Способ регулирования подачи газовой смеси при электролизе Советский патент 1980 года по МПК B23K35/00 

Изобретение относится к газопламенной пайке и сварке смесью газов, получаемой при электролизе воды в электролизно-водном генераторе (ЭВГ) и сжигаемой в горелках по мере ее пр изводства и может быть использовано в электронной, радиотехнической, электротехнической промышленности и в других областях, где необходим регулируемый стабилизированный газопламенный нагрев в широком диапазоне температур, охватывакэдем пайку и сварку малогабаритных деталей. Известен способ регулирования подачи газовой смеси, реализованный в электролизно-водном генераторе, в котором ре1:;улирование подачи газовой смеси осуществляют посредством испол зования датчика давления, переключаю щего электрический ток на входе тран форматора в зависимости от величины давления газовой смеси в генераторе Однако в указанных генераторах то ность регулирования давления газовой смеси, поступающей в горелку, недостаточна для обеспечения тепловой стабилизации газового ппамени в процессе пайки или сварки малогабаритных деталей. „. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ регулирования подачи смеси газов при электролизе воды, в котором изменяют ток, проходящий через электролит электролизно-водного генератора в зависимости от сигнала датчика давления газовой смеси на выходе генератора 2. Недостаток этого способа в том, что происходит отставание изменения давления газовой смеси на выходе генератора по отношению к изменению величины тока. Это приводит к заметному увеличению гинплитуды колебания давления газа, поступающего в горелку. Это, в свою очередь, обуславливает недостаточную стабильность газопламенного нагрева, что приводит к повышенному разбросу прочности соединений малогабаритных деталей, т.е. к снижению качества получаемых сварных соединений . Цель изобретения -. повышение стабильности газового пламени при пайке и сварке за счет уменьшения амплитуды колебания давления газа. Поставленная цель достигается тем, что одновременно с измерением давления газовой смеси измеряют скорость

изменения этого давления и сравнивают суммарный сигнал от обоих измерений с заданным сигналом, при достижении которого управляют током, проходящим через генератор.

Введение дополнительного измерения скорости изменения давления газовой смеси приводит к уменьшению колебания .контролируемого давления газовой смеси. При этом происходит уменьшение отставания изменения давления газовой смеси генератора по отношению к изменению величины тока. Это, в свою очередь, повышает стабильность газового пламени в процессе пайки и сварки, что приводит к повышению качества получаемых,еварных соединений.

На фиг. 1 изображено ycTpoiJcTBO для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - график изменения давления газовой смеси в электролизноводном генераторе.

Устройство содержит электролизноводный генератор 1, подключенный через кйм 1yтиpyюIдий вентиль 2 к выпрямителю 3, генератор- 4 управлягадих импульсов, выход которого соединен с управля ачим электродом вентиля 2, а вход его через транзисторный ключ 5 подключен к выходу операционного усилителя 6, охваченного отрицательной обратной связью сопротивлением 7 и положительной связью конденсатором 8 и переменным сопротивлением 9, служащим для задания величины регулирующего воздействия, измерительный мост 10, в одно плечо которого подключен реохорд 11 датчика давления газовой смеси, а в другое - переменное сопротивление 12 - задатчик .заданного уровня давления.

При подаче питания к выпрямителю 3 напряжение прикладывается к электродам генератора 1 через включенный вентиль 2, при этом по электродам генератора 1 через электролит проходит ток. В результате давление газовой смеси, поступающей в горелку (фиг. 1, выход) повышается. При повьпиении давления движок реохорда 11 датчика перемещается, при этом уменьшается разбаланс моста 10 и понижается отрицательное напряжение на выходе усилителя 6. При достижении заданного уровня давления газа в генераторе, устанавливаемого с помощью . переменного сопротивления 12, напряжение на выходе усилителя 6 скачком приобретает положительное значение, при этом транзисторный ключ 5 отключает генератор 4 управляющих импульсов. Подача импульсов управления на коммутирующий вентиль 2 прекршцается что, в свою очередь, вызывает прекращение прохождения тока через элек ролит генератора 1.

По мере поступлени.ч газовой смеси цз генератора 1 в горелку, давление газа (при отключенном токе) снижается и становится ниже заданного „уровня, в результате на выходе уси/1ителя 6 появляется вновь отрицатель koe напряжение, что приводит к включению транзисторного ключа 5 и генератора 4 управляющих импульсов. Это, в свою очередь, обуславливает прохождение тока .через электролит генератора 1. В результате за счет прохождения тока и увеличения количества производимого газа давление в рабочем объеме генератора увеличивается, достигая заданного уровня.

За счет того, что усилитель 6 охвачен отрицательной и положительной связями на его выходе формируется суммарный сигнал, пропорциональный давлению газа в рабочем объеме и скорости его изменения. Величина регулирующего воздействия по скорости изменения давления задается переменным сопротивлением 9.

Опытные данные, полученные на экс периментальной установке, представлены на фиг. 2. В момент времени t происходит переключение с обычного регулирования давления газа на регулирование с дополнительным изме- ТГением скорости изменения давления. Этот переход сопровождается заметным уменьшением колебания контролируемого давления. При обычном регулировании давление газа изменяется на ±15%, тогда как с дополнительным воздействием - всего лишь на±3%.

На экспериментальной установке был установлен электролизно-водный генератор с максимальной производительностью 120 л/ч, в качестве датчика давления применяли малогабаритный датчик давления типа МДЦ-1-2350, ТУ Г о , 50,352.Выполнялисварку проволочек из материала 47 НД диаметром 0,25 мм со стеклянными трубочками (стекло марки 3,60), (наружный диаметр 1,0 мм, внутренний диаметр 0,10,03 мм).

Таким образом, сопоставление предлагаемого способа с известным показывает, что управление током, проходящим через электролит, при достижении заданного уровня суммарного сигнала (от двух измерений) повышает точность поддержания давления газовой смеси в генераторе. При этом возрастает тепловая стабильность газового пламени в процессе пайки и сварки малогабаритных деталей. Это., в конечном итоге, позволяет повысить стабильность газового пламени и качество выполненных соединений.

Формула изобретения

Способ регулирования подачи газовой смеси при электролизе, при котором изменяют ток, проходящий через gij электролит -электролизно-водного генератора, в зависимости.от сигнала с датчика давления газовой смеси, нл Ьыходе генератора/ о т л и ч а юci и и с я тем, что, с целью повышения стабильности Давления газовой смеси при использовании ее для пайки и сварки за счет уменьшения амплитуды колебания давления газа, одновременно с измерением давления газовой смеси измеряют скорость изменения этого давления и сравнивают суммарный сигнёш от обоих измерений с заданной величиной сигнала,при достижении которого ток, проходящий через генератор, изменяют.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CKIA К 3336215, кл. 204-230, 1963.

2.Патент США It 3755128, кл. 204-230, 1970 (прототип).

«v SVrn 0