Устройство для отсчета времени про-текания сварочного toka

 

Социапи«тичесмих

КЗОБРЕТЕЛЙЯ ф, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

, 1 (61) Дополнительное к авт, свнд-ву (51)м йл (22) Заявлено 1il279 (2 ) ? 849407/25-27 с присоединением заявки И9

Государственный комктет

СССР яо делам изобретекяй к открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.07,81. Ьтолл@тттнь " 926

Дата опубликования описания 150781 (53) УДК 821..791. . 75 (088. 83

У.У, Ибрагимов„Ю.Е. Иоффе и T.A. Купленникова..

1 (5 > УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТСЧЕТА ВРЕИЕНИ

ПРОТЕКАНИЯ СВАРОЧНОГО ТОКА

Изобретение относится к приборам для измерения сварочных параметров.

Известно устройство, измеряющее длительность протекания сварочного тока, т.е. промежуток времени от начала первой до окончания последней полуволн сварочного тока. Оно содержит последовательно включенную цепочку датчик (воздушный тороидальный трансформатор или пояс Роговского) — выпрямитель — поляризованное реле, а также включенные последовательно стабилизированный источник, контакты поляризованного реле, интегрирующую цепочку и ламповый вольтметр. От начала сварочного тока до его окончания сигналом датчика включается реле. Его контакты подают стабилизированное напряжение на вход интегрирующей цепочки, Заряд, накапливаемый на емкости интегрирующей цепочки, пропорционален времени протекания сварочного тока.

Величина заряда измеряется ламповым вольтметром. Шкала его отградуирована в миллисекундах (11, Недостатком устройства является погрешность измерения, обусловленная включением в отсчет времени промежутков, у которых сварочный ток отсутствует. Такие промежутки имеются при сварке на контактных машинах переменного тока с фазовым регулированием тока. С увеличением угла включения силовых вентилей они растут. До настоящего времени эта погрешность измерения не учитывалась.

Однако возросшие за последнее время требования к качеству сварных соединений приводят к необходимости ее уменьшения, Другим недостатком является необходимость использсвания датчика тороидальной формы. Такой датчик сложен в изготовлении из-за большого количества витков {более

10 тыс.) в обмотке.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, которое содержит датчик, выполненный на тороидальном магнитомягком сердечнике с катушками индуктивности, интегрирующую цепочку, однополупериодный выпрямитель и электронный счетчик.

Датчик одной катушкой питается вторичным напряжением "âàpî÷íîãà трансформатора, а вторая катушка подключена к интегрирующей цепочке.

Сигнал с цепочки выпрямляется и подается на счетчик, который регистриЗО рует число полупериодов сварки (21, 846156

Недостатки устройства — неточный

Отсчет времени протекания сварочного така, необходимость применения датчика тороидальнай формы и необходимость электрического соединения со сварочной машиной.

Цель изобретения — повышение ка.чества сварки путем повышения точности отсчета времени протекания сварочного тока в каждый палупериод.

Поставленная цель достигается за счет того, чта н устройство, содержащее генератор импульсов и последовательно соединенные датчик тока, выпрямитель и счетчик числа периодов сварочного тока, введены счетчик длительности-протекания сварочного тока н каждый полупериад, два ключа и триггер, причем вход первого ключа подключен в выпрямителю, другой его вход — к генератору импульсов и ко входу второго ключа, а ныход первого ключа подключен ко входу триггера, выход последнего подключен к счетчику числа периодов сварочного тока и к другому входу второго ключа, при этом ныхад нторага ключа подключен к счетчику длительности протекания сварочного тока в каждый лолупериад.

На фиг, 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг,2 временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.

Катушка инцуктивности датчика 1 подключена к входу выпрямителя 2„ который выходом соединен с.лерным входом ключа 3. Ключ 3 выходам связан с входом триггера 4„ Выход кнарцевага генератора 5 импульсов подключен к второму входу ключа 6 и второму нходу ключа 3. Ключ 6 своим выходом .связан со счетным входом счетчика 7, а триггер 4 со счетчикам 8 и первым входам ключа б. Датчик 1 имеет катушку индунтивности (50-150 витков) и ферритовый сердечник и на время измерений вводится в магнитное поле сварочного тока. Двухлолупериадный выпрямитель 2 предназначен для выпрямления сигналов датчика и подачи нх на вход первого ключа. Первый ключ

