Устройство для автоматического управления режимом высокочастотной сварки

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пп 967732(51) М. Кл.з с присоединением заявки МоВ 23 К 13/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Опубликовано 23,10 В 2, Бюллетень Мо 39 Дата опубликования описания 23,1082 М.Я.Акимова, А.С.Васильев, А.Р,Казаков, Ви В.П.Стрельников(72) Авторы изобретения Ленинградский ордена Ленина электротехни институт им.В.И.Ульянова (Ленина)) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ ВИСОКОЧАСТОТНОИ СВАРКИ в Изобретение относится к высоко- частотной сварке труб и может быть использовано в трубной промьзаленнос ти.Известно устройство, содержащее кольцевой охватывающий трубную заго товку индуктор и. датчики скорости перемещения трубной заготовки, отклонения ширины и толщины штрйпса, подключенные к блоку управления,Закон изменения мощности в функции указанных параметров имеет вид неравномерность физштрипса по длине ивлияет на геометриюи мощность, выделяющках. При этом точкаменяет свое местопо ических свойст ирине Все эт трубной загот уюся на ее кр схождения кро ов ом мо еЦелью иэо 0 ние качества счет учета во изменением п кромок тРубноПоставленная цель достигается тем,Чо в устройстве для автоматического управления режимом высокочастотной сварки, содержащем кольцевой индуктор охватывающий трубную заготовку и датчики скорости перемещения трубной заготовки, отклонения ширины и толщины штрипса, подключенные к блоку управления, дополнительно введены блок деления и две размещенные на общем магнитопроводе катушки с детекторами и фильтрами, из которых одна установлена внутри индуктора, а вторая смещена относительно первой в направлении точки схождения кромок трубной заготовки и обе эти катушки подключены к блоку управления через блок деления. 1где Рр%(Ьо Ио Р) 113статком известного устря то, что при управленирки оно не поэволяет учфакторов, связанных сочных и формовочных вал ния толщ кция ско нальных са, К, К функции Недо являетс мом сва влияние ем свар(ц.ть,эталонэначе- .т) - фун- номи- штрипые отойстваи режиитыватьбиенииков,ретения является улучшесварного соединения, зазмущений, связанных сложения точки схожденияй заготовки.При этом закон изменения мощностипРинимает видР=,ф (") Н Ж фо Р)++1 о,ио,РЪф 1+%(Ьо 1 лоеР)дВ+ КИ) 5где УФ - величина сигнала, пропорциональная напряженности магнитного поля внутри трубной заготовки в сечении, расположенном между точкой схождения кромок и индуктором, 0, величина сигнала, пропорциональная напряженности магнитного поля внутри трубной заготовки непосредственно в зоне индуктора. 15На фйг,1 представлена блок-схема предложенного устройства, на фиг.2 а1 схема размещения измерительных катушек, вид сбоку, на Фиг.2 б - то .же, вид сверху. 20Устройство содержитблок 1 управления, содержащий сумматор 2, подключенный к.сумматору 3 через блок задержки 4. в свою очередь, сумматор 3 и блок 5 нелинейности подключены к блоку б перемножения. Датчики ширины 7 и толщины 8 штрипса подключены к сумматору 2 блока 1 управления. а датчик 9 скорости подключен к блоку ,4 задержки и блоку 5 нелинейности. Измерительные катушки 10 и 11 с де" текторами и фильтрами, установленные внутри индуктора, одна из которых " смещена относительно другой в направлении точки схождения кромок трубнф заготовки, подключены к сумматору 3 через блок 12 деления. Источник 13 эталонного сигнала уровня мощности подключен к сумматору 3 блока 1 управления.Катушки 10 и 11 размещены на маг 40 нитопроводе 14, охваченном индуктором 15. Магнитопровод 14 помещен внутрь трубной заготовки 16, а его торец расположен вблизи точки 17 схождения кромок трубной заготовки. 45Устройство работает следующим об" разом.Сигналы от датчиков отклонения толщины 8 и ширины 7 штрипса поступают на сумматор 2, а после сложения: в блок 4 задержки. Этот блок необхо. дим, так как не представляется воз можным измерять отклонение ширины и толщины штрипса непосредственно в момент сварки. Рассматриваемые заме", ры проводятся перед формирующими клетями, а получаемые сигналы задерживаются на время, необходимое для поступления данйой части штрипса в сварочный узел. Величина задержки 60 сигналов меняется в зависимости от скорости сварки трубы. Задержанный сигнал, равный сумме сигналов, пропорциональных толщине и ширине штрипса с соответствующими коэффициентами 65 усиления, поступает в сумматор, где складывается с сигналом, поступающим через блок 12 деления от измерительных катушек 10 и 11 с детекторами и фильтрами, и эталонным сигналом уровня мощности от источника 13. Суммарный сигнал поступает в блок 6 перемножения, где он умножается на величину сигнала от датчика скорости, прошедшего блок 5 нелинейности. Блок 5 нелинейности служит для учета пропорциональности изменения мощности на индукторе при изменении скорости перемещения трубной заготовки, Результирующий сигнал блока 6 перемножения является управляющим и подается в систему управления источником питания (не показана). Величина сигнала, снимаемого с катушки 10 с детектором и фильтром, размещенной на магнитопроводе 14 в сечении, располо, женном внутри индуктора 15, пропорциональна величине магнитного потока, проходящего внутри трубной заготовки.Магнитный поток, проходящий через катушку 11 с детектором и фильтром, имеет меньшую плотность, поскольку катушка 11 с детектором и фильтром сдвинута относительно катушки 10 в направлении точки схождения кромок 17 трубной заготовки 16. Поэтому величина сигнала, снимаемого с катушки 10, зависит от положения точки 17 схождения кромок, Перемещение точкисхождения кромок приводит к перераспределению магнитного потока, проходящего внутри трубной заготовки, вдоль оси магнитопровода, так кактрубная заготовка является естественным экраном. Приближение точки схождения кромок к индуктору соответствует уменьшению величин сигнала, снимаемого с измерительной катушки 11, а удаление точки схождения кромокего увеличению, Таким образом, определенному положению точки схождения кромок соответствует определенное отношение сигналов, получаемых с измерительных катушек 10 и 11 с детекторами и фильтрами, расположенных.намагнитопроводе 14. Оптимальному режиму процесса сварки соответствует определенное положение точки схождения кромок, его можно использовать сов-местно с эталонным сигналом уровня мощности от источника 13 и сигналами, пропорциональными скорости штрипса, отклонению его ширины и толщины,снимаемыми соответственно с датчиков9, 7 и 8. Предложенное устройство для автоматического управления режимом высокочастотной сварки позволяет повысить качество сварного соединения,поскольку отработка возмущений в ручном режиме невозможна, так как частота возмущений лежит в пределах 1-10 Гц,формула изобретения Устройство для автоматического управления режимом высокочастотной сварки, содержащее кольцевой индуктор, охватывающий трубную заготовку 5 и датчики скорости перемещения трубной заготовки, отклонения ширины и толщины штрипса, подключенные к. блоку управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества О сварного соединения за счет учета возмущений, связанных с изменением .положения точки схождения кромок, в устройство дополнительно введены блок деления и две размещенные наобщем магнитопроводе катушки с детекторами и фильтрами, иэ которыходна установлена внутри инпчктопа, а.вторая смещена относительно первойв направлении точки схождения кромоктрубной заготовки и обе эти катушкиподключены к блоку управления черезблок деления. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 685461, кл. В 23 К 13/02, 1976,За ПП Патент" оектная, Ужгор Фили 980/23 Тираж 1153 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж-Э 5, Ра