11. С выхода элемента ИЛИ 11 сигнал через узел сброса интегратора интегрирующего блока 5 интегрирования 10 4разрешает интегрирующему блоку 5интегрирование сигнала, поступающего от блока 3 умножения. Сигнал с выхода интегрирующего блока 5 через усилитель 7 поступает на первый выход устройства.При поступлении сигналов напряжения в первый полупериод (положительный) от датчика 1 напряжения (фиг.2, О 4) и датчика 2 тока (фиг.2, О) блок 3 умножения обеспечивает их умножение (фиг.2, О). Одновременно сигнал от датчика 2 тока, последовательно проходя фильтр 4, исключающий ложный запуск нуль-органа при помехах и кратковременных провалах в кривой тока до нуля выпрямитель 8, нуль-орган 9, элемент ИЛИ 11, узел 6 сброса интегратора, разрешает интегрирование блоку 5 (фиг.2, Оэ 1 9) По окончании полуволны тока на выходе интегратора интегрирующего блока 5 устанавливается постоянное значение напряжения, пропорциональное значению энергии, подводимой к стыку из сети за полупериод переменного тока, Одновременно после оконча- ния полуволны тока нуль-орган 9 запускает формирователь 10 импульсов, выходной сигнал которого обеспечивает работу интегратора интегрирующего блока 5 (фиг.2, О), и кроме этого, поступает на выход устройства для применения в системах регулирования, -В течение времени ширины импульса формирователя 10 импульсов, имеющего длительность порядка 1 Е от полу- периода напряжения сети, в системе регулирования должен производиться запрет формирования импульсов управления сварочным током, а напряжение на выходе усилителя 7 остается постоянным и может быть использовано в системе регулирования энергии. После окончания импульса и при отсутствии тока сварки блок 6 сброса сбрасывает интегратор интегрирующего блока 5 в нулевое состояние.На этом цикл интегрирования и выдачи сигнала, пропорционального значению энергии за полупериод, заканчивается. С приходом отрицательной полуволны тока цикл повторяется.Таким образом, благодаря тому, что время интегрирования выбрано равным полупериоду переменного тока не более ) промышленной частоты,на выходе устройства к концу полупериода всегда будет сигнал, пропорциональный энергии, Следовательно, предлагаемое устройство имеет, с одной стороны, запаздывание, равное полупериоду переменного тока, а с другой - выходной сигнал, представ"; ленный в виде напряжения постоянного тока определенной длительности после окончания полуволны тока.Применение предлагаемого устройства позволит повысить надежность систем регулирования энергии в процессах стыковой электросварки. Формула изобретения Устройство для,автоматического измерения энергии при стыковой свар ке, содержащее датчики напряжения и тока сварки, подсоединенные на входы блока умножения, выход последнего через интегратор соединен с усилителем, выход которого является первым выходом устройства, причемуправляющий вход, интегрирующего блокасоединен с блоком сброса, а такжеэлемент ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надежности работы, за счет исключения влияния помех на работу устройства, внего введены последовательно соединенные фильтр, выпрямитель, нульорган и формирователь импульсов,при этом выход последнего являетсявторым выходом устройства, входфильтра соединен с выходом датчикатока, выход нуль-органа соединен содним из,входов элемента ИЛИ, другойего вход соединен с выходом формирователя импульсов, а выход элементаИЛИ соединен с блоком сброса.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Автоматическая сварка", В 3,1978, с. 70-71,2. Авторское свидетельство СССРВ 5 б 9415, кл. В 23 К 11/04, 29.01.76