Способ автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки труб

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ ТРУБ, при котором измеряют расстояние от места схождения кромок до участка кромок с температурой точки Кюри, сравнивают измеренный сигнал с заданным и по их разности воздействуют на мощность источника питания нагревательного устройства, отличающийся тем, что, с целью повьщ1ения качества сварного соединения путем повышения точности регулирования, дополнительно измеряют расстояние от места схоаздения кромок до места подвода тока, а мощность источника нагрева изменяют в зависимости от отклонения от заданного значения температуры в очаге сварки, опредеg ляемой из соотношения Т Т| где Т - температура точки Кюри i S - расстояние от места схож (Л дения кромок до места подвода тока S - расстояние от места схождения кромок до участка кромок с температурой точки Кюри.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (1l) (51) 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3723006/25-27 (22) 06.04.84 (46) 23.10.85. Бюл. У 39 (72) М.Я.Лапскер (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности (53) 621.791 ° 75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 812496, кл. В 23 К 13/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 988496, кл. В 23 К 13/00, 1983. (54) (57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ ТРУБ, при котором измеряют расстояние от места схождения кромок до участка кромок с температурой точки Кюри, сравнивают измеренный сигнал с заданным и по их разности воздействуют на мощность источника питания нагревательного устройства, отличающийся . тем, что, с целью повышения качества сварного соединения путем повышения точности регулирования, дополнительно измеряют расстояние от места схождения кромок до места подвода тока, а мощность источника нагрева изменяют в зависимости от отклонения от заданного значения температуры .в очаге сварки, опредеS ляемой из соотношения Т = Т

1 где Т вЂ” температура точки Кюри;

S — расстояние от места схождения кромок до места подвода тока

S — расстояние от места схождения кромок до участка кромок с температурой точки Кюри.

1186434

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано для автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки труб.

Цель изобретения — повышение качества сварного соединения путем повышения точности регулирования процесса сварки за счет того, что по косвенным параметрам вычисляется величина нагрева в очаге сварки.

Способ автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки труб заключается в том, что сначала измеряют расстояние S от места схождения кромок до места подвода тока и расстояние S от места схождения кромок до участка кромок с температурой точки Кюри. Затем вычисляют температуру Т в очаге сварки по формуле

5 !

0 !

20

T = Т

1 где Т вЂ” темггература точки Кюри для 25 данного металла.

Сравнивая эту температуру с заданной заранее необходимой величиной температуры в очаге сварки получают сигнал, которым воздействуют на мощ- З0 ность источника питания нагревательного устройства.

Зная температуру точки Кюри для данного металла Т, а также расстояние S от места подвода тока (индукто35 ра) до места схождения кромок и, определяя на участке длины S< место, в котором температура разогрева кромок равна точке Кюри, можно по приведенному соотношенИю определять температуру нагрева в месте схождения кромок. Действительно, разогрев кромок до температуры точки Кюри достигается за время, равное отношению длины участка кромок от места подвода тока к месту с температурой точки Кюри на скорость сварки

S — S1

Оставшееся время нагрева равV но отношению длины Б на скорость

V — Поэтому зная время, за которое

> кромки достигают температуры точки

Кюри, и время, которое они продолжают нагреваться, можно определять температуру в месте схождения кромок 55 (очаге сварки). Для этого не требуется измерять даже скорость сварки, что значительно упрощает способ.

Расположение места на кромках, в котором температура равна точке Кюри (резко меняется значение магнитной проницаемости), относительно места подвода тока и места схождения кромок довольно точно определяется электромагнитным датчиком.

На чертеже представлена блок-схема системы автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки труб .

Схема содержит индуктор 1, высокочастотный генератор 2, источник 3 питания, блок 4 управления, сравнивающее устройство 5, задатчик 6 температуры сварки, арифметическое устройство 7, задатчик 8 температуры точки

Кюри, суммирующее устройство 9, схемы И 10 и И 11, схему НЕ 12, генератор 13 тактовых импульсов и электромагнитный датчик 14, соединенный с усfpoHctBQM 15 сканирования. Расстояние АВ от индуктора (место подвода тока) до точки схождения кромок (очаг сварки) обозначено S а расстояние

БВ от места с температурой точки

Кюри до очага сварки Б

Автоматическое регулирование процесса высокочастотной сварки осуществляется следующим образом.

Электромагнитный датчик 14 с помощью специального устройства

15 сканирования перемещают вдоль кромки от точки А, в которой начинается нагрев, до точки очага сварки

В. При нахождении датчика над кромкой, разогретой до температуры ниже точки Кюри, т.е. между точками АБ, где значение магнитов проницаемости велико, уровень выходного сигнала датчика мал, что соответствует логическому "0" для схем И и НЕ.

Если же датчик находится над кромкой на участке БВ, разогретой до температуры выше точки Кюри, где металл уже немагнитен, уровень выходного сигнала датчика высок, что соответствует логической "1". Сигнал с выхода датчика подают на входы логических схем И 11 и HF. 12. Схема НЕ инвертирует сигнал датчика, который дальше подают на схему И 10 совпадения. Таким образом на схему

И 11 совпадения подают прямой сигнал с датчика, а на схему И 10 совпадения инвертированный. На второй вход схем И 10 и И !! подают сигналы с тактового генератора 13. Vonu1186434 4

5 на которое также подают сигнал

t с задатчика 6 температуры сварки.

На выходе сравнивающего устройства получают разность между заданной

5 необходимой величиной температуры в очаге сварки и измеренной. В зависимости от величины и знака выходного сигнала, полученного на устроистве 5, регулятором 4 управляют

10 величиной напряжения источника 3 питания высокочастотного генератора

2, который через индуктор 1 осуществляет нагрев до точки А места подвода точка до точки В схождения

1 кромок. чество импульсов на выходе схемы

И 10 пропорционально длине S — Б„ кромок, разогретых до температуры ниже точки Кюри, а на выходе схемы

И 11 — длине S кромок, разогретых

1 до температуры выше точки Кюри.

С выхода схем совпадения сигналы подают на суммирующее устройство

9 (счетчик импульсов), на выходе которого число импульсов пропорционально всему расстоянию S, На вход арифметического устройства 7 подают три сигнала: с выхода схемы И 10 совпадения — сигнал пропорциональный длине S — S, с выхода суммирую 5 щего устройства 9 — сигнал пропорциональный длине S и сигнал с задатчика температуры точки Кюри. В арифметическом устройстве 7 получают на выходе сигнал, соответствующий величине температуры в очаге сварки, для чего три входных сигнала преобразуют согласно алгоритS .му управления Тк

Полученный таким образом сигнал подают на сравнивающее устройство

Использование предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет повышать точность регулирования про2р цесса сварки. Это обусловлено тем, что за параметр регулирования прини мают непосредственно величину температуры в очаге сварки, которую определяют в зависимости от расположения точки с температурой Кюри на кромках.

Тем самым снижается процент брака выпускаемых труб.

ВНИИПИ Заказ 6481/18 Тираж 1085 Подписное филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул.Проектная, 4