Устройство для измерения ширины сварного стыка

(23) Приоритет ЬоударотеенныЯ квинтет СССР оо делам изобретений и открытия(71) Заявите Пензенский политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ШИРИНЫ СВАРНОГО СТЫКА Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано цля контроля сварочных работ преимущественно при автоматизации процесса газовой сварки.Известен "Индукционный дифференциальный цатчик положения свариваемого стыка, содержащий Ш-образный сердечник с закрепленной на его центральном стержне обмоткой, генератор переменного тока, уложенный вцоль стыка и выполненный в вице двух изолированных частей проводника и коммутатор, который через элемент "ИЛИ подключает проводники к выходу генератора переменного тока 1 .Однако такое устройство является сложным ввиду необходимости прокладки проводов вцоль свариваемых стыков.Известен также "Индукционный датчик положения свариваемого стыка". содержащий разделенный на части немагнитной прокладки центральный сердечник Ш-образной формы и боковые П-образные час ти, причем питающая обмотка расположена на срецнем стержне, а на крайних частях магнитопровода уложены встречно включенные обмотки рабочего сигнала, на П-образных стержнях сердечника 5уложены обмотки компенсации погрешности, включенные встречно-послецова-: тельно с обмотками рабочего сигнала 21,Недостатком данного устройства является низкая точность.1 оНаиболее близким к изобретению потехнической сущности является Устройство цля определения трещин в ферромагнитной ленте". Оно соаержит постоянный магнит цля подмагничивания стальной ленты, послецовательно соединенные магнитоинцукционный преобразователь и парафазный усилитель, прямой выход которого через первый детектор, формирователь и линию задержки поцкаочен к первому входу схемы совпадения, второй вход которой через второй аетектор и формирователь подсоединены к инверсному выходу усилителя, а выхоа схе% 19 1 3 80 мы совпадения через счетчик импульсов поцключен к блоку цифрового отсчета.Сигнал электроцвижущей силы (ЭДС) от трещины на выходе магнитоинаукционного преобразователя имеет форму цвухполярного импульса. Он усиливается парафазным усилителем, на выходе которого будут парафазные сигналы, которые детектируются детекторами и преобразуются формирователями в прямоугольные импульсы, Сигнал с прямого выхоца усилителя задерживается линией задержки на время, при котором происхоцит его перекрытие с инвертированным отрицательным импульсом. Далее оба сигнала аоцаются на вхоцы схемы совпадения, и сигналы с нее поцсчитываются счетчиком и регистрируются блоком цифрового отсчета 33 .Оанако указанное устройство только подсчитывает число трещин, а не определяет их ширину.Сварной стык (несколько мм) можно рассматривать как очень большие трещины (десятки мкм). Он может быть измерен цифровым метоцом с высокой точностью.Цель изобретения - повышение точнос-, ти измерения ширины сваренного стыка,Поставленная цель достигается тем,что в устройство для измерения ширинысварного стыка, содержащее постоянныймагнит аля подмагничивания свариваемого магнитного материала, магнитоинцукционный преобразователь, соециненный спарафазным усилителем, и схему совпадения, которая через счетчик импульсовсоецинена с блоком цифрового .отсчета,ввеаены триггер и генератор эталоннойчастоты, при этом прямой и инверсныйвыхоцы парафазного усилителя соециненысоответственно с установочным вхоцоми входом сброса триггера, выхоц послецнего соединен с одним из входов схеммы совпадения, а ее другой вход соецинен с генератором эталонной частоты.На фиг. 1 показана схема прецлатаемого устройства; на фиг. 2 - временныециаграммы напряжений, поясняющие работу устройства,Устройство содержит постоянный магнит 1, поцмагничивающий свариваемыймагнитныи материал, магнитоинаукционный преобразователь (типа магнитнойголовки) 2 с измерительной катушкой,парафазный усилитель 3, триггер 4 сразцельными вхоцами, генератор 5 эталонной частоты, схему 6 совпадения,счетчик 7 импульсов, блок 8 цифрового отсчета, причем выхоц магнитоинцукционного преобразователя 2 соецинен со входом парафазного усилителя 3, прямой выход которого связан с установочным взводом триггера 4, а инверсный выход со входом сброса триггера, выхоц триггера 4 подключен к первому входу схемы 6 совпацения, второй вхоц которой связан с выходом генератора 5 эталонной частоты, а выход схемы 6 совпацения поцключен через счетчик 7 импульсов к блоку 8 цифрового отсчета.Рассмотрим врем нные диафрагмы работы (фиг, 2). Сигнал с выхода магнитоинцукционного преобразователя пред ставляет собой авухподярный импульс, так как ширина трещин имеет размеры десятков мкн (фиг, 2 а). Вля стыка, размеры которого единицы мм, возцушныйпромежуток велик, а проницаемость воздуха равна нулю, то при перемещениимагнитоинцукционного преобразователяпоперек оси стыка или вращения его взоне сварного стыка, один авухполярныйимпульс превращается в цва импульса,разнесенных во времени (фиг. 2 б).На выхоце парафазного усилителя 3эти импульсы формируются в прямоугольные (фиг, 2 в) и при заполнении интервала времени межау этими импульсами,пропорционального размеру сварного стыка, имульсами генератора 5 эталоннойчастоты на счетчик 7 пройцет число импульсов, пропорциональных размеру сварочного стыка (фиг, 2 г), т.е. блоком 8цифрового отсчета будет регистрироваться цифровой эквивалент ширины сварочного стык а,Применение прецлагаемого устройства измерения ширины сварного стыка позволит в сочетании с щаговыми или импульсными двигателями, включенными в цепь обратной связи управления скоростью перемещения сварочного аппарата или изменения ,скорости подачи эдектроцов, полностью ,автоматизировать процесс сварки, исключив необходимость газосварщика и сохранив при этом высокое качество газовой сварки. Это обеспечит большой экономический эффект нароцному хозяйству. Формула изобретения Устройство цля измерения ширинысварного стыка, соцержашее постоянныймагнит цля поамагничивания свариваемо 5 899293 б го магнитного материала, магнитоиндук- дом сброса триггера, выход последнего ционный преобразователь, соединенный соединен с одним нз входов схемы совс парафазным усилителем и схему созна- падения, а ее другой вход соединен с гедения, которая через счетчик импульсов нератором эталонной частоты.соединена с блоком цифрового отсчета, Источники информации, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с це- принятые во внимание при экспертизе лью повышения точности измерения ши. Авторское свидетельство СССР рины сварного стыка, в него введены М 577106, В 23 К 9/10, 04.01.76. триггер и генератор эталонной частоты, 2,. Авторское свидетельство СССР при этом прямой и инверсный выходы О М 880957, В 23 К 9/10, 28.07.78. парафазного усилителя соединены соот. Авторское свидетельство, СССР етственно с установочным входом и вхо- М 652479, Я 01 й 27/82, 18.12.78.899293 Составитель Г, Чайковскийе Техреа М. Неть Керреатер Н. Степ Редакт аказ 12018/17 Тираж 1150ВНИИПИ Госупарствепо аелам изобре113 О 35, Москва, Жт Рау Поцписн ного комитета С тений и открытий шская наб., а. 4илиал ППП РПатентфт г. Ужгороцт ул. Проектная,