Устройство для измерения параметров коротких замыканий дугового промежутка

 

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к обору-. дованию для исследования и управления процессом дуговой сварки плавящимся .электродом с короткими замыканиями (КЗ) дугового промежутка. Цель - расширение технологических возможностей и достоверности измерений. Для этого в устройство, содержащее датчик КЗ, измеритель частоты КЗ и измеритель относительной длительности КЗ, введены измеритель длительности КЗ, три цифроаналоговых преобразователя, генератор импульсов, преобразователь кода в обратный код, два временных селектора, Т-триггер, два счетчики, два буферных регистра и четыре ждущих, мультивибратора. Введение указанных элементов и соответствующих связей позволяет в течение одного периода .КЗ дугового промежутка получать информацию о частоте, относительной и абсолютной длительности КЗ. 1 з.п. ф-лъ1, 3 ил. S (Л

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5g 4 В 23 К 9/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СНИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4222553/25-27 (22) 06.04.87 (46) 07.02.89. Бюл.. й" 5 (72) P.Þ.Âoðoíèí, А.E.Áåëÿåâ, А.В.Левашов и В.М.Писарев (53) 621.791.72(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 1177099, кл. В 23 К 9/10, 1984.

Сварочное производство, 1969, У 9, с. 28-31. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ ДУГОВОГО

ПРОМЕЖУТКА (57) Изобретение относится к сварочному производству, а именно к оборудованию для исследования и управления процессом дуговой сварки плавящимся электродом с короткими замыканиями

Изобретение относится к области сварочного производства, а именно . к оборудованию для исследования и управления процессом дуговой сварки пла вящимся электродом с периодическими короткими замыканиями дугового промежутка, и может быть использовано в приборах для измерения параметров сварочной дуги и переноса металла в дуговом промежутке, а также в системах активного регулирования процессом сварки по этим параметрам.

Целью изобретения является расширение технологических воэможностей и повьппение достоверности измерений.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — времен„.Я0„„1456290 а 1 (КЗ) дугового промежутка. Цель — расширение технологических возможностей и достоверности измерений. Для этого в устройство, содержащее датчик КЗ, измеритель частоты КЗ и измеритель относительной длительности КЗ, введены измеритель длительности КЗ, три цифроаналоговых преобразователя, ге" нератор импульсов, преобразователь кода в обратный код, два временных селектора, Т-триггер, два счетчика, два буферных регистра и четыре ждущих. мультивибратора. Введение указанных элементов и соответствующих связей позволяет в течение одного периода

КЗ дугового промежутка получать информацию о частоте, относительной и абсолютной длительности К3. 1 s,ï. ф-лы, 3 ил. ная диаграмма работы измерителя пери- фД ода коротких замыканий (КЗ); на; фиг. 3 — временная диаграмма работы измерителя длительности К3 дугового

*ромежутка.

Устройство содержит датчик 1 КЗ .дугового промежутка, генератор 2 импульсов стабилизированной частоты, измеритель 3 периода КЗ, измеритель 4 длительности КЗ, преобразователь 5 фар кода в обратный код и цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 6 — 8 значений ( частоты КЗ, относительной длитель, ности КЗ и длительности КЗ соответственно. Измеритель 3 периода КЗ содержит Т-триггер 9, временной селек тор 10 ° счетчик 11 буферный регистр

3

145629

12 и схему 13 управления измерителем, выполненную в виде двух последовательно включенных ждущих мультивибраторов 14 и 15.

Вход Т-триггера 9 подключен к выходу датчика 1 КЗ, à его выход подключен к информационному входу временного селектора 10, выход последнего подключен к счетному входу счет- 1О чика 11, цифровые выходы которого подключены к цифровым входам буферного регистра 12, при этом информационный вход схемы 13 управления подключен к входу Т-триггера 9, выход с его первого мультивибратора 14 подключен. к входу записи С буферного регистра 12, а выход с его второго мультивибратора 15 подключен к входу сброса R цифрового счетчика 11.

Измеритель длительности 4 КЗ содержит временной селектор 16, счетчик 17, буферный регистр 18 и схему

19 управления измерителем, выполненную в виде двух последовательно вклю- 25 ченных ждущих мультивибраторов 20 и 21. Информационный вход временного селектора 16 подключен к выходу

1 датчика 1 К3, его выход подключен к счетчику 17, цифровые выходы которого подключены к цифровым входам буферного регистра 18, при этом информационный вход схемы 19 управления подклю" чен к выходу датчика 1, выход с его .первого мультивибратора 20 подключен, к входу записи С буферного регистра 18, а выход с его второго мультивибратора 21 подключен к входу сброса R цифрового счетчика 17.

Выход генератора 2 импульсов под- 40 ключен на тактовые входы временных селекторов 10 и 16. Цифровые выходы буферного регистра 12 подключены к цифровым входам преобразователя 5 кода в обратный код, который выпол- 4> нен в виде постоянно запоминающего устройства (ПЗУ), à его цифровые выходы подключены к ЦАП 6 измерителя частоты КЗ. Цифровые выходы буферного регистра 18 подключены к цифровым входам ЦАП 8 измерителя длительности КЗ и к цифровым входам ЦАП 7 измерителя относительной длительности КЗ. ,Аналоговый выход ЦАП 6 подключен на вход опорного напряжения (+E) ЦАП 7.

Аналоговые выходы с ЦАП 6 — 8 подключены к соответствующим усилителям, имеющим цепи интегрирования входного напряжения, и измерительным прибо;

4 рам (не показано), индицирующим соответствующие значения f, 1 „ и к

T ,Устройство работает следующим об" разом.

