Способ автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки труб
Изобретение относится к технологии изготовления труб и может быть использовано для контроля и автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки труб. Оно позволяет повысить точность регулирования процесса высокочастотной сварки . Для этого изменяют мощность источника нагрева в зависимости от управляющего сигнала, характеризующего величину нагрева сварного шва, и измеряют электропроводность зоны сварного шва и электропроводность металла трубы. В качестве управляющего сигнала используют частное от деления разности зтих величин на величину их произведения. 3 ил. i (Л С 1C СП 00 0 ел О)
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СО14ИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (594 В 23 К 13 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н бетси*сном свиДЕтедьСтВМ J 1
I с у \
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3894616/25-27 (22) 14 ° 05.aS (46) 23.09.86. Бюл. У 35 (» ) Всесоюзный ордена Трудового
Красного Знамени научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности (72) М.Я.Лапскер, А.И.Никитин, В.Я.Днепровский и Н.Н.Емцов (53) 621.791.77(088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР
11 657938, кл. В 23 К 13/00, 1977.
Авторское свидетельство СССР
У 680836, кл. B 23 К 13/00, 1977.
Авторское свидетельство СССР
Ф 797856, кл. В 23 К 13/00, 1979.,.SU„„1258656 А 1 (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВКСОКОЧАСТОТНОИ
СВАРКИ ТРУБ (57) Изобретение относится к технологии изготовления труб и может быть использовано для контроля и автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки труб. Оно позволяет повысить точность регулирования процесса высокочастотной сварки. Для этого изменяют мощность источника нагрева. в зависимости от управляющего сигнала, характеризующего величину нагрева сварного шва, и измеряют электропроводность зоны сварного шва и электропроводность металла трубы. В качестве управляющего сигнала используют частное от деления разности этих величин на величину их произведения. 3 ил.
1258656 2 зависит от величины нагрева. Металл трубы с противоположной стороны сварного шва имеет обычно температуру окружающей среды. Таким образом, измеряя электропроводность о сварного шва, электропроводность & металла трубы, можно получить управляющий сигнал, величина которого соответствует температуре нагрева. Для
1О получения управляющего сигнала измеренные электропроводности металла трубы и свагHDFo шва преобразуются в соответствии со следующим алгоритмом:
Изобретение относится к высокочастотной сварке и может быть использовано для контроля и автоматического регулирования процесса высокочастотной сварки труб, Цель изобретения — повышение качества сварного шва путем повышения точности регулирования процесса сварки.
На фиг. 1 показаны графики величин удельного электрического сопротинления Я (величины обратной электропроводности) и магнитной проницаемости р в зависимости от температуры Т для ферромагнитных материалов; на фиг. 3 — зависимости удельного электрического сопротивления от температуры для некоторых сплавов, на Фиг. 3 — блок-схема системы автоматического регулирования для осуществления предлагаемого способа., Как видно из графиков фиг. 1 и фиг. 2 (где кривая 1 — сталь с содержанием углерода 0,05Х, кривая 2—
У13; кривая 3 — 18ХНЗА, кривая 4—
25ХНВА, кривая 5 — 1Х13, 2Х13; кривая 6 - X25, Х27, Х28, кривая
7 — 1Х18Н9Т, 2Х18Н9Т; кривая 8—
Х20НЗО), для большинства сплавов изменение удельного электрического сопротивления при изменениях температуры в интервалах до температуры точки магнитных превращений (Кюри) можно считать линейным.
Аналитическая зависимость удельного электрического сопротивления от температуры выражается с достаточной степенью точности формулой
p 9 (1+ т), где p — удельное электрическое сот о ротивление при Т С;
P — удельное электрическое соо о противление при О С;
d. - температурный коэффициент сопротивления.
