Устройство для измерения разновысокости кромок свариваемого стыка

 

УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ , РАЗНОБЫСОКОСТИ КРОМОК СВАРИВАЕМОГО СТЫКА, содержащее постоянный магнит для подмагничиванйя свариваемого стыка ферромагнитного материала, индукционный датчик иарафазный усилитель , два детектора, интегратор, триггер, первую схему совпадения, генератор образцовой частоты, счетШк импульсов и блок цифрового отсчета, причем выход индукционного датчика соединен с входом .парафазного усилителя , выходы которого связаны с входами двух детекторов, выход триггера подключен к одному из входов первой схемы совпадения, второй вход которой подключен к выходу генератора образцовой частоты, a выход - к входу прямого счета реверсивного счетчика импульсов, выход которого связан с блоком цифрового отсчета. отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения превышения кромок, в устройство введены ключ интегратора, два аналоговых ключа, пороговая схема, вторая схема совпадения, четыре последовательно соединенных одновибратора и схема ИЛИ, причем выходы детекторов через соответствукяцие аналоговые ключи подсоединены к первому входу интегратора, выход которого через пороговую схему подключен к сбросовому входу триггера, выход последнего подсоединен к одному из входов второй схемы совпадения, второй вход .которой связан с выходом генератора образцовой частоты, третьи входы схем feo совпадения подключены соответственно к выходам второго и четвертого одновибраторов , причем каждый из этих выходов подсоединен также к управляющему входу соответствующего аналогового ключа и входам схемы ИЛИ,выход которой через ключ интегратора соедисо Од нен с вторым входом интегратора и одновременно с установочным входом триг гера, выход второй схемы совпадения подключен к входу обратного счета реверсивного счетчика импульсов, СП сбросовый вход которого связан с выходом первого одновкбратора, при этом вход последнего подключен к инверсному выходу парафазного усилителя .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН зш В 23 К9 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3650688/25- 27 (22) 10. 10.83 (46). 30.12.84. Бюл. Р 48 (72) И.P Äîáðîâèíñêèé, А.И.Бражников, Г.И.Сергацкий и Г.А.Спыну (71) Пензенский политехнический институт (53) 621.791.03(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N - 899293, кл. В 23 К 9/10, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 916171, кл. В 23 К 9/10, 1980 (прототип) . (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

РАЗНОВЫСОКОСТИ KPOMOK СВАРИВАЕМОГО

СТЫКА, содержащее постоянный магнит для подмагничивания свариваемого стыка ферромагнитного материала, индукционный датчик, парафазный усилитель, два детектора, интегратор, триггер, первую схему совпадения, генератор образцовой частоты, счетчик импульсов и блок цифрового отсчета, причем выход индукционного датчика соединен с входом парафазного усилителя, выходы которого связаны с входами двух детекторов, выход триггера подключен к одному из входов первой схемы совпадения, второй вход которой подключен к выходу генератора образцовой частоты, а выход — к входу прямого счета реверсивного счетчика импульсов, выход которого связан с блоком цифрового отсчета, „„Я0„, 1131615 Д отличающееся тем, что, с целью повьппения точности измерения превьппения кромок, в устройство введены ключ интегратора, два аналоговых ключа, пороговая схема, вторая схема совпадения, четыре последовательно соединенных одновибратора и схема ИЛИ; причем выходы детекторов через соответствующие аналоговые ключи подсоединены к первому входу интегратора, выход которого через пороговую схему подключен к сбросовому входу триггера, выход последнего подсоединен к одному из входов второй схемы совпадения, второй вход которой связан с выходом генератора ® образцовой частоты, третьи входы схем совпадения подключены соответственнО к выходам второго и четвертого одновибраторов, причем каждый из этих выходов подсоединен также к управляю- р щему входу соответствующего аналогового ключа и входам схемы ИЛИ,выход. которой через ключ интегратора соединен с вторым входом интегратора и одновременно с установочным входои триг-Isaac гера, выход второй схеиы совпадения фф подключен к входу обратного счета ре- и версивного счетчика импульсов, сбросовый нкод которого связан с выходом первого одновибратора, при этом вход последнего подключен к инверсному выходу парафазного усилителя.