Сигнал напряжения на дуговом промежутке (фиг. 2а и 3a) поступает в датчик 1, где после временной и амплитудной селекции он формируется в виде прямоугольных импульсов (фиг.2б и Зб), длительность которых равна длительности КЗ (t„>). Этот сформированный сигнал поступает на вход T-триггера 9 измерителя 3 периода КЗ (Т „ ), информационный вход временного селектора 16 измерителя 4 длительности K3 (t >) и на вход схемы 19 управления. В Т-триггере 9, срабатывающем от фронта до фронта. поступающего сигнала, сформированный датчиком сигнал длительностью, равной „э (фнг. 2б), преобразуется в сигнал длительностью, равной периоду.Т (фиг. 2в). Генератор 2 импульсов генерирует импульсы частотой, зависящей от разрядности информационной системы (фиг. 2г и Зв), крторые поступают на тактовые входы временных селекторов 10 и 16 измерителей 3 и 4 периода КЗ и длительности КЗ. Временной селектор 10, открываясь по фронту поступающего информационного сигнала (фиг.1в) и запираясь по их срезу, пропускает на счетный вход счетчика 11 периода КЗ число импульсов, соответствующее периоду T (фиг. 2д), а временной селектор 16, открываясь по фронту поступающего информационного сигнала (фиг. Зб) и запираясь по их срезу, пропускает на счетный вход счетчика 17 длительности КЗ число импульсов, соответствующее длительности

КЗ („ ) (фиг.Çr). С целью обеспечения цифровой обработки импульсов каждого КЗ схемы 13 и 19 управления срабатывают по срезу поступающих на них сигналов (от Т-триггера 9 для схемы 13 управления и датчика 1 дуги, для схемы 19 управления) и их первые мультивибраторы 14 и 20 подают кратковременные импульсы (фиг. 2е и Зд) на соответствующие входы записи С и

С, буферных регистров 12 и 18, обеспечивая начало считывания цифровой информации с соответствующих счетчиков 11 и 17. Срабатывая по срезу сиг5 14562 нала первых мультивибраторов 14 и 20, вторые мультивибраторы 15 и 21 соответствующих схем управления подают кратковременные сигналы (фиг. 2ж и Зе) на соответствующие входы сброса R и R< счетчиков 11 и 17, обеспечивая сброс имеющейся цифровой информации по прошедшему импульсу КЗ в сварочной цепи и подготавливая цифровые 1р счетчики к приему информации по очередному импульсу КЗ. Цифровая информация о длительности периода Т„ из буферного регистра 12 поступает в преобразователь кода в обратный код, где 15 в течение одного периода преобразуется в текущее значение частоты КЗ (f=1/Т) в соответствии с записанной в ПЗУ программой. С выхода преобразователя кода в обратный код 5 цифровая информация о частоте КЗ поступает на вход ЦАП 6 и, будучи преобразованная в аналоговый сигнал, подается на вход измерительного прибора и на вход опорного напряжения 25

ЦАП 7, образуя с последним ЦАП, работа которого описывается равенством (t„ f„ =t„ /Т), а выделенный сигнал подается на вход измерительного прибора или (и) в систему управления или регистрации.

Цифровая информация о С„, помимо цифровых входов ЦАП 7, подается параллельно на цифровые входы ЦАП 8 для

35 выделения аналогового сигнала значения собственно времени КЗ дугового промежутка. Таким образом, устройство измерения в течение одного периода

КЗ предоставляет информацию о часто- 40 те КЗ (f), относительной длительности КЗ („ /Т) и времени КЗ дугового промежутка („) .

Формула изобретения

1. Устройство для измерения параметров коротких замыканий дугового промежутка, содержащее датчик коротких замыканий, соединенный с измери50 телем частоты коротких замыканий, измеритель относительной длительности коротких замыканий, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей

90 и повышения достоверности измерений, в него введены последовательно соединенные измеритель длительности коротких замыканий, первый цифроаналоговый преобразователь, генератор импульсов, причем измеритель относительной длительности коротких замыканий выполнен на втором цифроаналоговом преобразователе, а измеритель частоты коротких замыканий выполнен на последовательно соединенных Ттриггере, временном селекторе, счетчике, буферном регистре, преобразователе кода в обратный и третьем цифроаналоговом преобразователе и двух ждущих мультивибраторах,при этом вход Т-триггера является входом из- мерителя частоты коротких замыканий, выход генератора соединен с -вторым входом временного селектора и первым входом измерителя длительности коротких замыканий, второй вход которого соединен с выходом датчика коротких замыканий, а выходы — с входами первого и второго цифроаналоговых преоб. разователей, к управляющему входу последнего подсоединен выход третьего цифроаналогового преобразователя, выход Т-триггера соединен с входом первого ждущего мультивибратора, выход которого соединен с управляющим входом буферного регистра.и через второй ждущий мультивибратор — с управляющим входом счетчика.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что измеритель длительности коротких замыканий выполнен на последовательно соединенных временном селекторе, счетчике, буферном регистре и двух (третьего и четвертого) ждущих мультивибраторах, при этом первый вход временного селектора является первым входом измерителя длительности коротких замыканий, второй вход которого соединен с вторым входом временного селектора и входом третьего ждущего мультивибратара, выход которого соединен с управляющим входом буферного регистра и через четвертый ждущий мультивибратор с управляющим входом счетчика, а выходы буферного регистра являются выходами измерителя длительности коротких замыканий.

1456290

Фиг.Я

Составитель В.Грибова

Техред М.Ходанич Корректор М.Самборская

Редактор Л. Гратилло

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул . Проектная, 4

Заказ 7513/14 Тираж 892 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5