CN203957350U - 一种恒热量电熔焊机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种恒热量电熔焊机，包含有变压器、继电器、单片机、有功功率检测单元、显示单元和按键，所述单片机的外围分别连接有继电器、显示单元、按键和有功功率检测单元，所述变压器与继电器连接，所述继电器、有功功率检测单元、电焊头顺次连接。本实用新型设计了单片机和有功功率检测单元，检测焊机输出的有功功率，通过单片机换算成热量单位，再以焊接管件接收到的热量为目标参数，与预设热量标定值进行比较，只要输出的热量值等于标定值，则停止焊接操作，焊接时间长短由焊机输出具体热量值自动调整，保证了焊机在100-450伏较宽的电压范围内运行，并且不受瞬时电压变化的影响，由于输出的热量恒定，保证了焊接的质量，提高了焊接效率。

Description

一种恒热量电熔焊机

技术领域

本实用新型涉及电焊设备，具体的说是一种恒热量电熔焊机。

背景技术

电熔焊机又叫电热熔焊机，是给电热熔带通电而使电热熔带内嵌电热丝发热，热能将管材、管件表面熔化，冷却固化后而把塑料管材焊接在一起的一种机器。目前国内的电熔焊机分为“恒压型”和“恒流型”的两种。恒压型的电熔焊机是指焊机输出一个恒定的电压，焊接时间可以自行设定，当时间到达后，停止加热。恒流型的电熔焊机是指焊机输出一个恒定的电流，焊接时间同样可以自行设定，当焊接时间到达后，自动停止加热。

“恒压型”和“恒流型”的电熔焊机都是在内部利用电子电路控制输出的电压或电流，并使之恒定。这样对输入电压的要求较高，当输入电压过低时，无法确保输出的电压或电流恒定。“恒压型”和“恒流型”的电熔焊机对输入的电压要求有一个范围，一般是±10%的范围。个别企业的产品达到了±20%。在内部增加了220伏和380伏自动识别后，输入电压的范围可达180～450伏。  

电熔焊机大都应用于工地上，工地上的电压质量差，电压经常超出国家规定的范围，并且瞬时变化也较大，尤其是附近有大型用电设备时。实地测量显示，当大型用电设备开启时，部分工地的相电压能降到150伏，不合格的电压直接影响了电熔焊机的熔接质量。

发明内容

为解决上述存在的技术问题，本实用新型提供了一种恒热量电熔焊机，通过检测焊机实时输出给电焊头的有功功率，换算成热量值，当输出的总热量值达到单片机内部的预设值时，停止焊接操作，由于以电熔焊机输出的热量为目标控制函数，极大的增加了电熔焊机的电压工作范围，确保了焊接的质量。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种恒热量电熔焊机，包含有变压器、继电器、单片机、有功功率检测单元、显示单元和按键，所述单片机的外围分别连接有继电器、显示单元、按键和有功功率检测单元，所述变压器与继电器连接，所述继电器、有功功率检测单元、电焊头顺次连接。

所述单片机采用ATtiny2313型号单片机。

所述有功功率检测单元采用电能计量芯片ADE7755。

所述显示单元采用数码管。

本实用新型设计了单片机和有功功率检测单元， 检测焊机输出的有功功率，通过单片机换算成热量单位，再以焊接管件接收到的热量为目标参数，与预设于单片机内的热量标定值进行比较，只要输出的热量值等于标定值，则停止焊接操作，焊接时间长短由焊机输出具体热量值自动调整，保证了焊机在100-450伏较宽的电压范围内运行，并且不受瞬时电压变化的影响，由于输出的热量恒定，保证了焊接的质量，提高了焊接效率。

附图说明

图1为本实用新型结构原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述：

如图1所示，该恒热量电熔焊机，包含有变压器1、继电器2、单片机3、有功功率检测单元4、显示单元5和按键6，所述单片机3的外围分别连接有继电器2、显示单元5、按键6和有功功率检测单元4，所述变压器1与继电器2连接，所述继电器2和有功功率检测单元4分别与电焊头7连接，所述继电器2与电焊头7之间连接有电流互感器，所述电焊头7上并联有电压互感器。