3 служит для выработки импульсов

U5 которые паявляются на его выходе н моменты совмещения на времени импульсан датчика и кварцевого генератора. триггер 4 вырабатынают импульсы ()),, длительность которых равна длительности протекания сварочного тока в каждый цалу " период. Кварцевый генератор 5 -зырабатывает стабильные по частоте (13 кГц) короткие импульсы П„ . Второй ключ 6 предназначен для пропускания на вход счетчика импульсов П„ кварцевого генератора в моменты IIoступления на первый вход импульсов с триггера 4, Счетчик 7 длительности протекания сварочного тока н каждый полупериад производит счет импульсов с ключа 6. Счетчик 8 служит для подсчета числа полупериодов.

Устройство работает следующим образом.

Перед прохождением импульса сварочного тока датчик вводят в магнитное поле сварочного тока. С появлением сварочного тока датчик на импульс одного полупериода вырабатывает два разнололярных коротких импульса (напряжение Б„ на фиг.2).

Один из них обусловлен изменением магнитного потока от 0 до + Ф„, (— Ф„ ), а другoA — изменением тока QT + Ф с (Ф ) да 0 ° Так как сердечник датчика выполнен из магнитомягкого материала, то импульсы с датчика следуют точно в начале и и конце к аждого импульс а сварачЯ ного тока, Эти импульсы после выпрямления поступают на вход первого ключа„ на второй вход которого постоянно подаются импульсы частоты 18 кГц с кнарценого генератора. На выходе первого ключа импульсы появляются в моменты временного совмещения входных импульсов. Причем длительность импульса датчика подбирается равной периоду сигнала кварцевого генератора. Поэтому на один импульс датчика следует один импульс с выхода ключа. Эта операция на первом ключе сделана для того, чтобы устранить сбой н работе устройства из-за несинхронности импульсов датчика. и генератора. Далее импульсы с первого ключа поступают на счетный вход триггера 4, который нырабатывает на ныходе импульсы, длительность которых равна длительности прсте4О кания сварочного така в каждый полупериад. Начало и конец каждого импульса синхронизированы импульсами кварцевого генератора. Поэтому когда импульсы триггера подаются на первый вход второго ключа, то в них укладывается целое число импульсов с кварцевого генератора, подаваемых на второй вход; второго ключа.

Общее количества "-:òèõ импульсов лс всем полулериодам подсчитывается

".rетчиксм длительности протекания сварочного така. Отсчет времени ведется в электрических градусах, Обеспечивается этс выбранной частотой генератора 18 кГц. Причем лри часта "e 18 кГц н один палупериад (10 мс) сварочного тока счетчик отсчитывает

180 электрических град. или 180 имлульссн и, соответственно, в один период (2.0 мс) — 360 эл. град.

Зная зти соотношения, всегда можно градусы перевести н миллисекунды.

Число лалупериодов подсчитывается счетчикам 8,- который подключен к выходу триггера. Отсчитан длительность протекания сварочного тока

846156

Формула изобретения!

1 (Рие.Z

ВНИИПИ Заказ 5292/13 Тираж 1148 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 и число полупериодов, можно определить время протекания сварочного йока в каждый полупериод в градусах либо в миллисекундах. Индикация отсчета идет в цифрах.

Экономический эффект от использования устройства получается от повышения качества сварки, достигаемого за счет улучшения контроля ,за режимом сварочной машины и повышения качества наладки и подбора режима сварки при уменьшении времени на проведение этих операций.

Устройство для отсчета времени протекания сварочного тока, содержащее генератор импульсов и последовательно включенные датчик тока, выпрямитель и счетчик числа периодов сварочного тока, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварки путем повышения точности отсчета времени протекания сварочного тока в каждый полупериод, в устройство введены счетчик длительности протекания сварочного тока в каждый полупериод, два ключа и триггер, причем вход первого ключа подключен к выпрямителю, другой его вход — к генератору импульсов и ко входу второго ключа, а выход первого ключа подключен ко входу триггера, выход последнего подключен к счетчику числа периодов сварочного тока и к другому входу второго ключа, при этом выход второго ключа подключен к счетчику длительности протекания сварочного тока в каждый полупериод.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сварочное производство, 1965 Р 11, с. 44-45.

2. Аксельрод Ф.A. и др. Контактная сварка. М., Профтехиздат, 1962, с. 379-380.