Способ измерения давления сварочной дуги Советский патент 1980 года по МПК B23K9/00 

Изобретение относится к исследованию эпект рической плазмы и может быть использовано для измерения давления сварочной дуги. Известен способ измерения давлетш сварочной дуги, при котором дугу зажигают на рабочей поверхности подвижного чувствительного элемента излтерительного прибора, а в качестве контакта к указанному элементу используют подвижный ртутный контакт {1 . Так как ртутные ко1ггак1Ъ1 нестабильны то измерение давления дуги одного и того же режима при известном способе приходится повторять 5-10 раз. Точность измерения прЪ этом невысока. Кроме того, необходимо проводить отдельный опыт дая измерения силы электродинамического взаимодействия. При этом используются уже два нестабильных контакта, поэтому число измерений также равно 5-10. Необходимо заметить, что ртутные контакты (а при известном способе дополнительный контакт обязательно ртутный) чрезвычайно ядовиты и onacioji в работе. Это заставляет применять специальные вытяжные ижафы и другие защитные средства. Таким образом, известный спосо неточен, трудоемок и опасен для здоровья orteратора. Известен также способ измерения давления, при котором исследуемую дугу зажигают на рабочей поверхности подвижного чувств1гтельного элемента измерительного прибора 2. При этом токоподвод к указанному элементу подводят с помощью электрического контакта, выполненного в виде полусферы (контакт плоскость полусфера). Однако контакты типа плоскость - полусфера создают сильные электромагнитные поля, которые, взаимодействуя с токами, протекающими через систему, также создают дополн1ггельные силовые нагрузки. Это усложняет процесс измерега1я давления и тем самым понижает достоверность получаемых результатов. Цель изобретения - повь шение точности и надежности измерения. Цель достигается тем, что токоподвод к чувствительному элементу от источника питания дуги осуществляют вспомогательной электрической дугой , которую зажигают на нера; 70 бочсй Г10}зерх11ости гувствительного элемента и подключают последовательно с исследуемой. На фиг. 1 представлена схема измерения давления дуги, общий вид; на фиг. 2- то же вид спереди; на фиг. 3 - схема расположения горелок. Подвижный чувствительный элемент - массив ная медная пластина 1 - уравновешен на опоре 2. 1а верхней поверхности пластины 1 зажигают исследуемую дугу 3 горелкой 4, а на торце пластины - вспомогательную дугу 5 горелкой 6. Дуги зажигаются одновременно, так как их горелки включены последовательно в цепь источника 7 тока. Вспомогательная дута 5 служит подвижным электрическим контактом и не вызывает отклонения тшастины в направлении V. Дуга 3 отклоняет пластину 1 в направлении V на величину, нроггорциональную ее давлению. Так как контур тока; протекающего через пластину 1, сведен к минимуму за счет близкого взаимного расположения друг 3 и 5, то погрешность измерения давления дуги 3, возникающая из-за взаимодействия токов, протекающих через электроды и пластику, незначительная и поддается расчету по известным формулам. Погрешности за счет нестабильности подвижного контакта при этом способе отсутствуют, так исследованию подвергается стабильная дуга 3, но при этом стабильна И дуга 5. При нестабильных дугах измере гае не проводится. Таким образом, предлагаемый способ измерения давления дуги за счет применения вспомо гательной дуги в качестве подаижного электрического контакта позволяет повысить точность и надежность измерений. Для измерения было использовано устройств с непроводящей ток ванной с жиддсим маслом, которая вьшолняла роль демпфера. К точке А рабочей поверхности пласт1шы была подведен 1орелка 4 исследуемой дуги 3, а к тоже В нерабочей поверхности пластш ы - горелка 6 дуги 5, выполняющей роль подвижного электрического контакта. Расстояние между точками А и В равнялось 15 мм, что позволило практически устранить влияние на результат измерения силы электродинамического воздействия между током, протекающим через горелку 4, и током протекающим через пластину 1 от точки А к точке В. Длина обеих дуг равнялась 2 мм. Горепки 4 и 6 были включены в цепь источника тока цоследовательно. Обе дуги возбуждали одновременно с помощью осциллятора 7. Силу давления дуги определяли по регистрирующел1у 4 стройсюу 8. Устройство тарировали разновесами, устанавливаемыми на рабочей поверхности ластины в точке А. Измерения иоказапи, что, апример, при токе дут-и, равном 100 А, сила авления составляет 450-5 мГс. Яля надежности змерения проводили 3 раза. При разработке предлагаемого способа (для боснования целесообразности его использоваия) с помощью известной методики была ведена формула для расчета силы электродинаического взаимодействия для схемы (фиг.З),. . оответствующей используемому в предлагаемом пособе расположению горелок 4 и 6: где Д1о электрическая постоянная; Зд- ток дуги; . - суммарная длина горелки 4 дуги 3 и расстояния t от точки А до направления, оси горелки 6. з - расстояние от точки В до направления оси горелки 4. Расчет см, см, см, А по этой формуле дает величину 18 мГс, что составляет 4% от измеренной величины давления. Такой величиной ээ ® практике измерения давления дуги можно гфенебречь. Формула изобретения Способ измерения давления сварочной дуги, при котором исследуемую дугу зажигают на рабочей поверхности подвижного чувствительного элемента измерительного прибора, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения, токоподвод к чувствительному элементу от источника питания дуги осуществляют вспомогательной электрической дугой, которую зажигают на нерабочей поверхности чувствительного элемента и подключают последовательно с исследуемой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Петруиичев В. А. Давление дуги большой мощности на сварочную ванну. Сварочное производство, N 7, 1958. с.14-17. 2.Авторское свидетельство СССР N 480928, кп. В 23 К 9/00, 1972 (прототип).

и

-0