Датчик расстояния между сварочной горелкой и изделием

 

ДАТЧИК РАССТОЯНИЯ МЕЗКДУ СВАРОЧНОЙ ГОРЕЛКОЙ И ИЗДЕЛИЕМ, СО-,. держащий питающую и измерительную обмотки, расположенные на общем электроизоляционном каркасе во взаимно перпендикулярных плоскостях, о тлича ю щи и с я тем, что, с целью повышения надежности датчика за счет упрощения его конструк- Ции , измерительная обмотка смещена относительно плоскости симметрии пита}ощей обмотки, намотана поверх пос.ледней и расположена в плоскости, перпендикулярной.поверхности свариваемого изделия. СО Ь%;%: % х; % ;% да О 00

(1Щ (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(Я1В 23 К 9 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTQPCKOMY CBHPETEllbCTBV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3364943/25-27 . (22) 11. 12 ..81 (46). 07.05 ° 83 Бюл. и 17. (72) JI.Г.Чацкис, Н.Н.Сакало, В.A.Tèì÷åéêî и Е.4.Маличенко (7Ц Ордена Ленина. и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е.О.Патона (53) 621.791.75(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 149665, кл. В 23 K 9/10, 30.10.61.

2. Авторское свидетельство СССР .

9 941059, кл. В 23 К 9/10, 22.09.80 прототип) . (54) (57) ДАТЧИК РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ

СВАРОЧНОЙ ГОРЕЛКОЙ И ИЗДЕЛИГМ со держащий питающую и измерительную обмотки, расПоложенные на общем злектроизоляционном каркасе во взаимно перпендикулярных плоскостях, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности датчика за счет упрощения его конструкции, измерительная обмотка смещена относительно плоскости симметрии питающей обмотки, намотана поверх последней и расположена в плоскости, перпендикулярной, поверхности свариваемого изделия.

1016103

Изобретение относится к оборудованию для сварки и может быть использовано в устройствах автоматического управления положения инструмента при сварке плоских или угловых соединений.

Известен датчик расстояния, испбльзуемый в автоматическом регуляторе расстояния резака до поверхности изделия. Датчик выполнен в виде плоской индуктивной катушки, 10 составляющей часть колебательного контура, питаемого током высокой частоты. При изменении высоты установки данного датчика над поверхностью обрабатываемого изделия изменяется индуктивность катушки датчика ,и, следовательно, частоты .собственных колебаний контура, образованного индуктивностью катушки датчика и емкостью. При этом изменяется амплитуда выходного сигнала датчика 11 .

Недостатки этого устройства зак-. лючаются в том, что выходное напряжение резонансного контура, в состав которого входит датчик, подвержено влиянию внешних факторов: изменению частоты и амплитуды питающего напряжения, температуры и т.д. Это снижает точность работы устройства и, следовательно, ухудшает качество иэделия.

Известен также комбинированный электромагнитный датчик, содержащий. питающую и.измерительные обмотки.

Две обмотки, предназначенные для 35 измерения расстояния до поверХности свариваемого изделия, расположе° ны по обе стороны от питающей обмот- ки, в плоскости ее симметрии параллельно поверхности свариваемого из- 40 делия. Третья измерительная обмотка датчика служит для формирования сигнала о смещении стыка 21 . недостатком известного датчика является его сложность вследствие 45 того, что для измерения расстояния сварочной горелки до поверхности .свариваемого изделия требуются две измерительные обмотки, намотанные на отдельные каркасы, а отсюда — недостаточная надежность °

Пель изобретения — повышение надежности датчика за счет упрощения его конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике расстояния между сварочной горелкой и иэделием, со-. держащем питающую и измерительные..обмотки, расположенные на электроизоляционном каркасе вовзаимно перпендикулярных плоскостях, измерительная 60 обмотка смещена относительно плоскости симметрии питающей обмотки, намотана поверх последней и расположена в плоскости, перпендикулярной поверхности свариваемого иэделия. на фиг. 1 изображена конструкция датчика, установленного над свариваемым изделием; на фиг. 2 показаны контуры расположения обмоток датчика над свариваемым изделием, ток в контуре питающей обмотки, магнитное поле, образованное этим током, вихревые токи на поверхности изделия и магнитное поле, вызванное действием этих вихревых токов. датчик состоит из питающей обмотки 1 и измерительной обмотки 2, намотанных на общий изоляционный каркас 3. Плоскости обмоток 1. и 2 взаимно перпендикулярны.Датчик закреплей на корректоре так, что плоскость питающей обмотки.1 параллельна поверхности обрабатываемого изделия 4.

Измерительная обмотка 2 смещена относительно параллельной ей плоскосI ти симметрии питающей обмотки. Питающая обмотка 1 подключается к генератору синусоидального напряжения, измерительная обмотка

2 подключается к блоку управления. .Датчик работает следующим образом.

При.включенном генераторе синусоидального напряжения в питающей обмотке 1 датчика течет синусоидальный ток, который образует свое магнитное поле, условно показанное в виде си-, ловых линий 5. При отсутствия свариваемого изделия в результате того, что измерительная обмотка 2 расположена симметрично, а магнитное поле питающей обмотки 1, т.е. одни и те же магнитные силовые линии пересекают плоскость измерительной обмотки 2 в противоположных направлениях, ЭДС в ней не наводится.

Когда датчик устанавливают. над изделием е на поверхности иэделия наводятся вихревые токи б. Магнитные силовые линии 7, вызванные действием этих вихревых токов б, пересекают плоскость измерительной обмотки 2 и, следовательно, наводят в ней ЭДС.

Смещение измерительной обмотки 2 относительно параллельной ей плоскОсти симметрии питающей обмотки 1 определяется максимумом величины наводимой в ней ЭДС, при этом повышается чувствительность датчика.

Это смещение таково, что плоскость, в которой лежит измерительная обмотка 2, находится вблизи от "части боковой поверхности питающей обмотки

1. Смещение измерительной обмотки 2 определяется опытным путем и зависит от материала свариваемого изделия, высоты установки датчика над поверхностью и других факторов.

8 зависимости от расстояния между датчиком и поверхностью свариваемого изделия 4 изменяется плотность вихревых токов 6 на поверхности и величина напряженности магнитного поля 7.

1016103

6Ьа E

Составитель В. Покровский

Редактор Н . Швыдкая Техред Р, Олия н Корректор И. Демчик

Заказ 3203/14 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 вызванного вихревыми токами. Следовательно, меняется и величина ЭДС, наведенной .в измерительной обмотке

Э

2. ЭДС, наведенная в измерительной обмотке 2, поступает в блок управления. Если в процессе сварки изделия электрод и датчик приблизились к изделию, плотность вихревых токов 6 на поверхности изделия 4 возрастает

При этом в измерительной обмотке 2 возрастает и наведенная ЭДС.

Гйалогично, если в процессе сварки изделия электрод и датчик отделя.ются от изделия, плоТность вихревых токов 6 на поверхности иэделия 4 уменьшается. При этом уменьшается и напряженность магнитного поля 7, вывванная этими вихревыми токами и, следовательно, меньшее число магнитных силовых линий 7 пересекает витки измерительной обмотки 2. При этом в измерительной обмотке 2 уменьшается .5 и наведенная ЭДС.

Таким образом, предложенное устройство решает задачу измерения расстояния между сварочной горелкой и поверхностью сварив аемого изделия пос-!

О редством двух обмоток. — питающей и измерительной, намотанной на общем каркасе.

Использование изобретения позволяет по сравнению с прототипом повысить надежность работы автоматических систем стабилизации. сварочных процессов.