CS240328B1

CS240328B1 - Root of weld heat radiation scanning device

Info

Publication number: CS240328B1
Application number: CS846803A
Authority: CS
Inventors: Oldrich Vyjidak; Peter Orszagh
Original assignee: Oldrich Vyjidak; Peter Orszagh
Priority date: 1984-09-10
Filing date: 1984-09-10
Publication date: 1986-02-13
Also published as: CS680384A1

Abstract

Vynález sa týká zariadenia na snímanie teplotného žiarenia kořena zvaru počas zvárania. Zaridenie na snímanie pdzostáva z kovového plášťa na koncoch uzavretého koncovkami, ktorý má otvor pre zásuvnú clonku, pod ktorou sa nachádza zrkadlo, Vo vnútri plášťa je posuvná objímka so sústavou otvorov, v ktorej je umiestnená optická sústava a detektor a sú uložené v izolačnom materiáli. Posuvná objímka je opatřená poistnou skrutkou pre žaistenie ostrosti optického zobrazovania. Na kovovom plášti sa nachádza libeia a koncový doraz pre přesné žaistenie polohy a vstup ochranného plynu.The invention relates to a sensing device heat radiation of the root of the weld during welding. Scanning is left out of metal shell at the ends of the closed plugs that have a plug-in opening the screen under which the mirror is located, Vo inside the housing is a sliding sleeve with a system holes in which the optical is located system and detector and are stored in insulating material. The sliding sleeve is provided locking screw to ensure optical sharpness display. On the metal cloak finds libeia and end stop for accurate positioning and shielding gas inlet.

Description

Vynález sa týká zariadenia na snímanie teplotného žiarenia kořena zvaru počas zvárania. Zaridenie na snímanie pdzostáva z kovového plášťa na koncoch uzavretého koncovkami, ktorý má otvor pre zásuvnú clonku, pod ktorou sa nachádza zrkadlo, Vo vnútri plášťa je posuvná objímka so sústavou otvorov, v ktorej je umiestnená optická sústava a detektor a sú uložené v izolačnom materiáli. Posuvná objímka je opatřená poistnou skrutkou pre žaistenie ostrosti optického zobrazovania. Na kovovom plášti sa nachádza libeia a koncový doraz pre přesné žaistenie polohy a vstup ochranného plynu.The invention relates to a device for sensing the thermal radiation of the weld root during welding. The sensing device consists of a metal housing at the ends closed by terminals having an aperture for a sliding diaphragm under which the mirror is located. The sliding sleeve is provided with a locking screw to ensure the sharpness of optical imaging. The metal housing has a libia and an end stop for precise position locking and shielding gas inlet.

Vynález sa týká zariadenia na snímáme teplotného žiarenia kořena zvaru.The invention relates to a device for sensing the thermal radiation of the weld root.

Snímače teplotného žiarenia sa bežne používajú ako bezdotykové merače teploty. Pracujú na známom principe, že teplotně žiarenie meraného objektu dopadá na fotocitlivý element, kde sa energia žiarenia transformuje na elektrický signál, ktorý je meracím systémom ďalej vyhodnocovaný.Thermal radiation sensors are commonly used as non-contact temperature meters. They work on the known principle that the temperature radiation of the measured object impinges on the photosensitive element, where the radiation energy is transformed into an electrical signal, which is further evaluated by the measuring system.

Snímače teplotného žiarenia sa úspěšně využívajú pri automatickom riadení roznych technologických procesov, v poslednom čase tiež pri automatickom riadení zváracieho procesu. Jednou z priamych aplikácií automatického riadenia oblúkového zváracieho procesu, najma oblúkového .zvárania neodtavujúcou sa elektrodou v ochranných plynoch, je automatická regulácia velkosti prievaru pomocou snímania teplotného žiarenia koreňovej časti spoja.Thermal radiation sensors have been successfully used in automatic control of various technological processes, and recently also in automatic control of the welding process. One of the direct applications of the automatic control of the arc welding process, in particular the arc welding by a non-consumable electrode in shielding gases, is the automatic control of the weld size by sensing the thermal radiation of the root of the joint.

V technickej praxi sa využívá niekoíko konštrukčných riešení zariadení pre snímáme teplotného žiarenia z meraných objektov. Známe zariadenia majú však niektoré nevýhody, ktoré limitujú ich použitie v praxi. Například, že snímacia sústava nemůže pracovat v tesnej blízkosti koreňa zvaru v důsledku možného znečisťovania optickej sústavy, tepelného namáhanla celého systému, priestorovej náročnosti v oblasti koreňa zvaru, výstupný signál snímačov je zásadné ovplyvňovaný tvorbou povrchových oxidov v koreňovej časti zvaru. U vačšlny snímacích sústav sa nerieši otázka přesného polohovania snímača voči sledovanému povrchu zvávaného materiálu, neuvažuje sa tiež s optimálnym riešením prietoku ochranného plynu do oblasti koreňa zvaru a jeho najefektívnejším využitím.In technical practice, several design solutions of devices for sensing thermal radiation from measured objects are used. However, the known devices have some disadvantages that limit their use in practice. For example, the sensing assembly cannot operate in close proximity to the weld root due to possible contamination of the optical assembly, thermal stress of the entire system, spatial intensity in the area of the weld root, the sensor output signal being substantially influenced by surface oxide formation in the root portion of the weld. In the case of the individual sensing systems, the question of the exact positioning of the sensor relative to the monitored surface of the material being welded is not solved, nor is the optimal solution of the shielding gas flow into the weld root area and its most efficient use considered.

