Способ измерения расстояния до поверхности изделия при дуговой электросварке

оо 994176 Союз СоветскнкСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИ ЗОБРЕТЕ Н ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.В 23 К 9/10 с присоединением заявкиГесударствекай кеиктет СССР аа делам кзевретеиий и итвриткй(23)Приоритет Опубликовано 07.02.83. Бюллетень5 Дата опубликования описания 07.02.83(72) Авторы изобретенн уь и А. В. Степаненко В. А. На(7) Заявитель мсомольский-на(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЯДО ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЯ ПРИ ДУГОВОЙЭЛЕКТРОСВАРКЕ при этом скорость перемещения звуковой волны из-за колебаний сварочной ванны носит неравномерный характер., Целью изобретения является повыщение точности измерения расстояния до поверхности изделия при дуговой электросварке.Это достигается тем, что при реализа- ции способа измерения расстояния до поверхности изделия при дуговой электросварке, включающего подачу от генератора звукового сигнала на поверхность иэделия звуковой волны, регистрацию в кокърольной точке звуковой волны, отраженной от поверхности изделия, и оценку измеряемого расстояния по пути, пройденному звуковой волной в интервале времени меж- ду ее излучением и регистрацией в контрольной точке, в качестве генератора звукового сигнала используют сварочную ду гу, в процессе измерения регистрируют случайные изменения величины сварочного тока, а момент начала излучения звуквой волны на поверхность изделия оценивают по всплеску переменной соста 1Изобретение относится к области сварочного производства, в частности к сцособу измерения расстояния до поверхнооти изделия при дуговой электросварке, и может.найти применение, в частности, при измерении длины дугового промежутка при сварке плавящимся электродомИзвестен способ измерения расстояния до поверхности изделия при дуговой электросварке, включающий подачу от генерао тора звукового сигнала на поверхность изделия звуковой волны, регистрацию в контрольной точке звуковой волны, отраженной от поверхности изделия, и оценку измеряемого расстояния по пути, прой 15 денному звуковой волной в интервал времени между ее излучением и регистрацией в контрольной точке 1.Недостатком известного способа является низкая точность измерения, обус о ловленная необходимостью прохождения звуковой волны двойного пути, от генератора до поверхности изделия и от поверхности изделия до контрольной точки,голитехнический институт6 4,где х(1-) - сигнал, поступивший оттрансформатора тока;УИ -С )- сигнале поступивший отмикрофона.Уровень выходного сигнала зависит отразности транспортного заламыванияГг, и введенной в первый канал задержки и будет иметь максимум при С= с тЭкстремальным регулятором 24, подключенным к третьему входу 28 коррелятора, влияют на параметры линии задержки, изменяя время запаздывания ь дополучения на выходе коррелятора максимума сигнала. Измерительный прибор 25показывает расстояние от микрофона досварочной дуги согласно выражениюСтПредлагаемое устройство дает возможность измерить расстояние до уровняжидкого металла при электродуговойсварке и позволяет автоматизироватьсварочные работы, например, при сваркевертикальных швов в судостроении.Пример. Два листа 1 металла толшиГной .Ь закрепляются неподвижно в стойках сварочного аппарата. С одной стороны зазор между листами закрывает охлаждаемая накладка 2, с другой - полэун3, который может перемешаться вверх постойкам аппарата. На ползуне крепитсяподвижная каретка 4 с направляющейтрубкой 5, по которой в зазор непрерывно подается электродная проволока 6.,Иля равномерного проваривания шва каретка может перемещаться вперед-назадпо направляющим попзуна на расстояниеЬХ ( - , На каретке на расстоянии 0 отместа: горения дуги с помощью кронштейна жестко закреплен микрофон 7. Кабель8, по которому протекает сварочный ток,проходит. через сердечник трансформатора 9 тока. Так как источником звука присварке является сварочная дуга, то между сигналом(Ф,), снимаемым,с микрофона, и сигналом переменной составляощей сварочного тока Х И ), снимаемогос трансформатора тока, существует корреляционная связь., На этом явлении основан принципдействия данного устройства. Дпя выявления корреляционной связи между сигналами Х(1 и У(,1) они подаются на входкоррелятора.Сигнал Х с трансформатора токаи усиленный усилителем 11 сигнал уЯ) 3 99417 ляющей сварочного тока, определяя при этом взаимокорреляционную функцию тока и звуковой волны с фиксированием сдвига экстремума корреляционной функцяи от ее начального значении.На фиг. 1 показан сварочный аппарат . с элементами устройства, реализующего способ; на фиг, 2 - блок-схема узла регистрации звуковой волны (,коррелято-; - ра), предназначенного для реализации, 1 Е способа измерения. расстояния до поверх ности иэделия при дуговой электросварке.На листы 1 металла наложены накладка 2 и ползун 3. На ползуне 3 закреплена каретка 4 сварочного аппарата с д направляющей трубой 5 для подачи электродной проволоки 6. На каретке 4 зак реплен микрофон 7 и конец сварочного кабеля 8, проходящего через сердечник трансформатора 9 тока. К выходам микрофона 7 и трансформатора 9 тока подключен узел 10 регистрации звуковой волны (коррелятор), выполненный иэ электрически соединенных усилителя 11, фильтров 12 и 13 верхних частей, формирователей 14 и 15 импульсов, регистра 16 сдвига, схем 17 и 18 совпадения, сглаживающих фильтров 19 и 20, вычитаюшего устройства 21, генератора 22 тактовых импульсов), К выходу генератора 22 подключен частотомер 23. Кроме того, в устройство могут входить экстремальный регулятор 24 и измерительный прибор 25.На фиг. 1 изображены также входы 26, 27 и 28 и выход 29 коррелятора.3В процессе электродуговой сварки случайные изменения тока сварочной щги через трансформатор .9 тока подают на вход 26 коррелятора 10 и задерживают в нем на время Г . На другой вход 27 коррелятора подают сигнал от микрофона 7, закрепленного на расстоянии 3 от уровня жидкого металла в месте существования сварочной дуги. Шумо 4 вой сигнал от сварочной дуги на выходе микрофона будет задержан относительно сигнала, поступающего от трансформатора тока, на время запаздывания ьгТ0 где С - скорость звука в воздухе.Выходной сигнал коррелятора представляет собой взаимную корреляционную. функцию входных сигналовХ 1-Г)У(1-7,. ) Ю,с микрофона через фильтры 12 и 13 верхних частот подаются на вход формирожтелей 14 и 15 импульсов, на выходе которых формируются кляппированные сыгна 004176НИИП илиал ПП Закаэ 712/7 Тираж 11 агент г. Ужгород, ул дписное тная, 4