УСТРОЙСТВО для КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В ПРОЦЕССЕ Советский патент 1973 года по МПК B23K9/10 G01J5/08 

1

Изюбретвн«1е отоюсится к yicTipofliCTieaiM для (Контроля темтературы пагрева зоны сварки или найми,, а та1кж.е хемиаратури рабочего инструмента (электрода, нагревателя).

Известны 3:строЙ1СТ1ва, рбгул1И|руюш.ие тбмлеiparrlyipy на.грава 310(НЫ ав а-рки на о:ано йе коитролЯ темтерафуры по иифракрЗюиам.у .изяучелино, содержа.щле фютоприамниач, iBioaHpHuiBi;м1аашц И:й И| гфраК1ра|Сное излучение 30(НЫ ова|рКК или паЙ1К1К, и релейные элем1е., ЛЯ1Ю|Щ1Ие реж1ИМ0 М протекаати/я тока через зону саарки и пракра1щаЮ1Ш,Ие процессе оварчви в MiO.weiHT, кОГда И1Нте1нси1В1НОСть И1нфра,кра1е Юго далучания из зоны oBaipiKW досги пнет yipoiBiiiH, DOiOiTiBe TCTiBy ющ его обра зов,а1Н1И1О к ам ее TIB еи i} i о т ов.аф нОЛо cOie MineiHMiM.

О|Д1на1КО из1вест11ГЫе фотюэлбктрИЧ-еойие устipo&cTiBa кОНФролЯ TieMpepaiTyipw xaipaiKTepiiзуются тем, что фотоитайе/мипик «оспфинш.м.а.ет ишфрамраоное излуЧ И1е оо всей 01колоэле:ктродишй по1верх(но:рте1 изделия. Разброс гео.iieTр1И|чес1КИ1Х pasiM.epoB сОед1И1НЯе1М1Ы1х элам анTioiB, ip.a3i6p0€ электрофизически х п-арамет ров их материалов, в частности удельного электричеакогю и Т1е1плов 01го оап1рот1И1Влвний ,в прег делак зоны сварки, иалмчие inociTOjpoiiaiiiiiX м)И1К1р01В1кл1оче1НИ,й, виутреиание и вигепин.ие .М1Икродефекты, з-апрязление noiBepXiuoiCTiH-, разброс .вел НЧ1И1Ц ы к оэф:фи1Ц1И елтт а из .те л ы г аи опое о бн ости и laiK дашее нр1И вод1Я11 к эна чительнЫ|М коле. потока тепловой энерПйН зо:ны овафки, отсюда пиэк.ая точ1Г1асть ,кш1ТролЯ. Цель изобрет&ния ICOCTOIHT в 0Гр1а1Ничен1И1И

iKOlHT1poли pye roй зоны оварии (шаййи) до М1И|К(роучас-гка, -в пределам которого ф:и;з1И1Ч.еiCKiine с.в:ойст1в.а м ттернал а объект1а сваркш (:паЙ1Ки) МОЖ1НО c40iTaiTb П1аС|ТО;ЯН|НЫ1М(и от образца ,к ооразцл.

Это достигается в(Ве.де«ием между зоной ова.ричш- и фотО1П1рие;М,и;И11 О1М Д1влх 0|ПтинеСК1И.х систем для ОС.В с обитая р-абочел площадок фотоприемника и для проецирования изображаиия оовеи1е1Н1гой площадки фотонрадем-н1И1ка в зону ава1р ки и наооорот.

iHa чертеже inoiKaa-aiHai с.хе.ма предложенно:го устро.йст1В:а .в колшлексе с элеме.та:М1И ушра1ВлеН:И1Я процессом (пайки;).

Мац .поверхностью ЗОНЫ / cB aip:K« yctaHoiBл:е1Н фото1прнеМ|НИ1К 2, спектральная чу1встнителыность которого долж1на быггь ма1КОИ|Мальtia IB области длнны волн I-2 мкм.

