Устройство для контроля качества линейных сварных швов

 

О П И С А Н И Е ()945783

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик (61) Дополнительное к авт. спид-ву(22)Заявлено 03.11.80 (2 ) 3000484/2528 (5) )Я. Кл. с присоединением заявки .% (23)Приоритет

G01 Й 29/04

ЯВудерстениЫ кем«тет

СССР ее делам «зебретен«й и открыт«й

Опубликовано 23.07.82. Бюллетень 34 27

Дата опубликования описания 23.07.82 (53) УДК 621, .1 79.1 6

{088.8) (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

ЛИНЕЙНЫХ СВАРНЫХ ШВОВ

Изобретение относится к неразрушаюшему контролю и может быть использовано для контроля качества сварных швов. в процессе сварки.

Известно устройство для контроля ка5 чества сварного шва, содержащее блок приема и обработки сигналов от сварного

maa и блок регулировки режимом сварки, подсоединенный через систему исполнитеш ных механизмов к сварочному аппарату, ip блок приема и обработки сигналов выцол нен в виде последовательно соединенного электроакустического преобразователя, усилительно фильтрующего блока, порогового блока, дифференпируюшей цепи, норма 5 лизатора, блока сравнения и цифро-анало гового преобразователя, соединенного с входом блока регулировки режима свар- ки, и задающий генератор, выход которого подключен к второму входу блока 20 сравнения (1 j.

Недостатком этого устройства являет» ся невозможность определения координат

2 дефектов и низкая помехоустойчивость к сигналам сварочной дуги, к сигналам от источников, расположенных вне зоны сварочного шва.

Наиболее близким по техническому существу к изобретению является устройство для контроля качества линейных сварных швов, содержащее первый, вто рой, третий и четвертый преобразовате ли, соответственно соединенные с ними первый, второй, третий и четвертый кана лы приема, каждый из которых состоит из лоследоютельно соединенных yclms теля с фильтром и порогового элемеата, измеритель поперечной разности хода, входы которого подключены к выходам первого и второго каналов приема, измеритель продольной разности хода, входы которого подключены к выходам третьего и четвертого каналов приема, цифровой компаратор, первый вход которого подключен к выходу измерителя поперечной разности хода, блок обработки сит

3 94 57 палов, цифровой вход которого соединей с первым выходом измерителя продольной разности хода, два аналоговых вхо-. да — с выходом третьего и четвертого каналов приема, и подключенный к выходу блока обработки сигналов регистратор $2), Недостатком известного устройства является невысокая достоверность обнаружения дефектов сварного шва в про- 39 цессе сварки вследствие низкой помехоустойчивости к сигналам сварочной дуги.

Цель изобретения - повышение достс . верности обнаружения дефектов сварного шва в процессе сварки. . 35

Эта цель достигается за счет того, что устройство снабжено первым и вторым реверсивными счетными блоками, первым и вторым арифметическими блоками, масштабным блоком, блоком вво-щ да данных, элементом задержки, элементом совпадения, одновибратором, блоком управления сварочным автоматом, и датчиком путевых импульсов, выход кото рого соединен со счетным входом масш» zs табного блока, выход которого подключен к счетным входам реверсивных счетных блоков, установочные входы реверсивных счетных блоков и цифрового компаратора соединены с выходом блока управления сварочным автоматом, первые входы первого и второго арифметических блоков подключены к первому выходу измерителя продольной разности хода, вторые входык выходам реверсивных счетных блоков, а выходы знаковых разрядов соединены с входами элемента совпадения, третий вход которого подключен к выходу цифрового KGMIIBpBTQpB, а четвертый - к выходу одновибратора, второй выход измерителя продольной разности хода соединен с входом элемента задержки, выход элемента совпадения соединен с входом одно . вибратора, выход, .которого соединен с управляюпшм входом блока обработки сигналов, четыре кодовых входа блока ввода данных подключены к кодовым входам масштабного блока, реверсивных счетных блокбв и цифрового компаратора., На чертеже цредставлена функцио нальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит преобразовате = ли 1-4, соответственно соединенные с ними четыре канала приема, состоящие из последовательно соединенных усилителей 5-8 с фильтром и пороговых элементов 9-12, измеритель 13 поперечной разности хода, входы которого соединены с выходами первого 9 и второго 10 пороговых элементов, измеритель 14 продол ной разности хода, входы которого соединены с выходами третьего 11 и четвертого 12 пороговых элементов каналов приема, цифровой компаратор l 5, первый арифметический блок 1 6, второй арифметический блок 1 7, блок 18 обработки сигналов, регистратор 19, датчик 20 путевых шмпульсов, масштабный блок 21, первый счетный блок 22, второй счетный блок 23, блок 24 управления сварочным автоматом, элемент 25 совпадения, одновибратор 26, элемент 27 задержки, блок

28 ввода данных.

