Устройство для измерения положения оси сварного стыка

Союз СоветскикСоцмалмстмческмкРесттубттмк ОП НСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 899294(23) Приоритет ао делам изобретений и отерь 1 тий(5 З ) д К 62 1,79 1. ,85 (088.8) Ката опубликования описания 25.С 1.8 И. В; Бойков, И. Р. Добровинский, В. М. вюбенко и В А Иванов(7) Заявитель Пензенский политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ОСИ СВАРНОГО СТЫКАИзобретение относится к сварочномупроизводству и может быть использовано;для контроля сварочных работ преимущественно при автоматизации процессагазовой сварки.Известен Индукционный аифференци 5альный датчик положения свариваемогостыка", соцержаший Ш-образный серцечник с закрепленной на его центральном стержне обмоткой генератор переменного10тока, уложенный вдоль стыка и выполненный в виде двух изолированных частей провоцник и коммутатор, которыйчерез схему "ИЛИ подключает провоцники к выходу генератора переменного15 тока " 11Однако такое устройство характеризуется сложностью, ввиду необхоцимости прокладки проводов у свариваемых сты.- ков.20Известен также "Индукционный датчикположения свариваемого стыка", содержаший разделенный на части немагнитной прокладки центральный сердечник Ш-образной формы и боковые П-образные части, причем питаюшая обмотка расположена на срецнем стержне, а на крайних частях магнитопровоаа уложены встречно включенные обмотки рабочего сигнала, на П-образных стержнях сердечника уложены обмотки компенсации погрешности, включенрые встречно-послецовательно с обмотками рабочего сигнала 121Недостатком данного устройства является относительно низкая точность.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является Устройство цля определения трешин в ферромагнитной ленте". Оно содержит постоянный магнит для поцмагничивания стальной ленты, последовательно соединенные магнитоинцукционный преобразователь и парафазный усилитель прямой выход которого через первый цетектор, формирователь и линию задержки подключен к первому входу схемы совпадения, второй вход которой через второй аетектор и формирователь подсоединены к инверсному вы3 89929 ходу усилителя, а выход схемы совпаде= ния через счетчик импульсов подключен к блоку цифрового отсчета.Сигнал электродвижушей силы (ЭДС) от трещины на выходе магнитоиндукционного преобразователя имеет форму двухполярного импульса, Он усиливается парафазным усилителем, на выходе которого будут парафазные сигналы, которые детектируются детекторами и преобразуются формирова й телями в прямоугольные импульсы. Сигнал с прямого выхода усилителя задерживается линией зацержки на время, при котором происхоцит его перекрытие с инвертированным отрицательным импульсом, у Далее оба сигнала подаются на вхоцы схемы совпадения, и сигналы с нее поцсчит ываютс я счетчиком и ре гистрируются блоком цифрового отсчета 33Однако известное устройство только поцсчитывает число трещин, а не определяет их ширину,Цель изобретения - повышение точнос ти измерения положения оси сварного стыка. О Интервал времени Т, (между импульсами 1 и 2) и Т (межцу импульсами 3 и 4) пропорциональны ширине сварного стыка, а разность интервалов времени Т - Т пропорциональна эксцентриситету 2положения оси стыка относительно оси вращения магнитоинцукционн ого преобразователя. Парафазный усилитель 3 преобразует импульсы с магнитоинцукционного преобразователя 2 в прямоугольные. Лоставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения положения оси сварного стыка, содержащее постоянный магнит цля поцмагничивания сварнваемого магнитного материала, магнитоЯй индукционный преобразователь, соециненный с парафазным усилителем, схему совпадения и счетчик импульсов, соециненн ый с блоко м цифрового отсче та, введены цва триггера, вторая и третья схемы совпадения и генератор эталонной частоты, при этом прямой выход парафазного усилителя соединен со входом сб р ос а перв ого триггер а, ус тан ов очи и й вход которого соединен с инверсным выходом парафазного усилителя и счетным входом второго триггера, прямой и ин - версный выходы которого соединены соо 1 ветственно со вторыми вхоцами второй и третьей схемы совпадения, первые вхо- ф 5 цы которых соединены с выходом первой схемы совпадения, входы которых соецинены с прямым выходом первого триггера и выходом генератора эталонной частоты, а выхоцы второй и третьей гхем 3 О совпадения соединены со входом счетчика импульсов.На фиг. 1 показана блок-схеме устройства; на фиг. 2 - циаграммы, поясняющие работу устройства. 