Фото1Пр1И.ем1111И1к соедннвн с релейными элсаюнта1м|и 3, ®ключе}М1Ы,М1И в це1П1Ь пштаншя ова..ро-чных эле:КТрод01В 4.

ycTipiofiiCTiBo содержнгт wcTOi4 HiniK света .юрной яркости, которы.м является пошер-хность л.инзы 5, оовеще} ной точечнЫ|М источапшшм 6 овета.. Лн1нза 7 и светоделительна.я

пластина 8 сов.местно с источнико.м света

раВеОМерНой яркости: предназнаиеяы для равномерного освеш,ения рабочей площади фотоприемиигка.

В cocTaiB } стрОЙСТ;в,а входит олти че1са ая оиcreiMa 9 перем-еа-гного у велИЧ1е;нИ|Я, преднавначенная для проецирования изображения осве.1ц.е1на-1ой п-лощ.ад|К1И фют10:пр1ием1НИ ка в зоагу ав.а1рк:и, и па-оборот.

Уст1р:оЙ€,тт:о содерж1Ит также еаблвддательную onTHfleiQKy.io оисте;му 10, СОСТОЯщую из Л;И|нзы (iHviiH с1и,стеМ(Ы лИ|Нз) :и Э1кра1Н,а. На блюддтельнает сист-ама с поающыо второй с;ветюделИтельной пласттны 11 введена :в ход луче и, пр1ин1И:маемьих фот101прИ1е1М1НИ1к01М.

Светоделительные пластины S и // выполиеиы noiBoipOTiHbi.MiHi, чтобы не о:сл.а|блять -потю к И1Н:фра1К1ра1С1НО Й анерПии, идущей от :коитроло1pyieMioiro уча.ст1ка зо1ны cs-apiKHi, OIHH- м;о1гут быть в,Ы1веде1Ны,.

У|С,троЙ1СТ1В 0 ра ботает след|у|Ю1ЩИ1М Oi5paGOiM. на1чалом oBaipiKH И зображе1Н1Ие р.аганомерл-го С|Ветя.щей;ся noBepixeocTiH лиизы 5 с ПОмощью лз-внзы 7 прое1Ц1И|рует10я и а новерхи-юитъ фото1Пр1ие1М1НИка так, что|бъ1 paeiHOмерно, оавеTiHTb Bicio его с1веточу1В1СТ1В1Итель ную площ.аджу. PaiBiHOiMapiHOCTb аавещеяи-я можио на1бл1одаггь при помощи наблюдательной оптиче ской cHh стем.ы 10 прИ помеЩбвиИ: светоделИтельной шдастины 11 в лоложе НИ1е I.

Изображение стеточувствйтельной площад,К1И: фотюшрие.ЛВНИка ,в отражеганых 01пт1и4ie CiKOM си стемой 9 пр1оеци1руетоя па inoiBeipx«ОСть объекта csaipK.

iP asM-eip 01С,вещен1НО.й олощаджн фототрием1НИ1ка 2 №. И13|С бр,агж€1Ние ее в плос1КО|СТ1И: золы 7 CBapKiH одноза- ач1но определяют pai3iMep ко;нтРолмруелюто уч.а1СТ1ка 3101ньь сварили, так iKaiK плоскость, в которой н:а.ход ит1ся П1оверха-1ость овето|чу1вствйтелыной площадки фотоприем., и. плоскость, в которой лежит коя-гтроли-руам.ая nOBiepxiHOieTb зоны С1варк1И, Я1вляются anTiHHeiQKH соир-яжешпыми. Излучание, от любой точки 301НЫ СварцоИ iipin это1м па фотоnpiHeiMiHiHlK ие по1падает. Масщтаб npoeiKUiHa-i регулируется И|31мелелием у1велИ1че1Н1И Я Оптической СИ1сте,мы Я что. .может б|Ыть вьнаолнапо за счет изме,не(НИ1Я ра|ССтоя1Н1И1Я м.еж|ду о.бъе:ктом ев а ради .И оптичес сой С1И1Стем10й :и. соответству1Ю Щ1И|М подборов объектввощ ОПТ1ИЧеско.й й-пстемы. Для ЭТ01ГО последние (по1мещаются iB рев ол ыв е pin у ю гол101вк1у .