作为优选，所述单片机3采用ATtiny2313型号单片机。ATtiny2313是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。具有先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间。其内核不仅具有丰富的指令集和还有32个通用工作寄存器。所有的寄存器都直接与算术逻辑单元(ALU) 相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。这种结构大大提高了代码效率，并且具有比普通的CISC微控制器最高至10倍的数据吞吐率。ATtiny2313有2K字节系统内可编程Flash，128字节EEPROM，128字节SRAM， 18个通用I/O口线，32个通用工作寄存器，对片内调试的单线接口，2个具有比较模式的灵活的定时器/计数器，片内/外中断，串行可编程USART，有启动状态检测器的通用串行接口，含片内振荡器的可编程看门狗定时器，以及三种可以通过软件进行选择的省电模式。

作为优选的方式，所述有功功率检测单元4采用电能计量芯片ADE7755。ADE7755是一款适用于单相配电系统的高精度电能计量IC。它可提供基于输电线电压和电流计算的瞬时有功功率和平均有功功率。ADE7755中使用的唯一模拟电路是ADC和参考电压电路。所有其它信号处理（例如乘法和滤波）都是在数字域实现的。这种信号处理方法可在环境条件和时间变化的很大范围内提供优异的稳定性和精度。ADE7755引脚F1和F2以较低频率形式输出有功功率平均值，能直接驱动机电式计度器或与微控制器（MCU）接口。引脚CF以较高频率形式输出有功功率瞬时值，用于校验或与MCU接口。ADE7755内部包含一个对AVDD电源引脚的监控电路。在AVDD上升到4V之前，ADE7755一直保持在复位状态。当AVDD 降到4V以下，ADE7755也被复位,此时 F1，F2和CF都没有输出。内部相位匹配电路使电压和电流通道的相位始终是匹配的，无论通道1内的高通滤波器（HPL）是接通的还是断开的。内部的空载阈值特性保证 ADE7755在空载时没有潜动。所以采用ADE7755 可以准确可靠地测量出有功功率。

由于显示的信息量不多，并且工程现场环境恶劣，数码管显示耐用、醒目、低成本，所以作为优选的方式，所述显示单元5采用数码管。

作为本实用新型的一个具体实施例，设计一个整机。将电器元件设置在集成电路板上，设置于整机壳体内，在整机壳体的前面板设置4个0.8的红色数码管，正常焊接时显示熔接的进度，第一次标定时，数码管以闪烁的形式显示管件接收到的焦耳热的数值。整机壳体前面板设有两个发光二极管，一个用于显示电源情况，一个用于显示加热继电器2的工作状态（闭合情况）。整机壳体上还设有两个不自锁的按键6，一个“启动”、一个“停止”。正常熔接状态时，按下“启动”按键，熔接开始，有功功率检测单元4检测到输出功率传给单片机3，单片机3换算成热量值后与预设的热量标定值比较，热量达到预设热量标定值后，自动停止焊接。如遇到意外情况也可以按“停止”键强行退出焊接状态。按住“停止”键上电，数码管闪烁，自动进入标定状态，否则进入工作状态。标定时，按“启动”键启动，当焊接完成，热量达到要求时，按“停止”键退出。

仪器内部设有蜂鸣器，正常熔接时，伴随有以秒为间隔的蜂鸣声。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种恒热量电熔焊机，其特征在于，包含有变压器（1）、继电器（2）、单片机（3）、有功功率检测单元（4）、显示单元（5）和按键（6），所述单片机（3）的外围分别连接有继电器（2）、显示单元（5）、按键（6）和有功功率检测单元（4），所述变压器（1）与继电器（2）连接，所述继电器（2）、有功功率检测单元（4）、电焊头（7）顺次连接。

2.根据权利要求1所述的一种恒热量电熔焊机，其特征在于，所述单片机（3）采用ATtiny2313型号单片机。

3.根据权利要求1所述的一种恒热量电熔焊机，其特征在于，所述有功功率检测单元（4）采用电能计量芯片ADE7755。

4.根据权利要求1所述的一种恒热量电熔焊机，其特征在于，所述显示单元（5）采用数码管。