Выход.измерителя 13 соединен с пер..вым входом цифрового компаратора 15, а первый выход второго измерителя 14с первыми входами арифметических блоков

16 и 17 и блоком 1 З обработки сигна. лов. Два других аналогожх входа блока

18 обработки сигналов подключены к выходам усилителей 7 и 8 каналов приема, а выход соединен с регистратором 19.

Датчик 20 путевых импульсов соединен с выходом блока 24 управления. сварочным автоматом, а выходом - с счетным „входом масштабного блока 21", выход которого подключен к счетному входу двух реверсивных счетных блоков

22 и 23. Установочный вход масштабного блока 21, реверсивных счетных блоков

22 и 23 и цифрового компаратора 15 подключены к, >второму выходу блока

24 управления сварочным автоматом; выходы реверсивных счетных блоков 22 и 23 подключены к вторым входам арифметических блоков 16 и 17, выходы знаковых разрядов арифметических блоков

1 6 и 17 и выход пифрового компаратора

15 соединены с тремя входами элемента

25 совпадения, четвертый вход которого подключен к выходу одновибратора 26, соединенного входом через элемент 27 задержки с вторым выходом измерителя

14 продольной разности хода, а выход подключен .к управляющему входу блока

18 обработки сигналов, блок 28 ввода данных, четыре,выхода которого соединены с кодовыми входами масштабного блока 21, реверсивных счетных блоков

22 и 23 и цифрового компаратора 15, Устройство работает следующим образом. .В блох 2ц ввода данных вводятся в цифровой форме стилизованные значения временных параметров зоны контроля Р;

L+r+eL .

3 ь Ь

945 бло5 и коэффициент деления масштабйого ка К„„=И /в, где 4 - длина сварного шва, йм, 1" — смещение полюса гиперболы, ближней к зоне плавления, относительно проекции ее на ось гиперболы, мм, д . - расстояние между полюсами гипербол, Ограничивающих зону приема по длине шва, мм; 10

Я вЂ” большая ось гиперболы, ограничивающей зону приема в направлении, перпендикулярном оси шва, мм у — скорость звука, II материале изделия, ммlмкс;

И числО импульсов датчика пути на единицу расстояния, 1/мм; уи= — - масштаб, мкс/мм.

- 0

После зажигания дуги в начале сва рного шва по команде блока 24 управления сварочным автоматом кодовые комбинации потенциалов, соответствующих значениям параметров P„; Р, P пере9t писываются соответственно в реверсив . ные счетные блоки 22 и 23 и цифровой компаратор 15, а код коэффициента де ления К,- в масштабный бшж 21. В реверсивйых счетных блоках 22 и 23 устанавливается режим "Вычитание, а их знаковые разряды устанавливаются в состояния, соответствующие знаку Минус

При движениии сварочного электрода

35 от датчика 20 путевых импульсов на счетный вход масштабного блока 21 поступают импульсы пути. BnaroIIaps масш табированию на счетные входы реверсивных счетных блоков 22 и 23 на отрезке пути, раВНоМ длине шва Q, поступает число масштабных импульсов, равное

2 4/Ч+1 мкс. Содержимое реверсивных счетных блоков 22 и 23 по, мере прибли45 жения электрода к середине шва умень шается. При переходе какоголибо счетного блока 22 или 23 через нулевое соотояние, знак числа меняется ня противположный, а режим Вычитание на ре50 жим Суммирование

Арифметические блоки 16 и 17 работают в режиме "Вычитание": из значения

Ь Ь продольной разности хода от источни ка сигналов акустической эмиссии до преобразователей 3 и 4, расположенных вдоль шва, вычитается текущее значение

g > соответствующего реверсивного счетного блока 22 и 23. Знак результата

783 . 6 вычитания зависит от знаков н абсолютной величины разности ходаЬ и чисел Q

Pli 4r

0 . Цифровой компаратор 15 вырабатывает напряжение логическая "1, если поперечная разность рн,хода от источника акустической эмиссии до преобразователей 1 и 2 не превышает время Ь)Ч, в противном случае компаратор 15 вырабатывает напряжение логический "0".

