Устройство контроля частоты пульсаций электрических параметров при контактной стыковой сварке оплавлением

О П И С А Н И Е912438ИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(53) УДК 621.791. .762 (088.8) СССР Опубликовано 15.03.82. Бюллетень10Дата опубликования описания 15.03.82 по делан изобретений и открытийщ ищаО. С, Лабадзе, А. Б. Иванов, Г. Л, Гелазония и Н. ф. Нижегольский" " - -;сИнститут систем управления АН Грузинскф ССРй.ф-;(54) УСТРОИСТВО КОНТРОЛЯ ЧАСТОТЫ ПУЛЬСАЦИЙЭ,ЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ КОНТАКТНОЙСТЫКОВОЙ СВАРКЕ ОПЛАВ,ЛЕНИЕМ 1Изобретение относится к стыковой контактной сварке и может быть использовано в черной и цветнбй металлургии.Известно устройство контроля частоты пульсаций тока, реализованное в самонастраивающейся системе регулирования про цесса, содержащее чувствительный элемент, подключенный к трансформатору тока, фильтр высокочастотных помех, формирователь импульсных сигналов и частотомер, при этом чувствительный элемент соединен10 с фильтром высокочастотных помех, который в свою очередь, подсоединен к формирователю импульсных сигналов, подключенному к частотомеру, который преобразует сигналы в потенциальный сигнал 11.Недостатком этого устройства является тз необходимость фильтрации сигнала от высокочастотных помех и преобразования импульсных сигналов в потенциальный с помощью частотомера, что снижает достоверность, а следовательно, и точность контроля,20Известно также устройство контроля частоты пульсаций вторичного напряжения, реализующее способ стыко вой контактной сварки оплавлением, содержащее последовательно соединенные чувствительный элемент,2фильтры нижних и, верхних частот контролируемого параметра и конденсаторный часто- томер 2.Однако это устройство имеет низкую точность контроля, обусловленную как фильтрацией сигналов, так и преобразованием информационных сигналов с помощью конденсаторного частотомера, токи утечки которого снижают достоверность преобразования.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство для контроля частоты пульсаций, реализованное в устройстве для контроля процесса стыковой контактной сварки оплавлением, содержащее последовательно соединенные чувствительный элемент, фильтр нижних частот; служащий для защиты от высокочастотных помех, заграждающий фильтр, настроенный на частоту 50 Гц, двухполупериодный выпрямитель, усилитель, ограничитель, частотный детектор, преобразующий информационный сиг нал в сигнал постоянного тока, усилитель мощности и самописец-регистратор, произво-. дящий запись в единицах частоты на бумажную ленту и КС-генератор, подключенныйко входу усилителя и предназначенный для калибровки шкалы, настроенной на частоту 1000 Гц 3.Недостатком этого устройства является низкая достоверность и точность контроля, обусловленная необходимостью применения элемента фильтрации, двухполупериодного преобразователя и частотного детектора.Цель изобретения - повышение точности контроля.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее чувствительный элемент, усилитель и регистрирующее устройство, введены последовательно соединенные фильтр постоянной составляющей, первый дифференцирующий элемент, элемент выбора сигналов одной полярности, формирователь импульсных нормированных сигналов и сумматор, а также последовательно соединенные компаратор, второй дифференцирующий элемент и формирователь управляющих сигналов, при этом последний подключен к другому входу сумматора, выход которого соединен с регистрирующим устройством, а чувствительный элемент через усилитель соединен с компаратором и фильтром постоянной составляющей. На фиг. 1 изображена структурная схема устройства контроля частоты пульсаций электрических параметров; на фиг. 2 диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства, где 1.1 - сигнал с чувствительного элемента; Б - усиленный сигнал;1.1 - сигналы с первого дифференцирующего элемента; 13 - выделенные сигналы одной полярности; 11 в - импульсные нормированные сигналы; 11 в - сигналы компаратора; 11 - сигналы со второго дифференцирующего элемента; 1.)в - управляющие сигналы.Устройство содержит чувствительный элемент 1, усилитель 2, фильтр 3 постоянной составляющей, первый дифференцирующий элемент 4, элемент 5 выбора сигналов одной полярности, формирователь 6 импульсных нормированных сигналов, сумматор 7, компаратор 8, второй дифференцирующий элемент 9, формирователь 10 управляющих сигналов и регистрирующее устройство 11, при этом чувствительный элемент соединен со входом усилителя 2, его выход соединен с последовательно соединенными фильтром 3 постоянной составляющей, первым дифференцирующим элементом 4, элементом 5 выбора сигналов одной полярности, формирователем б.