1131615

Изобретение относится к сварочным работам и может быть использовано для автоматизации, контроля и из- мерения стыков в процессе газовой сварки лент, полос, рельс, обечаек

И Т.Д. .Известно устройство для измерения ширины свариваемого стыка, содер-.

magee постоянный магнит для подмагничивания свариваемого материала,, !О маг нито-индукционный преобразователь, соединенный через парафазный усили тель с триггером, генератор образцо,вой частоты, счетчик и блок цифровой индикации (13 . 15

Однако это устройство определяет только ширину свариваемого стыка и не определяет превышение кромок.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности .является уст-2О ройство для измерения превышения кромок свариваемого стыка Г23.

Однако известное устройство требует стабилизации. величины одного из зазоров между индукционным датчиком 25 стыка и кромкой свариваемого материала.

Цель изобретения — повышение точности измерения превышения кромок свариваемого стыка нри любом расстоя-gp нии датчика стыка от кромок в пределах зазора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее постоянныймагнит для подмагничивания свари- З5 ваемого стыка ферромагнитного материа» ла, индукционный датчик, парафазный усилитель, два детектора, интегратор, триггер, первую схему совпадения, генератор образцовой частоты, счет- 4О чик импульсов и блок цифрового отсчета, при этом выход индукционного датчика соединен с входом парафазно- . го усилителя, выходы которого связаны с входами двух детекторов, выход 45 триггера подключен к одному.из входов первой схемы. совпадения, второй вход которой подключен к выходу генератора образцовой частоты, а выход — к входу прямого счета реверсив.5О ного счетчика импульсов, выход кото" рого связан с блоком цифрового от- счета, введены ключ интегратора, два аналоговых ключа, пороговая схема,вто- рая схема совпадения, четыре после- 55 довательно соединенных одновибратора и схема ИЛИ, причем выходы детекторов через соответствующие аналоговые ключи подсоединены к первому входу инте,гратора, выход которого через noporo-, l вую схему подключен к сбросовому входу триггера, выход последнего подключен к одному из входов второй схемы совпадения, второй вход которой связан с выходом генератора образцовой частоты, третьи входы схем совпадения подключены соответственно к выходам второго и четвертого одновибраторов, причем каждый из этих выходов подсоединен также к управляющему входу соответствующего .аналогового ключа и входам схемы ИЛИ, выход которой через ключ интегратора соединен с вторым входом интегратора и одновременно с установочным входом триггера, выход второй схемы совпадения подключен к входу обратного счета реверсивного счетчика импульсов, сбросовый вход которого связан с выходом первого одновибратора, при этом вход последнего подключен к инверсному выходу парафазного. усилителя.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг. 2— временная диаграмма, поясняющая принцип его работы.

Устройство содержит постоянный магнит 1, подмагничивающий свариваемый материал, индукционный датчик 2 с измерительной катушкой, парафазный усилитель 3, детекторы 4 и 5, аналоговые ключи 6 и 7, интегратор 8, ключ

9 интегратора, пороговую схему 10, триггер 11, схемы 12 и 13 совпадения на три входа, генератор 14 образЦовой частоты, реверсивный счетчик -15 импульсов, блок 16 цифрового отсчета, последовательно соединенные одновибраторы 17-20 и схему 21 ИЛИ на два вховхода.

В устройстве управляющие входы ключей 6 и 7 подключены к выходам одновибраторов 18 и 20. Вход сброса триггера 11 подключен к выходу пороговой схемй 10, а вход установки — к выходу схемы 21 ИЛИ. Вход для прямого счета счетчика 15 соединен со схемой 12 совпадения, а для обратного счета — со схемой 13 совпадения.

Сброс счетчика 15 осуществляется с выхода одновибратора 17.

Устройство работает следую@им об,разом.