Элемент 25 совпадения настроен на отрицательный результат операции 1 ров

-О,1с 0 и на положительный результат операции kpI, -Q<) О, а также на лог1вческую 1 цифрового компаратора 15, т. е.1если для источника сигналов акустической эмиссии выполняется условие

2. Р1.

I p4 I y то в этом случае на трех входах элемента 25 совпадения будет иметь место разрешенная комбинапия сигналов знаковых разрядов арифметических блоков 16 и 17 и напряжение логическая "1" с выхода цифрового компаратора 15. Перепад напряжения, возникаюпай на втором выходе измерителя 14 после окончания измерения продольной разности ход, запускает ollновибратор 26 через промежуток времени, определяемый временным параметром 6 элемента 27 задержки. Импульс одновибратора 26 проходит через элемент 25 совпадения и поступает на управляющий вход блока 18 обработки сигналов.: По этому импульсу из этого блока на регистратор 19 выводится информация î параметрах сигнала акустической эмиссии и координата источника этого сигнала. В случае невыполнения хотя бы одного условия (1), импульс одновибратора 26 не поступает на блок 18 обработки, информация о параметрах сигнала и координате источника этого сигнала на регистратор 19 не выводится, а с поступ лением. на устройство новых сигналов сти ра ется.

Следовательно, устройство регистрирует параметры сигналов только от источников, j>-.,расположенных в .пределах криволинейной фигуры, ограниченной ветвями гипербол.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить достоверность обнаружения дефектов сварного шва в процессе сварки.

Формула изобретения

Устройство для контроля качества ли нейных сварных швов, содержащее первый, 7 045 второй, третий н четвертый преобразова тели, соответственно соедийенные с асими первый, второй, третий и четвертый каналы приема, каждый нз которых состоит из последовательно соединенных усилителя 5 с фильтром н порогового элемента, измеритель поперечной разности хода, sxoдьr которого подключены к выходам первого и второго каналов приема, измеритель продольной разности хода, входы которого подключены к выходам третье

ro и четвертого каналов приема, цифровой компаратор, первый вход которого подключен к выходу измерителя поперечиой разности хода, блок обработки сигналов, цифровой вход которого соединен с первым выходом измерителя продольной разности . хода, а два аналоговых входа .- с выходами третмго и четвертого каналов прие ма, и подключенный к выходу блока обра- 20 ботки сигналов регнстратор, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности обнаружения дефектов сварного шва в процессе сварки, оно снаб-. жено первым и вторым реверсйвными счет- ными блоками, первым и вторыМ арифМетическими блоками, масштабным, блоком, бло ком ввода данных, элементом задержкн, але ментом совпадения, одновибратором, блоком унравлення сварочным автоматом и зо датчиком утевых импульсов, выход которого соединен со счетным входом масш

1йй 8 табного блоха, выход которого подключен к счетным входам реверсивных счетных блоков, установочные входы реверснвных счетных блоков и цифрового компаратора соединены с выходом блока управления сварочным автоматом, первые входы первого н второго арифметических блоков подключены к первому выходу измерите« ля продольной разности хода - вторые

) входы - к выходам реверсивных счетных блоков, а выходы знаковых разрядов соединены с входами элемента совпадения, третий вход которого подключен к выходу цифрового компаратора, а четвер тый - к выходу одновибратора, второй выход измерителя продольной разности хода соединен с входом элемента задержки, выход элемента совпадения сое динен с входом одновибратора; выход ко- торого соединен с управляющим входом блока обработки сигналов, четыре кодовых выхода блока ввода данных ь,подключены к кодовым входам масштабного блока, реверснвных счетных блоков и цифрового комнаратора.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское-свидетельство СССР

N 648900, кл. 601 М 29/04, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

М 655963, кл. 601 Q 29/04, 1979 (прототип) .

ВНИИПИ Заказ 5322/64 Тираж 887 Подписное

Филиал ППП "Т19теьт, г. Ужгород, ул. Проектная, 4