Устройство контроля положения дуги на торце ленточного электрода

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧВжИХРЕСПУБЛИК 09) (11) 4 В 23 К 9 10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ж 1 Р УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ждановский металлургический институт(53) 631.353.4.002(088.8) (56) Пацкевич И.Р., Рыков А.М., Соловской В.М. Особенности горения дуги при наплавке порошковой лентой. -Сварочное производство, 1971, В 4, с, 27-29.Лещинский Л.К., Лаврик П.Ф., Тарасов В,В., Бесхлебный В.А. Особенности переноса электродного металла и процесса легирования при наплавке лентой. -Сварочное производство, 1969, У 1, с. 10-11.Размышляев А.Д. Перемещение дуги при плавлении ленты под Флюсом. -Автоматическая сварка, 1983, У 6, с. 70, 71;(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ ДУГИ НА ТОРЦЕ ЛЕНТОЧНОГО ЭЛЕКТРОДА, включающее датчик в виде двух параллельных рядов контактных щупов, расположенных на вылете электрода, и регистрирующее устройство, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения положения дуги, в устройство введены блок усилителей с числом каналов, равным числу контактных щупов в нижнем ряду датчика, блок выделения максимального сигнала, нормирующий блоК, блок определения пары контактных щупов с максимальным сигналом и преобразователь, при этом выводы верхнего ряда контактных щупов датчика параллельно подключены к общему входу блока усилителей, а каждый вывод контактного щупа нижнего ряда датчика подключен к соответствующему сигнальному входу блока усилителей, последний через блок выделения максимального сигнала подключен к входу нормируемого блока, первый выход которого через блок определения пары контактных щупов с максимальным сигналом, а второй непосредственно соединены с соответствующими входами преобразователя, выход которого соединен с регистрирующим устройством.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения избирательности датчика, количество симметрично расположенных относительно оси электрода контактных щупов верхнего ряда датчика на два меньше, чем нижнего ряда.17601 1 12 1 О Поскольку максимальная чувстви 20 тельность имеет место при положении 25 30 35 40 45 50 электрода. С этой целью под токо- подводом устанавливают токосъемное устройство (фиг2 и 4) с контактными иглами, расположенными поперек вылета ленточного электрода в два ряда. Максимальной плотности тока будет соответствовать максимальный потенциал, снятый с соответствующей пары токосъемных щупов, расположенных над областью активного пятна дуги.На фиг. 1 приведены кривые распределения электрического потенциала при горении дуги у левого края торца электрода (кривая а ), на расстоянии0,25 Ь от левого края электрода (кривая Ь), где Ь - ширина ленты, в центре электрода (кривая С ). дуги на краю электрода, а минимальная - в центре, то уменьшить ее чувствительность при положении дуги накраю электрода и повысить чувствительность при положении дуги по центру электрода, т.е. улучшить избирательность выделения максимальногосигнала, можно, исключив из верхнегоряда два крайних щупа (фиг,. 1, кривая д ), Исключение большего количества контактных щупов приводит кискажению получаемой информации,что не позволяет однозначно судитьо положении дуги на торце электрода.Устройство содержит (фиг. 2)блок 1 датчиков, выходы которогоподсоединены к выходу блока 2 усилителей. Выход последнего подключен кблоку 3 выделения максимального сигнала, соединенного в свою очередьс входом нормирующего блока 4,.первый выход которого подключен кпервому входу преобразователя 5, а второй выход - к входу блока 6 определенияпары контактных .щупов, сигнал накоторых в данный момент времени максимален, выход которого соединен свторым входом преобразователя 5,выход которого подключен к регистрирующему прибору 7,Более подробно устройство поясняется с помощью упрощенной электрической схемы (фиг. 3) . При наплавке ленточным электродом 8 сварочный токпроходит через токоподвод 9, вылетэлектрода 8, дугу 10, которая Можетперемещаться по торцу электрода 8,и изделие 11.5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Сигнал с электрода снимается с помощью датчика 1 (фиг. 4), представляющего собой два ряда контактных игл 12, прижатых пружинами 13 к электроду 8, Сигналы с этих игл поступают на входы блока 2 усилителей с количеством каналов усиления, равным числу контактных игл в нижнем ряду. Верхний ряд электрически соединен между собой и подключен к общему проводу всех каналов блока 2 усилителей. К выходам блоков усилителей (фиг. 3) подключен блок 3 выделения максимального сигнала, состоящий из диодов 1- 8 и резистора Ц 10. Выходы этого блока подключены к входам нормирующего блока, преобразующего сигналы усилителя в сигналы двух уровней: максимальный сигнал - в сигнал логического "0", а все остальные сигна - лы - в сигналы логической 1.Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) на резисторах К 1- 9 преобразует эти сигналы в выходной аналоговый сигнал, величина которого пропорциональна расстоянию от одного края электрода до дуги. Если этот сигнал подают на регистрирующий прибор, например осциллограф, то его луч будет смещаться от нулевого положения на расстояние, пропорциональное расстоянию дуги от края электрода, т.еоднозначно фиксировать характер перемещения дуги по торцу электрода.Устройство работает следующим образом.Сигналы, характеризующие величину падения напряжения в точках расположения контактных щупов, усиливаются блоком 2 усилителя.и затем подаются в блок 3 выделения максимального сигнала, характеризующего положение дуги, в нормирующем блоке 4 производится кодирование всех сигналов, поступающих с контактных щупов (фиг. 3), максимальный сигнал приводится к логическому нулю, все остальные - к логической единице. Затем определяется номер датчика, с которого поступает максимальный сигнал, Эта информация поступает в преобразователь 5, на управляющий вход которого подается сигнал с нормирующего блока 4. Преобразователь формирует управляющий сигнал для регистрирующего устройства 7, например осциллографа. При перемещении дуги по торцу электрода открывается тот диод блока 3, который подключен к выходу блока 2 с максимальным выходным сигналом. Все остальные диоды запираются разностью этого максимального напряжения и напряжения на соответствующих выходах, к которым подключены эти диоды.При горении дуги у левого края электрода максимальное напряжение будет на первой паре датчиков. При этом откроется диод 1. Остальные диоды будут заперты. При последовательном перемещении дуги по торцу слева направо будут поочередно открываться диоды 2 - 8, так как максимальный сигнал будет поочередно сниматься со щупов 12. Напряжения на всех диодах, кроме открытого, будут равны выходным напряжениям соответствующих каналов блока 2 усилителей, так как сопротивления запертых диодов значительно больше сопротивления резистора10.Напряжения с каждого диода поступают на входы пороговых элементов (триггеров Шмитта) нормирующего блока 4, которые срабатывают, если напряжения на их входах по абсолютной величине превышают падение нап- ряжения на открытом диодеВеличина выходного сигнала порогового элемента может принимать только два значения: близкое к нулю или к напряжению источника питания в зависимости от того, выше или ниже порога срабатывания сигнал на входе.Таким образом, на всех выходах пороговых элементов будет логический "0", кроме элемента, вход которого в данный момент времени подключен к открытому диоду. К выходам триггеров блока 4 подключена резистивная матрица. Совместно с триггером эта матрица представляет собой цифроаналоговый преобразователь, напряжение на выходе которого зависит от того, на каком из выходов блока 4 - логическая "1". Если логическая "1" на выходе верхнего триггера, то напряжение на выходе ЦАП максимально.Если "1" на выходе нижнего триггера, то напряжение на выходе ЦАП минимальное.При появлении логической "1" последовательно сверху вниз на выходах триггеров напряжение на выходе ЦАП будет ступенчато уменьшаться от1217601 ОЛ РЯ Р,75 Отиосмтелаиоя аагуилю улеютрда ФмУмаксимального значения до минимального. Величины этих напряжений зависят от напряжения .источника питания блока 4 и соотношения величин сопротивления резисторов 81-к 9.Таким образом, при последовательном перемещении дуги по торцу ленточного электрода от одного края к другому максимум падения напряжения на вылете электрода также будет перемещаться в соответствии с перемещением дуги, Синхронно с этим максимумом поочередно будут открываться диоды 1- Я, и в соответствии с этим последовательно на выходах триггеров блока 4 будет появляться сигнал логической "1", управляя работой ЦАП, сигнал на выходе которого будет изменяться в соответствии с перемещением дуги по торцу, отклоняя луч осциллографа пропорционально этому сигналу. При этом степень отклонения луча осциллографа однозначно указывает на положение дуги/ на торце электрода. Использование предлагаемого устройства позволит изучить влияние 10 различных внешних факторов (маркифлюса, электрода, параметров режима,характеристик источника питания магнитных полей и др.) на характер перемещения дуги по торцу ленточногоэлектрода, так как характер перемещения дуги в значительной мере определяет закономерности плавленияэлектрода, основного металла ифлюса, формирование качественногонаплавленного слоя, а следовательно,обеспечить высокую точность определения положения дуги.1217601 Составитель В. Ткаченко Техред О.Веце .Корректо ка едактор Ю. Сер Тираж 1000 Подписно Заказ 10 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений13035, Москва, Ж, Рауш комитета СССРоткрытийкая наб., д.