Датчик для контроля глубины проплавления при сварке стыков труб

 

ДАТЧИК ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГЛУБИНЫ ПРОПЛАВЛЕНИЯ ПРИ СВАРКЕ СТЬЖОВ ТРУБ, содержащий полый конус, ось вращения которого проходит через геометрический центр окружности, образуемой стыкаи , йерпендикулярно ее плоскости, внутренняя поверхность конуса выполнена отражающей, а в вершине конуса УУУУУ/УуУУУУхЖуУчХ У расположен фотоэлектрический преобра .зователь, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности , он снабжен дополнительным конусом и светопроницаемым цилиндром,. при этом дополнительней конус установлен соосно с польм конусом с направлением вершины внутрь полого конуса , оба конуса по периметрам оснований соедмнены светопроницаемым цилиндром, причем дополнительный конус выполнен с отражающей наружной поверхностью, светопроницаемый -цилиндр установлен боковой поверхностью против стыка, а чувствительность фотоэлектрического преобразователя соответствует спектру, излучаемому лишь нгшболее 9 нагретой точкой обратной стороны сты (Л ка. со о с: ел

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (И1:

3(Я) В 23К 9/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Я й

k ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3315672/25-27 (22) 13 ° 07. 81 (46) 07. 04 83. Бюл. Р 13 (72) А.П.Дроздов, В.Н.Фоменко и и В. A. Гаврилов (53) б 21. 791. 75 (088. 8) (56) 1. Авторское сВидетельство СССР

9 350608, кл. В 23 К 9/10, 04.03.70.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 3272697/27, кл. В 23 К 9/10, 04. 03. 70 (прототип) . (54) (57) ДАТЧИК ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГЛУБИНЫ

ПРОПЛАВЛЕНИЯ ПРИ СВАРКЕ CTHKOB ТРУБ, содержащий полый конус, ось вращения которого проходит через геометрический центр окружности, образуемой стыком, перпендикулярно ее плоскости, внутренняя поверхность конуса выполнена отражающей, а в вершине конуса расположен фотоэлектрический преобра. зователь, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен дополнительным конусом и светопроницаемым цилиндром, . при этом дополнительнйй конус установ-лен соосно с полив(конусом с направ . лением вершины внутрь полого коиуса, оба конуса по периметрам оснований соединены светопроницаемым цилиндром, причем дополнительный конус выполнен с отражающей наружной поверхностью, светопроницаемый .цилиндр установлен боковой поверхностью против стыка, а чувствительность фотоэлектрического преобразователя соответствует спектру, излучаемому лишь наиболее Pg нагретой точкой обратной стороны стыка.

10096б5

ВНИИПИ Заказ 2577 8 ТиРаж 1104 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Изобретение относится к области сварочного производства и может быть использовано в системах антоматического регулирования глубины пропланления при сварке труб и труб с фланцами. 5

Известно устройство для контроля обратной стороны шва, содержащее охлаждаемый проточной нодой. корпус с оптической систембй и фотоэлектрическим преобразователем )1) . Устройство 1О формирует электрический сигнал, пропорциональный величине проплавления свариваемого шва. В процессе работы устройство должно быть ориентировано на обратную сторону шна и находится в 5 зоне работы сварочной горелки.

Недостатком данного устройства является необходимость его точного ориентирования на зону сварки, что требует применения системы, обеспечивающей взаимную ориентацию свароч". ной горелки и устройства для контроля в процессе сварки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для контроля глубины проплавления при сварке стыков труб, содержащее корпус, ннутри которого установлен фотоэлемент. Корпус выполнен н ниде полого конуса, внутренняя боковая поверхность которого .снабжена отражающим слоем, а основание выполнено непроницаемым для светового излучения и с отверстием для свариваемой трубы, а фотоэлемент смонтирован в 35 вершине конуса (2) .

Недостатком устройстна является его низкая чувствительность.

Причина низкой чувствительности заключ ается в слабой концентрации 4П энергии на фотоэлементе, поскольку на него попадает только часть боковой составляющей лучистого потока эоны сварки, в то время как составляющая. излучения, направленная перпендику- 45 лярно оси трубы и имеющая в этом направлении максимальное значение, на фотоэлемент не попадает.

Целью изобретения является повышение чувствительности датчика.

Постанленная цель достигается тем, что датчик для контроля глубины проплавления при сварке стыков труб, содержащий полый конус, ось вращения которого проходит через геометрический центр окружности, образуемой сты.55 ком, перпендикулярно ее плоскости, внутренняя поверхность которого вы I полнена отражающей, а в вершине,; конуса расположен фотоэлектрический пре преобразователь, снабженный дополни- 60 тельным конусом и светопроницаемым . цилиндром. Дополнительный конус уста-..

-новлен соосно с полым конусом с направлением вершины внутрь, полого Ко нуса, по периметрам оснований соединены светопроницаемым цилиндром.

Дополнительный конус выполнен с отражающей наружной поверхностью, светопроницаемый цилиндр установлен боковой поверхностью против стыка, а чувствительность фотоэлектрического преобразователя соответствует спектру излучаемому лишь прогретой точкой об-, ратной стороны стыка.

На чертеже изображен. датчик, общий вид.

Датчик содержит конус 1, наружная поверхность 2 которого покрыта отражающим слоем, например серебром, и полый . конус 3, внутре нн яя поверхность

4 которого также покрыта, например, серебром, светонепроницаемый цилиндр

5 соединяет конусы 1 и 3 по перимет-. рам оснований. Конус 1 расположен соосно полому конусу 3. Вершина конуса 1 направлена внутрь конуса 3. В вершине конуса 3 расположен фотоэлектрический преобразователь б. Сварка трубы 7 производится сварочной горелкой 8.

Датчик работает следующим образома

Датчик с помощью штатива устанавливают внутри трубы 7 таким образом, чтобы оси датчика и трубы сонпадали,, а плоскость стыка проходила через светопроницаемый цилиндр 5 и пересекала конус 1.

Во время сварки поток излучений от нагретого сварочной горелкой 8 металла проходит скнозь цилиндр 5, отразившись от поверхности конуса 1, попадает IIB внутреннюю поверхность 4 конуса 3 и, переотражаясь, концентрируется в его нершине, где фотоэлектрическим преобразователем б формируется сигнал, величина которого определяет степени проплавления стыка.

Регистрируемый фотоэлектрическим преобразователем диапазон частот соответствует температуре зоны, в которой находится в данный момент сварочная горелка.

Датчик может быть использован в системах автоматического регулирования проплавления, обеспечивающих постоянство формирования обратной стороны шва.

Использование датчика для контроля проплавления обратной стороны шва при сварке стыковых соединений труб обеспечивает высокое качество сварки за счет повышения. чувствительности датчика и воэможность осуществления контроля проплавления обратной стороны шна при сварке длиномерных труб.