Устройство для измерения ширины сварного стыка

Союз Советсинк

Социаиистинасиик республик

ОПИСЛНИВ

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iu 899293 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.05.80 (21) 29476 11/25-27 с присоединением заявки ¹ (23} Приоритет

Опубликовано 23,01.82. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 25.0".82

I (5I)M. Кл.

В 23 К 9/10

1Ьоударотеенкый коиктет

СССР оо делом изобретений и открытой (53) УДК621.791..85 (088.8) И. В. Бойков, И. Р. Добровинский, B. М. ll ю енко и B. А. Иванов

И (72) Авторы изобретения

Пензенский политехнический институт (71} Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ШИРИНЫ

СВАРНОГО СТЫКА

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано цля контроля сварочных работ преимущественно при ввтоматизации процесса г азов ой св арки.

Известен Индукционный дифференциальный цатчик положения свариваемого стыка, соцержаший Ш-образный сердечник с закрепленной нв его центральном стержне обмоткой, генератор переменно1о го тока, уложенный вцоль стыка и выполненный в виде цвух изолированных частей проводника и коммутатор, который через элемент "ИЛИ подключает проводники к выходу генератора перемен15 ного тока (1 .

Оцнако такое устройство является сложным ввиду необходимости прокладки провоцов вцоль свариваемых стыков.

Известен также Индукционный цвтчик положения свариваемого стыка"., содержащий разделенный на части немагнитной прокладки центральный сердечник Ш-образной формы и боковые П-образные чвс ти, причем питающая обмотка расположена на среднем стержне, а на крайних частях магнитопровоаа уложены встречно включенные обмотки рабочего сигнала, на П-образных стержнях сердечника уложены обмотки компенсации погрешности, включенные встречно-послецовательно с обмотками рабочего сигнала 2).

Недостатком данного устройства является низкая точность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является Устройство цля определения трещин в ферромагнитной ленте . Оно соаержит постоянный магнит аля поамвгничиввния стальной ленты, послецовательно соединенные магнитоинцукционный преобразоватеа и парафазный усилитель, прямой BblxoQ которого через первый цетектор, формирователь и линию звцержки поакаочен к первому вхопу схемы совпадения, второй ахоп которой через второй детектор и формирователь подсоединены к инверсному выходу усилителя, а выхоа схе

3 80 мы совпадения через счетчик импульсов поцключен к блоку цифрового отсчета.

Сигнал электроцвижущей силы (ЭДС) от трещины на выходе магнитоинцукционного преобразователя имеет форму цвухполярного импульса. Он усиливается парафазным усилителем, на выходе которого будут парафазные сигналы, которые детектируются детекторами и npeobpaзуются формирователями в прямоугольные импульсы. Сигнал с прямого выхоца уси лителя задерживается линией зацержки на время, при котором происхоцит его перекрытие с инвертированным отрицательным импульсом. Далее оба сигнала ноцаются на вхоцы схемы совпадения, и сигналы с нее поцсчитываются счетчиком и регистрируются блоком цифрового отсчета $3) .

Однако указанное устройство только поцсчитывает число трещин, а не определяет их ширину.

Сварной стык (несколько мм) можно рассматривать как очень большие трещины (цесятки мкм). Он может быть измерен цифровым методом с высокой точностью.

Бель изобретения — повышение точнос-. ти измерения ширины сваренного стыка, S

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дпя измерения ширины сварного стыка, соцержшцее постоянный магнит цля подмагничивания свариваемого магнитного материала, магнитоинцукционный преобразователь, соециненный с парафазным усилителем, и схему совпацения, которая через счетчик импульсов соецинена с блоком цифрового .отсчета, ввецены триггер и генератор эталонной частоты, при этом прямой и инверсный выхоцы парафазного усилителя соецинены соответственно с установочным вхоцом и входом сброса триггера, выхоц последнего соецинен с одним из вхоцов схем мы совпацения, а ее цругой вхоц соецинен с генератором эталонной частоты.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные циаграммы напряжений, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит постоянный маг« нит 1, поцмагничивающий свариваемый магнитныи материал, магнитоинцукционный преобразователь (THtIB магнитной головки) 2 с измерительной катушкой, парафазный усилитель 3, триггер 4 с разцельными вхоцами, генератор 5 эта-! лонной частоты, схему 6 совпадения, 0293 4

19

1$ счетчик 7 импульсов, блок 8 цифрового отсчета, причем выхоц магнитоиндукционного преобразователя 2 соединен со вхоцом парафазного усилителя 3, прямой выход которого связан с установочным в одом триггера 4, а инверсный выход со входом сброса триггер а, в ыхоц т риггера 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 циафрагмы работы (фиг. 2). Сигнал с выхода магнитоиндукционного преобразователя прец ставляет собой цвухполярный импульс, так как ширина трещин имеет размеры цесятков мкн (фиг. 2а). Вля стыка, размеры которого ециницы мм, воздушный промежуток велик, а проницаемость воз« духа равна нулю, то при перемещении магнитоинцукционного преобразователя поперек оси стыка или вращения его в зоне сварного стыка, один двухполярный импульс превращается в цва импульса, разнесенных во времени (фиг. 2б).

На выхоце парафазного усилителя 3 эти импульсы формируются в прямоугольные (фиг, 2в) и при заполнении интервала времени между этими импульсами, пропорционального размеру сварного стыка, имульсами генератора 5 эталонной частоты на счетчик 7 пройдет число импульсов, пропорциональных размеру сварочного стыка (фиг, 2г), т.е. блоком 8 цифрового отсчета будет регистрироваться цифровой эквивалент ширины сварочного стыка.

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 электроцов, полностью ,автоматизировать процесс сварки, исключив необходимость газосваршика и сохранив при этом высокое качество газовой сварки. Это обеспечит большой экономическийй эффек т н ароцн ому хо зяйс тву.

Формула изобретения

Устройство цля измерения ширины сварного стыка, соцержашее постоянный магнит цля подмагничивания свариваемо5 899293 4 го магнитного материала, магнитоинцук- цом сброса триггера, выход последнего ционный преобразователь, соединенный соединен с оцним нз входов схемы совс парафазным усилителем и схему созна- падения, а ее цругой вход соединен с гецения, которая через счетчик импульсов нератором эталонной частоты. соецинеиа с блоком цифрового отсчета, Источники информации, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с не- принятые во внимание при экспертизе лью овышения точности измерения ши- 1. Авторское свицетельство СССР рины сварного стыка, в него ввецены No. 577106, В 23 К 9/10, 04.01.76. триггер и генератор эталонной частоты, 2.. Авторское свицетельство СССР при этом прямой и инверсный выходы !О М 580957, В 23 K 9/10, 28.07.75. парафазного усилителя соецинены соот- 3. Авторское свидетельства СССР

- етственно с установочным вхоцом и вхо- M 652479, Q 0 1 и 27/82, 15. 12.75.

899293

Составитель Г. Чайковский

Редактор P. Цицика Техред M. Надь Корректор H. Степ

Заказ 12012/17 Тираж 1120 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