3:ате,м оветоделительная пл.астиша 11 уртанавливается в положение II, и оператор наблюдает KOCTpoewioe в отражеиньк луЧа1х изобр. пр.иеметой площадки фотоп р1И.eiMiHHKa в плоск1ост;и; зоиы сва)р1ки, добИ1ва|Я1сь оо1В1мещеи1И.я это:го из Сю раже;1 И1Я с тем участКЮ1М ЗО.НЫ ciBa.piKiH, но и.зяуче)ни:ю которого должеи в.ести1сь (КОНтролъ Н1ро:цесса св.арки.

По1сле настрой|кп Bceroi устройства оптические системы 6 и 7 освещены, и наблюдательнаЯ систем а 10 отключается от И1змерителыюго канала . Это достИ:Г,ается noBiOpOTO

светоделительных пластин 11 к 8 соответственно в положения III и IV.

З.атем под1а1ется nwTiaiH.He на электроды, и .Н1ач1И1нается сварка. В мо1мент сварки пюоисходит нагрев объекта сварки (IB центре зо1ны сварки до 800-1200°С), сопрО ВОжд,атощийся .из ЛуЧ|е|Ние|М элеКтрО1.м.аг,ни.т1ной знерпии 1гла;в«ым обраэоМ ,в ийуфракраоной области; онектр-а,.

Интенсивность и опектра/лыные характеристики той части иалученмя, котора|Я попадает па фотояриемиик, при п01Стоя1Н1НЫх раз1М.ерах .ко1Нтролир1уе|МО1Го микроучастка за1В1ИОят только от eipo температуры при постояпсиве ф|И.зических свойств материала; поэтому величина си1гнала фотои|р1И|ем,ника является критерием ИlHтe Icивlнocтiи иротекапия процесса в зоне С1В|а р1ки.

Фото1прие-М1ник вътрабатывает .силналы для

упра1ВЛ1е1НИ1Я с релейиых элем1е1нто1в п.ита1ни;я электродов.

Лолучивщееся аварное сое|Д Инеиие |М10Ж1НО |Н.аблюд,ать виауашыно на экра-пе на|блю|датель1НОЙ системы 10, введя оветоделителыную пласт1ину 11 ъ Х01Д луче.й 1К|0ПТ|ролирующ.ей оптичеакой системы.

Р:азме.р изображения ciBaip Horo сОеДИ;не1НИ|Я 31а1В1ИС:Ит от увеличения оетическ1И Х систем 9 и 10.

.предлагаемое из 01бретение позволяет про1Извод|иТь контроль TeiMrnepaiTypw любого кон.кретно|го участка яове(рх1ност;и зоны сварки и пове-р.хогости рабочего шгструмеита (электрод, нагреватель), .на1блюд1аггь и при необ.ходММОсти оп1ределять ра1змеры контролируемого лЧа1СТ:ка,, ваизуал-ыю оде НИ1вать К|ачест1во получе и юшо со е(Д1И11 геа-ги я.

Предмет изобретения

Устройство для контроля температуры. ;в процессе оваркн ил.и пайки, содержащее фоТ0|пр:и;ем1ник ДЛ(Я пр;иема инфракрасното изутуч-ения зоиы сварки или па/йка, релейные элементы и оптическую систему для визуального па блщде.1ия пю.вер.хноспи ава1рки или пайки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контрол.я Hia нря1мо.линейном пути

от зоны сварки или пайки до фотонриемника, ст.а1новле:ны 01ПТ1Ич,ес1кая система переменно|ГО увели.чения и две п.оворотные свет-цделительные нластины, одна И|3 которые ра1оположе.на .напротив онтичеокой систеаты для визуаль.iorio наблюдена-1|Я, а напротив другой расотоложена оптическая CHCTeiMa д.ля оовещения фотопрнеминика с Источпи/ком света равномерной яркости, ири|4ем с|птическая аисте;М.а для визуального наблюдения и оп1тическая систеMia для освещения фотоприе|МН.ика. расположены взаимно параллельно и перпендикулярно прямолинейному нути от зоны сварки или пайки до фотоприемника.