Устройство для контроля параметров процесса контактной сварки Советский патент 1982 года по МПК B23K11/24 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА КОНТАКТНОЙ СВАРКИ

1

Изобретение относится к электрооборудованию для контактной сварки и может быть использовано в системах контроля качества соединений и автоматического регулирования процесса, для измерения активного падения напряжения на . сварочном контакте.

Известно устройство, реализующее способ измерения активной составляющей падения напряжения на снарочном контакте с компенсацией напряжения наводки, в котором напряжение наводки измеряют в режиме короткого замыкания машины и запоминают, а его компенсацию производят в процессе выполнения сварной точки путем вычитания запомненного сигнала напряжения наводки из суммарного напряжения между электродами машины. При таком измерении достигается полное функциональное и количественное соответствие между напряжением наводки и компенсирующим, так как их источникам являются одни и те же элементы - провода измерительной цепи, подключающие регистрирующий прибор к электродам сварочной машины 1.

Однако реализация такого устройства для измерения активного падения напряжения на сварочном контакте требует привлечения средств вычислительной техники, поэтому его использование наиболееэффективно в АСУ технологическими процессами сварки, где наличие ЭВМ позволяет решить эту задачу Достаточно просто и без привлечения какого-либо дополнительного специального оборудования.

Известно также устройство для контроля параметров процесса контактной сварки, содержащее сварочные электроды, измери10тельные щупы и дифференциальный усилитель с прямым и инверсным входами, причем прямой вход дифференциального усилителя подключен к одному из электродов, а инверсный вход дифференциального усилителя 15 подключен к одному из измерительных щупов, другой же электрод и измерительный щуп подсоединен к общей цепи дифференциального усилителя 2.

2Q Однако это устройство достаточно сложно в изготовлении и имеет невысокую надежность из-за наличия в нем движущихся механических элементов - подпружиненных щупов, перекосы и заедания которых недопустимы.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для контроля параметров процесса контактной сварки, содержащее измерительный прибор, блок связи, подключенный посредством измерительного и компенсирующего контуров к точкам измерения 3.

Недостатками такого устройства являются низкая точность измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля параметров процесса контактной сварки, содержащем измерительный прибор, блок связи, подключенный посредством измерительного и компенсирующего контуров к точкам измерения, компенсирующий контур выполнен, одинаково трассированным с измерительным контуром, при этом входы блока связи соединены с точками измерения, выход же подключен к входу измерительного прибора, соединенного с одной из точек измерения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - электрическая схема блока связи.

Устройство содержит точки 1 и 2 измерения, измерительный контур 3 с подводящими проводами 4, прибор 5, компенсирующий контур 6 и блок 7 связи контуров. На оба контура действует магнитный поток 8 стрелками указаны направления ЭДС tj и Е, действующих в измерительном и компенсирующем контурах вследствие магнитного потока 8.

Блок 7 связи контуров содержит сумматор 9 и инвертор 10, которые выполнены на операционных усилителях постоянного тока.

Элементы устройства связаны между собой так, что первая точка 1 измерения посредством одного из проводящих проводов 4 соединения с прибором 5, подключенным через другой провод 4 к измерительному контуру 3, соединенному с выходом блока 7 связи контуров. Вторая точка 2 измерения соединена.с одним из входов блока 7 связи контуров, другой вход которого через компенсирующий контур 6 подключен к первой точке 1 измерения. Кроме того, в блоке 7 связи контуров первый и второй входы сумматора 9 подключены ко входу блока, выход сумматора 9 соединен со входом инвертора 10, выход которого связан с выходом блока..

Устройство работает следующим образом

Оцениваемое напряжение V между точками 1 и 2 измерения подается на один из входов блока 7 связи контуров, а на второй его вход поступает ЭДС I j наводимая в компенсирующем контуре 5 магнитным потоком 8. Блок 7 связи контуров обеспечивает электрическую развязку измерительного и компенсирующего контуров, а также производит алгебраическое суммирование

напряжений, подаваемых на его входы. Поэтому напряжение на его выходе равно V + -f Ej. Напряжение величиной с выхода блока 7 связи контуров поступает на вход измерительного контура 3, в котором также по закону электромагнитной индукции от магнитного потока 8 наводится ЭДС Bj. Так как трассировка измерительного и компенсирующего контуров одинакова и они сцеплены с одним и тем же магнитным потоком 8, то ЭДС EI и Bj действующие в них, также равны. Фазировка ЭДС Е, и Вг такова, что действие их в измерительном контуре 3 встречно и, следовательно, напряжение на клеммах измерительного прибора 5 равно напряжению V, снимаемому с точек 1 и 2 измерения. Иными словами, это напряжение не содержит помехи от магнитного потока, проходящего через измерительный 3 и компенсирующий 6 контуры. Напряжение V бифилярно свитыми проводами 4 передается на прибор 5 для измерения.

Для того, чтобы при введении компенсирующего контура 6 действительно имело место подавление последовательной помехи, т. е. выполнялось, условие EI. необходимо обеспечить равенство эквивалентных сопротивлений измерительного 3 и ко-мпенсирующего 6 контуров. Достигается это выбором одинаковых входных сопротивлений измерительного прибора 5 и суммирующего усилителя 9 и при условии, что выходное сопротивление инвертора 10 пренебрежимо мало по сравнению с ними.

Предлагаемое устройство для контроля параметров процесса контактной сварки вследствие атсутствия в нем движущихся механических элементов имеет высокую надежность и достаточно простую конструкцию. В связи с тем, что измерительный и компенсирующий контуры имеют одинаковые параметры, проложены по одному и тому же пути, достига.ется полное функциональное и количественное соответствие сигналов помехи и компенсации при различного рода возмущающих воздействиях. Этим обеспечивается высокая точность измерения активного падения напряжения на сварочном контакте.

, Формула изобретения

Устройство для контроля параметров процесса контактной сварки, содержащее измерительный прибор, блок связи, подключенный посредством измерительного и компенсирующего контуров к точкам измерения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, компенсирующий контур выполнен одинаково трассированным с измерительным контуром, при этом входы блока связи соединены с точками измерения, выход же подключен к входу измерительного

прибора, соединенного с одной из точек измерения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 685460, кл. В 23 К 11/24, 1978.

V7

N

ef

€2

6

tH

J

//

3

т

Г

i/г./

J

Фиг.2