Способ контроля и автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки

 

СПОСОБ КОНТРОЛЯ И АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ, включаииий регулирование режима и сварки по величине отклонения магнитного потока, пронизывающего ферритовый сердечник, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности контроля и регулирования, в каг честве сигнала регулирования используют отклонение от заданного значения величины отношений ЭДС, наведенных магнитным потоком, пронизывающим 1ферритовый сердечник у его торцов.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН з(Я) В 23 К 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, (54) (57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ И АВТОМАТИ-

ЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВЫСОКОЧАСТОТНОИ СВАРКИ, включакщий регулирование режима и сварки по величи:не отклонения магнитного потока, пронизывающего ферритовый сердечник, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности контроля и регулирования, в ка-. честве сигнала регулирования исполь зуют отклонение от заданного значения величины отношения ЭДС, наведенных магнитным потоком, пронизывакщим ферритовый сердечник у его торцов.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3284685/25-27 . (22) 06.05.81 (46) 07.05.83. Бюл. 9 17 (72) В.E.Груздов, В.Г.Письменный и В.В.Машков (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. 300-летия воссвединения Украины с Россией. (53) 621.791.77(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

В 243751,кл. В 23 К 13/02,1967.

2, Авторское свидетельство СССР

Р 194992, кл. В 23 К 13/02, 1966.

3. Авторское свидетельство СССР

В 709297, кл. В 23 К 13/00, 1980 (прототип).

„„SU„„.1016113 А

1016113

Изобретение относится к производ-. ству сварных труб токами высокой

"частоты, при котором внутри трубной заготовки устанавливают ферритовый сердечник °

Известны способы автоматического регулирования процесса высбкочастотной сварки путем воздействия на мощность, подводимую к свариваемым кромкам трубной заготовки, в зависимости от сигналов, характеризующих парамет-.. ры сварочного процесса, например, способ автоматического регулирования процесса сварки, по которому для регулирования используют сигналы с фотопирометрического устройства о поло-15 жении точки схождения кромок (1).

Однако неустойчивая видимость- фотометрическими устройствами участ- ка схождения свариваемых кромок иэза наличия в зоне визирования дыма, 2p паров, искрений ограничивает область применения этого способа и существенно снижает надежность работы автома„тических регуляторов, выполненных по этому способу. 25

Известен также способ, при котором изменяют режим аварки в зависимости от сигнала ультразвуковой волны,возбуждаемой посторонним источником в стыке свариваемой трубы, ха .gp рактеризующего отклонение положения точки схождения кромок оТ номиналь-. ного f23 .

Использование такого способа огра-35 . ничивается сложностью его реализации и недостаточной надежностью работы излучателей и приемников ультразвуковой волны, расположенных в зоне сильных высокочастотных электромаг- 4(» нитных полей, возбуждаемых в пространстве сварки. Кроме того, установка в зоне сварки источников и приемников ультразвуковой волны загромождают узел сварки, что затрудняет доступ к его элементам., 45

Наиболее близким к изобретению является способ контроля и автоматического регулирования процесса высо ; кочастотной сварки, включающий регулирование режима сварки по величине отклонения магнитного потока, пронизывающего ферритовыйсердечник, и исключакщий необходимость в установке вне трубной заготовки устройств 55 контроля и автоматического регулирования, загромождающих.узел сварки.

Размещение датчика внутри трубной заготовки у торцов ферритового сердечника позволяет осуществить эк- 60 ранирование датчика от внешних ломе.хонесущих электромагнитных полей, получить большой по величине электромагнитный сигнал, не требующий сложных устройств его преобразования (3). 65

Недостатком этого способа является неоднозначность зависимости мощности, подводимой к свариваемым кромкам, и сигнала, снимаемого с датчи= ка, размещенного на ферритовом сердечнике. Величина сигнала отклонения магнитного потока от номинального значения зависит не только от положения точки схождения кромок, но и от других возмущений, сопровождающих процесс сварки (например, от отклонения подводимой на сварку мощности, скорости сварки, размеров ленты и ее техничесКих свойств). Все это снижает точность контроля и автоматического регулирования и усложняет настройку системы.

Цель изобретения — повышение точности и надежности контроля автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля и автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки, включающему регулирование режима сварки по величине отклонения магнитного потока,.пронизывающего ферритовйй сердечник, в качестве сигнала регулирования используют отклонение оТ заданного значения величины отношения ЭДС, наведенных магнитным потоком, пронизывающим ферритовый сердечник у его торцов.

На фиг.1 изображена схема расположения элементов сварочного узлами на фиг.2 — зависимость ЭДС от изменения положения датчиков относительно . точки схождения кромок.

Сварочный узел включает трубную . заготовку 1, индуктор 2, ферритовый сердечник 3, датчики 4 и 5, точку б схождения свариваемых кромок.

Начало координат (фиг.2) соответствует положению точки схождения свариваемых кромок при номинальном режиме сварки. е, и е — значения

ЭДС, наведенных в датчиках 4 и б.:

В процессе сварки внутри трубной заготовки 1, проходящей через кольцевой индуктор 2, возбуждается высакочастотнае электромагнитное поле, которое концентрируется в ферритовом сердечнике 3. Магнитный поток, пронизывающий сердечник па его длине, наводит в датчиках 4 и 5 ЭДС, которые изменяются.при отклонении режима сварки от установленного значения. Причем в датчике 4, расположенном у передиего торца сердечника под сходящимися кромками, вблизи их стыка б, ЭДС 6 зависит не только от величины магнитного потока, пронизывающего сердечник, но и от положения схождения кромок.. =-к w — —

dt 1 1016113 = 5 (K) t2

Составитель T.Ñîðîêèíà

Редактор Н.Ц1выдкая Техред М.Яночик Корректор: И.Демчик

Заказ 3283/14 Тираж 1106, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 где К вЂ” коэффициент, зависящий от положения точки схождения относительно датчика 41 < — число витков в первом дат-. чике1 ф — изменение магнитного потока на участке сердечника под . датчиком 4.

В датчике 5, расположенном у заднего торца сердечника,. наведенная

ЗДС е определяется также величиной магнитного потока,.пронизывающего сердечник, но под датчиком 6 зависимость е от положения точки схождения свариваемых кромок пренебрежимо мала где

dФ

dt — изменение магнитного потока под датчиком 6;

%2 — число витков во втором . датчике.

Используя в качестве сигнала регулирования режима сварки отношение наведенных ЭДС в датчиках 4 и 5,,получают сигнал (, величина которо-, го зависит только от положения точки схождения свариваемых кромок

Неравенство величин магнитных по -: токов .Р и Фт, полученное из-эа йе равномерного распределения магнитньй потоков на различных участках сердечника, компенсируется установкой начального уровня входного сигнала или укладывая в датчики неодинаковые.числа витков Ы иЬ

Таким. образом, исключив влияние ,на..сигнал регулирования колебаний .питающей сети, изменение скорости сварки, .измерение размеров исходной

20 ленты и ее механических свойств, способ позволяет повысить надежностВ. и точность автоматического регулцрования-и, тем самым, повысить качество сварного соединения.