35Схема содержит постоянный магнит 1, магнитоинцукционный преобразователь (типа магнитной головки) 2 с измерительной 4 4катушкой, парафазный усилитель 3, триггеры 4 и 5, три схемы 6 - 8 совпадения, генератор 9 эталонной частоты, счетчик 10 импульсов, блок 11 цифрового отсчета, причем выхоц магнитоинцукционного преобр азова теля 2 соединен с о входом парафазного усилителя 3, инверсный выход которого связан с установочным входом триггера 4 и со счетным входом триггера 5, а прямой выхоц парафазного уси- лителя 3 соецинен со входом сброса триггера 4, выхоц последнего подключен к первому вхоцу схемы 6 совпадения, второй вхоц которой связан с выхоцом генератора 9 эталонной частоты, а выхоц схемы 6 совпадения подключен к первым входам дополнительных схем 7 и 8 совпацения; вторые вхоцы которых связаны соответственно с прямым и инверсным входами триггера 5, а выходы схем 7 и 8 совпадения подключены ко входу счетчика 10, связанному с блоком 11 цифрового отсчета,Сигнал с выхода магнитоинцукционного преобразователя прецставляет собой двух- полярный импульс, так как ширина трещины имеет очень малые размеры (поряцка десятков мкн). Для сварного стыка, разме - ры которого несколько мм, воздушный промежуток стыка велик, он много больше зазора магнитной головки магнитоинцукционного преобразователя 2, и при вращении последнего поперек оси стыка или вращения его в зоне сварного стыка оцин цвухполярный импульс превращается в цва импульса, разнесенных во времени. Всего же за один оборот вращения магннтоиндукционного преобразователя будет четыре импульса (фиг. 2 а). Это соответствует диаграмме (фиг. 2 б) плана вращения магнитоинцукционного преобразователя в зоне свариваемого стыка. Зцесь точка 1 соответствует первому положительному импульсу, точка 2 - второму отрицательному, точка 3 - третьему положительному, точка 4 - четвертому отрицательному, второй оборот вращения и т.ц.8992 94 Устройство цля измерения положенияоси сварного стыка, содержащее посто 3 янный магнит цля поцмагничивания свариваемого магнитного материала, магнитоинцукционный преобразователь, соединенный с парафазным усилителем, схемусовпадения и счетчик импульсов, соедий пенный с блоком цифрового отсчета, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности измерения положенияоси сварного стыка перед сваркой, в него введены цва триггера, вторая и третьяф схемы совпацения и генератор эталонной частоты, при этом прямой выход парафазного усилителя соединен со входом сброса первого триггера установочный вход последнего соединен с инверснымвыходом парафазного усилителя и счетнымвходом второго триггера, его прямой иинверсный выходы соединены соответственно со вторыми входами второй итретьей схем совпадения, а их первыевходы соединены с выходом первой схемы совпадения, входы последней соединены с и ямым выходом первого триггераи выходом генератора эталонной частоты,а выходы второй и третьей схем совпафй пения соепчнены со входом счетчика импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 577106, кл. В 23 К 9/10, 04,01.76.2. Авторское свидетельство СССРМ 580957, кл. Б 23 К 9/10, 28.07.753, Авторское свицетельство СССРМц 652479, 15. 12.75. Применение данного устройства поз lвопит повысить точность определения положения оси сварного стыка перец сваркой,управлять положением электрода и пол- ффностью автоматизировать процесс газовой сварки, что даст большой техникоэкономический эффект народному хозяйству,Таким образом, вторым импульсом сс инверсного выхода парафазного усилителя 3 вводятся триггеры 4 и 5; открывается схема 6 совпацения, и имульсыгенератора 9 эталонной частоты проходят в течение времени Т через дополнительную схему 7 совпадения (сложения),открытую сигналом с прямого выхода триггера 5 на реверсивный счетчик 10. Поприхоцу третьего импульса триггер 4сбрасывается, запирается схема 6 совпадения, прекращается поступление импульсов на реверсивный счетчик 10. Поприходу четвертого (отрицательного) импульса снова вводится триггер 4 и сбрасывается триггер 5, закрывая дополнительную схему 7 совпацения и открываядополнительную схему 8 совпадения (вычитания). Триггер 4 открывает схему 6совпадения и импульсы генератора 9эталонной частоты через дополнительную схему 8 совпадения вычитаются изреверсивного счетчика 10. По приходупятого импульса сбрасывается триггер 4и закрывает схему 6 совпадения. В блоке 11 цифрового отсчета будет цифровойэквивалент разности интервалов времениТ - , который пропорционален эксцентри. ситету положения оси сварного стыкаотносительно оси вращения магнитоиндукционного преобразователя,Формула изобретения