импульсных нормированных сигналов, выход которого подключен к счетному входу сумматора 7, и с последовательно соединенным компаратором 8, вторым дифференцирующим элементом 9 и формирователем 10 управляющих сигналов, выход которого подсоединен к управляющему входу сумматора, а выход сумматора соединен с регистрирующим устройством 11. Устройство работает следующим образом, Чувствительный элемент 1 выполненв виде двух идентичных преобразователей Холла, установленных по обе стороны от шины неподвижной станины стыкосварочной машины вдоль перемещения подвижной.Преобразователи Холла соединены после-, довательно, поэтому высокочастотные помехи компенсируются. Тактовые электроды преобразователей Холла подключают либо к стабилизатору тока, либо к датчику вторичного напряжения, подключенного к губкам стыкосварочной машины, при этом на выходе чувствительного элемента формируется сигнал, пропорциональный току или мощности, соответственно. Усиленный в усилителе 2 информационный сигнал (фиг. 2 поступает, на выход фильтра постоянной составляющей 3. Фильтр выполняет функцию предварительного дифференцирования для выявления слабых пульсаций и формизорования переднего и заднего фронтов пульсаций. Роль фильтра постоянной составляющей выполняет, например конденсатор. Сигнал с фильтра поступает на вход первого дифференцирующего элемента 4, который формирует импульсные сигналы 1.) равной Ы полярности, соответствующие моментамнаступления пульсации. Одной пульсации соответствует два равнополярных сигнала, элементом выбора сигналов одной полярности 5 (например, диодом или поляризованным конденсатором) осуществляют операцию выбора однополярных сигналов Ц 4.Амплитуда и крутизна полученных сигналов 1.14 различна, и для исключения возможной потери импульса эти импульсы преобразуют в импульсные нормированные сигналы в формирователе 6. Эти импульсы далее поступают непрерывно на счетный вход сумматора 7. Работой сумматора управляют импульсные сигналы, сформированные последовательным дифференцированием сигналов 1.1 с компаратора 8, подключенного к выходу усилителя и формированием по сигналам (.)г управляющих сигналов Эти сигналы появляются только в момент, прохождения через нуль основного информационного сигнала.4 В это время отсутствуют пульсации, таккак наступает технологическая пауза в сплавлении. Длительность управляю 1 цего сигнала 1, выбирают из условия1 (у.с.агде 1, - время считывания информационно го сигнала (10 с);1 - время начала пульсации в следующем полупериоде (3 - 5) Х 104 с.поэтому потеря информационного импульса полностью исключается.Передним фронтом управляющего сигнала производится считывание набранного числа в сумматоре, а задним - сброс и подготовка сумматора к счету импульсов в следующем полупериоде.Таким образом, число пульсаций за полу- период характеризует частоту пульсаций контролируемых электрических параметров,Информация о частоте пульсаций посту, пает в регистрирующее устройство (например, типа Щ 68000 К), обеспечивающего последовательную распечатку поступающей информации. Для получения аналогового сигнала о частоте пульсации выход сумматора необходимо подключить к цифроаналоговому преобразователю и далее производить запись известными средствами.Использование предлагаемого устройства повышает точность контроля за счет получения информационного сигнала без высокочастотных помех, предварительного выявления слабых сигналов и последующего их дифференцирования, нормирования сигналов одной полярности и исключения потери информационных импульсов путем осуществления считывания в моменты наступления технологических пауз в оплавлении. Формула изобретенияУстройство контроля частоты пульсаций электрических параметров при контактной стыковой сварке оплавлением, содержащее чувствительный элемент, усилитель и регистрирующее устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля в него введены последовательно соединенные фильтр постоянной составляющей первый дифференцирующий элемент, элемент выбора сигналов одной полярности, формирователь импульсных нормированных сигналов и сумматор, а также последовательно соединенные компаратор, второй дифференцирующий элемент и формирователь управляющих сигналов, при этом последний подключен к другому входу сумматора, выход которого соединен с регистрирующим устройством, а чувствительный элемент через усилитель соединен с компаратором и фильтром постоянной составляющей,Источники информации,принятые во вниманце при экспертизе1, Патон Б. Е., Лебедев В. К. Электрооборудование для контактной сварки, М.,Машиностроение, 1969, с. 233.2. Авторское свидетельство СССР239454, кл. В 23 К 11/04, 20.07.67.3. Авторское свидетельство СССР159247, кл. В 23 К 1 1/04, 2.02.62 (прототип).4/5ая дактор И. Касарда каз 1247/19 ВНИИПИ Го по делам 113035, Москва Филиал ППП Паитель Г. Чаиковскии А. Бойкас Ко 1151 По нного комитета СС тений и открытийРаушская наб., д Ужгород, ул: Проек Состав Тех ред Тираж дарстве изобре Ж - 35 нт, г. ректор М. Шароши писное Р