На практике обычно контролируют электропроводйость 6 = — металла, 1 для измерения которой есть разработанные методы и приборы, Учитывая, что процесс высокочастотной сварки труб происходит при высоких скоростях и тепло от очага сварки не успеет распространиться по всей трубе, жнкно на трубе, выбрать место измерения электропроводности металла,s котором температура Т„ металла не
6,-&
Т-Т =k
4 &S где Т-Т вЂ” разность температур зоны сварного шва и металла трубы; коэффициент пропорциональности, Б предлагаемом способе при измерении электропроводности 6 сварного шва, электропроводности 6„ металла трубы и при соответствующем преобразовании входных сигналов можно получить информацию (управляющий сигнал) только об изменении температуры сварного шва в процессе сварки, так как температура Т, металла трубы по" стоянна и не зависит от нагрева.Это позволяет с большей точностью регулировать процесс высокочастотной сварки. !
Устройство для реализации способа автоматического регулирования процесса сварки содержит индуктор
9, высокочастотный генератор 10, регулятор 11, сравнивающее устройство
1?, задатчик 13 уровня температуры сварного шва, суммирующее устройство 14, задатчик 15 уровня температуры металла трубы, блок 16 управляющего сигнала, сравнивающее устрой43 ство Н, измерители 18 и 19 злектропроводности, электромагнитные преобразователи 20 и 21 измерителей электронроводностн (фиг, 3).
Автоматическое регулирование процессом высокочастотной сварки, прн котором в качестве управляющего сигнала используют частное от деления разности выходных напряжений измерителей электропроводностн ненагретого металла и сварного шва на величину произведения этих напряжений, осуществляется следующим обра. зом, По сравнению с известным применение предлагаемого способа позволяет повысить точность регулирования про" цесса высокочастотной сварки труб.
Это обусловлено тем, что основным технологическим фактором, определяющим качество сварки, является температура нагрева, а при осуществлении предлагаемого способа нагрев регулируют по управляющему сигналу, величина которого непосредственно равна температуре нагрева.
Формула изобретения
Способ автоматического регулиро— вания процесса высокочастотной сварки труб, при котором изменяют мощность источника нагрева в зависимости от управляющего сигнала, характеризующего величину нагрева сварного шва, о т л и ч а ю щ и Йс я тем, что, с целью повышения качества сварного msa путем повышения точности регулирования, измеря- ют электропроводность зоны сварного шва и электропроводность металла трубы, а в качестве управляющего сигнала используют частное от деления разности этих величин на величину их произведения. з 12586
Определяют электропроводность нагретого металла сварного шва измерителем 18 электропроводности, электромагнитный преобразователь 20 которого устанавливают над центральной зоной сварного шва. Определяют электропроводность ненагретого металла трубы измерителем 19 электропроводности, электромагнитный преобразователь 21 которого устанавли- 10 вают над трубой с противоположной сварному шву стороны. Исходные сигналы подают на сравнивающее устройство 17 и получают разность между измеренной электропроводностью металла трубы и измеренной электропроводностью нагретого сварного шва.
Разность выходных напряжений измерителей электропроводности с устройства 17 подают в блок 16 управ- 20 ляющего сигнала,в который также подают выходной сигнал с измерителем 18 и 19 электропроводности. В блоке 16 делят разность выходных напряжений между измерителем 19 элек-25 тропроводности, установленным на ненагретом металле трубы и измерителем 18 электропроводности, установ" ленным над центром сварного шва, иа выходное напряжение измерителя
18 и на выходное напряжение измерителя 19. Таким образом, получают в блоке 16 сигнал, величина которого равна разности температур металла центральной зоны сварного шва и ме35 талла ненагретого участка трубы.
Сигнал с блока 16 подают на суммирующее устройство 14, на которое также подают сигнал с задатчика 15 уровня температуры металла трубы. Сумма сигналов, получаемая на устройстве 14, соответствует измеренной температуре сварного шва. Сравнива56 4 ют на устройстве 12 сигнал измеренной температуры с сигналом задатчика 13 уровня температуры сварного шва, необходимого по технологии. В зависимости бт величины и знака сигнала, получаемого на устройстве
12, с помощью регуля гора 11 ynpaaz ez og oc ze aarcoxo acvo goro генератора 10, который посредством индуктора 9 осуществляет нагрев кромок до требуемой температуры.
)258656
510
ke.2
Составитель В.Ганюшин
Техред М.Ходанич Корректор А Обручар
Редактор А.Сабо
Заказ 5071/16 Тираж 1001 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
