Способ определения степени оплавления электродов дугового разряда

 

(72) Автори изобретения

М. Х. Эстерлис и В. Н. Арустам в

4l % i; "» "

Р,, », и 1 .

4 - . — »;: збекекей ССР (71) Заявитель

Институт электроники им. У. А. Арифова AH (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ОПЛАВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОДОВ ДУГОВОГО РАЗРЯДА

Изобретение относится к электротех нике и может найти применение в метал лургнческой промышленности и сварочной технике как экспрессный метод контроля за агрегатным состоянием электродов дугового разряда, используемых в различ3 ных технологических процессах.

Наиболее близким к изобретению является способ определения степени оплавления электродов дугового разряда, заклюtO чаюшийся в том, что подключают электроды к источнику постоянного напряжении и регистрируют ток и напряжение дугового разряда (1g.

Недостатком способа является то, что

3j регистрация напряжения и тока дуги постоянного тока не позволяет однозначно определить агрегатное состояние электрода.

Так как одним и тем же значением тока и напряжения могут соответствовать раз- . . ные агрегатные состояния анода н катода.

Кроме того, этот способ не позволяет определить состояние одного из эаектродов.

Бель изобретения - повышение информативности и точности.

Это достигается тем, что электроды отключают на 10 -10 " с от источника постоянного напряжения, подключают их к источнику переменного напряжения с амплитудой 40-150 В, по наличию и изменению тока дуги, в зависимости от полярности напряжения, судят об оплавления катода, а по амплитуде тока определяют степень оплавления электродов. Кроме того, переключение, осуществляют к одному из действующих электродов и контрольному электроду.

На чертеже показаны осциллограммы, юипострируикцие. наиболее характерные режимы горения дуги постоянного тока..

Время отключения lO < — ХО " с достаточно для полной ди фузии плазмы из дугового промежутка, а амплитуд ное переменное напряжение 40 -, 150 В; приложенное к погасшей дуге, не Может вызвать возникновения разряда между этйми электродами. Тогда ток, протекиощий

919 4

Из осциллограмм э следует что дуга. постоянного тока горит с разрушением обоих электродов, однако характер их эрозии различен. Если катод раэрушаетси под действием оплавления электрода, беэ воздействия катодного пятна, что следует из плавного изменения значения напряже» ния на электроде в прямой попярности, то анод подвержен бурной эрозии под действием анодного пятна, что следует иэ наличия характерного пика зажигания дуги и низкого значения напряжения горения дуги. Поскольку пятно на катоде отсутствует, происходит оплавление материала электрода без выброса значительной капельной фракции, в то время как на аноде, на котором имеется пятно, капли образуются в большом количестве.

Иэ осциллограммы, видно, что дуга . постоянного тока горит с разрушением катода и холодным анодом. Это следует из того, что дуга переменного напряжения горит в прямой полярности, а в обратной на электродах сохраняется напря, жение источника.

При отсутствии необходимости одновременного определения наличия катода и анода электрической дуги в технологическом процессе к источнику переменного напряжения с амплитудной 4Р-1SO В переключают с паузой 10 4 fO- с анод или катод и расположенный рядом вспомогательный электрод, измеряют ток и по

° наличию и изменению тока в зависимости от напряжения и его полярности судят .об оппавлеиии катода или анода.

B данном случае между двумя электродами зажигают устойчивый дуговой разряд от источника постоянного тоха. После

:установления устойчивого режима горе ния дуги переключающим устройством пе рекпючают анод или катод и вспомогательный электрод к источнику переменного тока. Процесс осциппографируется, и поосциллограмме определяют наличие оплавления на аноде или катоде. Вспомогательный электрод в технологическом процессе не участвует и заведомо не является оплавленным, в связи с этим осциллограммы имеют salt, показанный на чертяке (<> <»s ), между электродами при приложенном к ним. переменном напряжении, будет определяться только термоэлектронной эмиссией с разогретой поверхности катода, В случае приложенного к электродам переменного напряжения они попеременно имеют отрицательный и положительный потенциапы, Термоэлектронная эмиссия осуществляется только с электрода, который находится при отрицательном потенциале. В спе- 10 дующий полупериод катодом становится другой электрод, и на осциллограмме регистрируется ток, эмиттируемый с его rioверхности и т.д, Зная величину тока, по формулам термоэлектронной эмиссии опре-,13 деляют температуру поверхности, а зная температуру плавления материапа электрода, депают заключение об агрегатном состоянии его поверхности.

Способ осуществляется следующим 20 образом.

Между двумя электродами зажигают устойчивый дуговой разряд от источника постоянного тока. Ток и напряжение разряда осциллографируют. После установпе- И ния стационарного режима дугу отключа.ют от источника постоянного тока и с паузой 10 4 -10 " с переключают к ис» точнику переменного тока с амплитудным значением напряжения 40-150 В. При За этом процессе продолжают осциллЬграфировать. По осциллограммам тока и напряжения судят об оплавлении того или иного электрода.

Из осциллограммы cl видно, что дуга постоянного тока горит со слабо разогре тыми электродами. Это следует из того, что после переключения дуги к источнику переменного напряжения ток разряда равен нулю.

° О

Из осциллограммы б видно, что дуга горит с холодным катодом и сильно разо» гретым до оплавпения анодом. На аноде имеется анодное пятно. Это следует из того, что после переключения дуги к ис» точнику переменного напряжения дуга горит только в обратной нсжярности, т.е. когда катодом становится анод дуги по стоянного тока. Наличие пика зажигания дуги свидетельствует о сформированном на 16 аноде дуги постоянного тока пятне, В этом . режиме разрушение анода сопровождается его оппавлением и.разбрызгиванием материала анода с образованием бопьшого количества капель. Катод холодный, так f3 как ток разрядЬ равен нулю и напряжение равно напряжению источника в прямой полярности.

Изобретение позволяет вести технологические операции s оптимальном режиме, осуществлять оперативный контроль за всем технологическим процессом, что дает возможность сократить энергозатра ты производства, повысить качество про

887919 Ь дукции, увеличить онзво т пр ди ельность тру- переменного напряжения с амплитудой да. 40-150 В, по наличию и изменению тока дуги, в зависимости от полярности напряжения, судят об оплавлении катода и аноформула изо у з о б р е т е н и я у да, а по амплитуде тока определяют степень оплавления электродов.

1. Способ определения степени omras- 2. Способ по и. 1, о т л и ч а юления элект дов родов дугового разряда, заклю- шийся тем, что переюпочение осуще» чающи йся в том, что по дключают электро- ствляют к одному из действуюппи элекч ды к источнику постоянного напряжения <е родов и х контрольному электроду. и регистрируют напряжение и ток дугово- Источзпмн квнрзр сто ппмн мании, горазряда, отличающая и шийся тем, принятые во внимание при экспертизе что, с цепью повышения информативности 1. Свечанскнй А. Й С М с .. и мелянский . Я., отключают электроды на, Электрические промышлейные цепи.,Ч.И.

10 -10-1 с от источника постоянного !3 М., "Энергия, 1970, с. 190-192 напряжения, подключают ик к источнику (прототип).

Составитель А. Куликов

Редактор Г. Вельская Техред А. Савка Корректор О. Билак

Заказ 10710/9 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ; Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4