Устройство контроля процесса горения сварочной дуги Советский патент 1991 года по МПК B23K9/10 

Изобретение относится к контролю процессов дуговой сварки и может быть использовано для контроля качества сварки, в частности, при дуговой автоматической, полуавтоматической и ручной сварке.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения контроля устойчивости горения дуги и формирования признака степени устойчивости горения дуги.

На чертеже показана функциональная блок-схема предлагаемого устройства

Устройство контроля процесса горения сварочной дуги содержит источник 1 питания, многоуровневые компараторы 2 и 3 и первый элемент И 4, временные селекторы 5-7. дифференциальный усилитель 8, второй эле мент И 9 и резистивный мост 10, измерительный шунт 11, клемму 12, резистор 13, потенциометр 14, клемму 15, резистор 16, электро- додержатель 17, выходы 18-21, компаратор 22, элемент И 23, генератор 24 импхльеов. N-разрядный счетчик 25, элемент ИЛИ 26. элемент И 27 Второй вывод потенциометра 14 через резистор 16 соединен с электродо- держателем 17, измерительным 11 и инверсным входом дифференциального си- лителя 8, выход которого соединен с входами многоуровневых компараторов 2 и 3 Причем выход компаратора 2 соединен через первый временный селектор 5 с первыми входами второго 6 и третьего 7 временных селек торов, вторые входы которых соединены с выходами второго компаратора 3, а входы второго элемента И 9 соединены с выходами компараторов 2 и 3 Входы первого элемента И 4 соединены соответственно с вторыми выходами компараторов 2 и 3 Выходы первого и второго элементов И 4 и 9, а также выходы временных сетекто- ров 6 и 7 являются выходами чстройства 18- 21, определяющими состояние обрыва .

О

о

tsD

со 1

го

коротких замыканий, недостижении рабочего режима сварки и превышения рабочего режима сварки соответственно. К выходу дифференциального усилителя 8 также подключен своим входом компаратор 22, выход которого соединен с одним из входов третьего элемента И 23, второй вход которого подключен к выходу генератора 24 импульсов.

Многоуровневые компараторы 2 и 3 выполнены на основе двух детекторов уровня, на входах которых устанавливаются пороги, определяющие режимы обрыва дуги, короткого замыкания, недостижения и превышения рабочего режима сварки соответственно. Компаратор 22 является одноуровневым и выполнен на основе одного детектора уровня, на входе которого устанавливается пороговое значение, определяющее режим обрыва дуги.

Устройство работает следующим образом.

В процессе сварки сварочный ток, протекающий по цепи, состоящей из последовательно соединенных источника 1 питания, измерительного шунта 11 и электрододержа- теля 17, напряжение (падение напряжения) с измерительного шунта 11 поступает на входы усилителя 8. Усиленный сигнал подается с выхода усилителя 8 на входы компараторов 2, 3 и 22. В зависимости от порогов срабатывания компараторов 2 и 3 и напряжения, подаваемого на их вход с выхода усилителя 8, происходит срабатывание компараторов и на их выходах формируются сигналы. При протекании по сварочной цепи тока короткого замыкания сигналы с зторого детектора уровня компаратора 2 и второго детектора уровня компаратора 3 поступают на вход элемента И 9, при этом на его выходе 19 формируется признак короткого замыкания. При отсутствии дуги на инверсном выходе компаратора 2 формируется сигнал высокого уровня, который поступает на вход элемента И 4, на второй вход элемента И 4 с первого выхода компаратора 3 поступает также сигнал высокого уровня, в результате чего на выходе элемента И 4 формируется признак обрыва дуги.

Если ток сварки ниже заданного значения, то на прямом выходе компаратора 2 формируется сигнал высокого уровня, такой же сигнал формируется на первом выходе компаратора 3. Срабатывает временной селектор 6, на входе которого формируется признак недостижения заданного режима сварки. При достижении тока сварки заданного значения срабатывает первый детектор уровня компаратора 3, формуруя нулевой сигнал на его первом выходе. При этом на выходах 18-21 устаройства сигналы отсутствуют, что свидетельствует о заданном режиме горения дуги. При дальнейшем увеличении тока срабатывает второй детектор уровня компаратора 3, единичный сигнал с второго выхода которого поступает на временной селектор 7, формируя на выходе 21 признак превышения требуемого режима сварки. При горении дуги в заданном режиме на выходах временных селекторов 6 и 7 формируются нулевые сигналы, которые поступают на входы элемента ИЛИ 26. Единичный сигнал с инверсного выхода ИЛИ 26 поступает на первый вход элемента И 27, подготавливая его к включению. Кратковременные обрывы дуги не влияют на состояние элемента ИЛИ 26, так как соответствующие им импульсы по0 давляются фильтрами временных селекторов При обрыве дуги напряжение на выходе усилителя 8 уменьшается, срабатывает компаратор 22, на выходе которого появляется единичный сигнал. На выходе элемента И 23 формируются импульсы с частотой генератора 24, которые поступают на счетный вход счетчика 25, на вход разрешения которого подается нулевой сигнал с прямого выхода элемента ИЛИ 26. После отсчета N количество импульсов на выходе счетчика 25

0 появляется единичный сигнал, который поступает на второй вход элемента И 27, на выходе 28 которого формируется сигнал неустойчивого горения дуги.

Разрядность N-разрядного счетчика связана с параметрами времязадающих цепо5 чек временных селекторов 5-7 и частотой генератора 24 импульсов зависимостью N RCf-j-l, где RC - величины времяза- дающей цепочки; f - частота генератора 24 импульсов.

Признак неустойчивости горения дуги сохраняется на выходе 28 до тех пор, пока на один из входов элемента ИЛИ 26 не поступит сигнал высокого уровня с выхода 20 или 21.

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет обеспечения контроля устойчивости горения дуги, что ведет в конечном счете к повышению качества сварки.

Формула изобретения Устройство контроля процесса горения

(Э сварочной дуги по авт. св. № 1279771, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения контроля устойчивости дуги, оно дополнительно снабжено третьим

5 компаратором, генератором импульсов, N- разрядным счетчиком, третьим и четвертым элементами И и элементом ИЛИ, причем вход третьего компаратора соединен с выходом дифференциального усилителя, а выход - с одним из входов третьего элемен0 та И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход - со счетным входом N-разрядного счетчика, где

,

где RC - постоянная времени временных селекторов;

/ - частота генератора импульсов, а вход разрешения Л-разрядного счетчика соединен с прямым выходом элемента ИЛИ,

0

5

5

инверсный выход которого связан с одним из входов четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом Л/-разрядного

счетчика, а входы элемента ИЛИ подключены к выходам второго и третьего временных селекторов

Изобретение относится к контролю д i о- вой сварки, в частности д говой автомагической, полуавтоматической или ручной сварки. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей чстройства за счет обеспечения контроля устойчивости горения дуги и формирования признака степени устойчивости горения дуги Устройство содержит источник питания 1, многоуровневые компараторы 2 и 3, одно ровневый компаратор 22, четыре элемента И 4, 9, 23 и 27. временные селекторы 5-7, генератор 24 им пульсов, -разрядный счегчик 25, элемент ИЛИ 26 Разрядность счетчика определяется параметрами времязадающей RC-цепи временных селекторов 5-7 и частотой i оператора 24 импульсов. 1 ил (О (Л