При перемещении индуктивного датчика 2 поперек оси свариваемого стыка в измерительной катушке наводятся

1131

3 от стыка разнополярные импульсы (фиг. 2a), причем первым наводится импульс положительной полярности. Амплитуды этих импульсов Ц и lf обратно пропорциональны расстояниям Ь и Az

5 от индукционного датчика до кромок свариваемых деталей. Эти напряжения запоминаются пиковыми детекторами 4 и

S. По заднему фронту второго импульса индукционного датчика 2 срабатыва10 ет одновибратор 17, и в течение длительности его импульса происходит регистрация результатов предыдущих измерений (фиг. 2S). По заднему фронту импульса этого одновиб<5 ратора происходит сброс реверсивного счетчика 15 импульсов. Затем срабатывает одновибратор 18, и в течение длительности его работы происходит измерение первого зазора Ь„ (фиг . 25) . Сигналом с выхода одно20 вибратора 18 открывается аналоговый ключ 6,.и напряжение с выхода детектора 4, обратно пропорциональное величине зазора, п одаетс я на вход интегратора 8. Одновременно сигнал с

:, выхода схемы 21 ИЛИ, который подается на ключ 9, разрешает интегрирование интегратором 8 напряжения с выхода детектора- 4 и открывает схему 12 совпадения иа три входа. Импульсы генера30 тора 14 образцовой част оты (фиг . 2Ф) проходят на вход прямого счета реверсивного счетчика 15 импульсов и сум-. мируются в нем до тех пор, пока напряжение на выходе интегратора 8 не 35 достигает уровня срабатывания пороговой схемы 10.(фиг. 2е). При их равенстве пороговая схема 10-срабатывает, и сигнал с ее выхода сбрасывает триггер 11 в нулевое состоя- 40 ние. Схема 12 совпадения закрывается, импульсы генератора 14 образцовой частоты перестают проходить на вход реверсивного счетчика 15 импульсов. Цифровой код счетчика пропорцио-45 нален значению зазора (фиг. 2з). Затем срабатывает одновибратор 19 (фиг.

2i ) . Сигнап управления на ключ 9 не подается, и напряжение.на интеграторе 8 разряжается до нулевого уров- 50 ня. По заднему фронту выходного сигнала одновибратора 19 срабатывает одновибратор 20 (фиг, 2 ). Напряжением с его выхода открывается анапогЬвый ключ 7, и напряжение с выхода детек- 55 тора 5, обратно пропорциональное величине зазора А, подается на вход интегратора 8. Одновременно сигнал

615 4 с выхода схемы 21 ИЛИ на два входа, подаваемый на вход ключа 9, разрешает интегрирование интегратором 8 о напряжения с выхода детектора 5 и открывает схему 13 совпадения на три входа. Импульсы генератора 14 образцовой частоты проходят на вход реверсивного счетчика 15 импульсов. .Цифровой код счетчика 15 пропорционален разности зазоров А -, Действительно, пусть измеряется первый зазор А,. Напряжение на .вы-. ходе интегратора 8 при интегрировайии напряжения Uл растет и при ра, венстве его напряжению срабатывания пороговой схемы 10, последняя срабатывает, что соответствует равенству т„, 1 RC 5 Ной=а,, где ф»- напряжение

1 срабатывания пороговой. схемы; кС .постоянная времени входной цепи ин . тегратора. Откуда V>TÄ, /МС =V„»èëè л -- величина постоянная то йй -К

Э тервал времени Т„„пропорционален величине зазора „..

Заполняя интервал времени Т, импульсами То генератора 14 образцовой частоты (фиг, 2е), получаем цифровой эквивалент .(фиг. 25) . тГ,иас

Ток

Тх

Х1 То где А„- величина первого зазора между свариваемым матерыалом и индукционным датчиком. Аналогично по сигналу. одновибратора 20 блока управления происходит измерение seoporo эаэора йэ, и иипульсы 1V>p — =

«Лй» Вс л ",вычитаются .из реверсивТок,ного счетчика 15 импульсов. Цифровой

;эквивалент в счетчике 15 импульсов

И;(л NK 2, = (Ьл I g) llP oIIoPUHo» нален величине превышения hI — Ь кро" мок свариваемого стыка, а знак разности указывает, что 6 >A(h и > О) или л р(< <у + О) °

Применение предлагаемого устройства измерения превышения кромок свариваемого стыка позволяет повысить быстродействие, точность и надежность контроля благодаря отсутствию механического контакта между датчиком и

1131615 . б свариваемым материалом. Область применения предлагаемого устройства ограничивается газовой сваркой.

1131615

1131б15

ЙПЖПИ Заказ 9691/7 Тираж 1036 Подписное

Фмлиал ШШ Ъвтвнт", r.Ужгород, ул.Проектная, 4