Uvedené nevýhody do značnej miery odstraňuje zariadenie na snímanie teplotného žiarenia koreňa zvaru pódia vynálezu, ktoré pozostáva z kovového· plášťa na koncoch uzatvoreného koncovkami a ktorého podstata spočívá v tom, že v kovovom plášti je otvor pre zásuvnú clonku, pod ktorou sa nachádza zrkadlo, vo vnútri ktorého je posuvná objímka so sústavou otvorov, v ktorej je umiestnená optická sústava a detektor a sú uložené v izolačnom materiáli. Posuvná objímka je opatřená poistnou skrutkou pre zaistenie ostrosti optického zobrazovania. Na kovovom plášti je umiestnená libela a koncový doraz pre přesné zaistenie polohy a vstup ochranného plynu.The above-mentioned disadvantages are largely eliminated by the device for sensing the temperature radiation of the weld root of the invention, which consists of a metal sheath at the ends closed by the terminals, which is based on the fact that the metal sheath has an aperture. inside of which there is a sliding sleeve with an array of apertures, in which the optical assembly and the detector are housed and contained in an insulating material. The sliding sleeve is provided with a locking screw to ensure the sharpness of the optical imaging. A vial and an end stop are located on the metal housing for precise positioning and shielding gas inlet.

Zariadenie pódia vynálezu má svojim usporiadaním, clonky, zrkadla, optickej sú4 stavy a detektore výhodu v tom, že sa vylučuje možnost zvýšeného namáhania počas zvárania a vytvára výhodné podmienky pre použitie zariadenia aj pri zváraní rúrok relativné malých vnútorných priemerov. Vlastný detektor je uložený v izolačnom materiáli v objímke opatrenej závitom, takže je možné meniť tiež vzájomnú vzdialenosť medzi optikou a detektorom za účelom čo najlepšíeho optického zobrazenia sledovaného zorného pol'a na povrchu detektora.The device according to the invention has the advantage of its arrangement, diaphragm, mirror, optical arrangement and detector in that it eliminates the possibility of increased stress during welding and creates favorable conditions for use of the device even when welding pipes of relatively small internal diameters. The detector itself is embedded in the insulating material in a threaded sleeve so that it is also possible to vary the distance between the optics and the detector in order to best visualize the field of view of interest on the detector surface.

Příklad vyhotovenia zariadenia na snímanie teplotného žiarenia koreňa zvaru je znázorněný na výkrese, kde je zariadenie znázorněné v řeze.An exemplary embodiment of a heat root temperature sensing device is shown in the drawing where the device is shown in cross-section.

Zariadenie pozostáva z kovového plášťa 1, na koncoch uzatvoreného koncovkami 2 a 12. V kovovom plášti je otvor pre zásuvnú clonku 3, ktorou možno meniť velkost vstupného , otvoru a tak nastavit velkost zorného pofa sledovaného miesta v koreňovej časti zvarového spoja. Pod clonkou 3 sa nachádza kovové zrkadlo 4, na ktorom sa odráža žiarenie smerom do optickej sústavy 5 a detektora 6, ktorý je v izolačnom materiáli 8 a sú spolu umiestnené v posuvnej objímke 7. Nastavením objímky 7 a výměnou zásuvnej clonky 3 je možné meniť intenzitu osvetlenia detektora 6. Optimálna poloha objímky 7 sa dá zaistiť poistnou skrutkou 9.The device consists of a metal sheath 1, at the ends closed by terminals 2 and 12. In the metal sheath there is an opening for a plug-in diaphragm 3, by which the size of the inlet, the opening can be varied and adjusted. Below the screen 3 there is a metal mirror 4 reflecting the radiation towards the optical system 5 and the detector 6, which is in the insulating material 8 and which are placed together in the sliding sleeve 7. By adjusting the sleeve 7 and replacing the plug screen 3 The optimum position of the sleeve 7 can be secured by a locking screw 9.

V objímke 7 je sústava otvorov, ktorými prúdi do priestoru zrkadla 4 a dalej cez clonku 3 do oblasti koreňa zvaru ochranný plyn, ktorý sa dostává do zariadenia podfa vynálezu otvorom na přívod ochranného plynu 14. Týmto sa zabezpečuje viacnásobná funkcia a velmi efektívne využitie ochranného plynu, chladenie celého zariadenia, zabráni sa znečisteniu povrchu zrkadla a vylúčenie možnosti nepriaznivého vplyvu účinkov tvoriacich sa dymov na přesnost merania intenzity teplotného žiarenia.In the sleeve 7 there is a set of openings through which shielding gas flows into the space of the mirror 4 and further through the orifice 3 into the region of the weld root, which enters the device according to the invention through a shielding gas inlet 14. This ensures multiple functions and very efficient use of shielding gas , cooling the entire device, avoiding contamination of the mirror surface and eliminating the possibility of adverse effects of the effects of the formation of fumes on the accuracy of the measurement of the intensity of thermal radiation.

Přesné polohovanie zariadenia pódia vynálezu voči koreňu zvaru v rovině kolmej na os zariadenia možno zabezpečit libelou 10 a pozdíž osi koncovým dorazom 11.The exact positioning of the device according to the invention with respect to the weld root in a plane perpendicular to the axis of the device can be ensured by the leveling device 10 and along the axis by the end stop 11.

Teplotně žiarenie zo sledovanej oblasti koreňa zvaru prechádza cez zásuvnú clonku 3 a po odraze na kovovm zrkadle 4 dopadá na optickú sústavu 5. Po přechode optickou sústavou 5 žiareniě dopadá na fotocitlivý detektor 6, ktorý transformuje dopadajúce žiarenie na elektrický signál. Velkost elektrického signálu možno změnit na prívodnom kábli 13.The thermal radiation from the monitored area of the weld root passes through the plug 3 and, after reflection on the metal mirror 4, impinges on the optical system 5. After passing through the optical system 5, the radiation impinges on the photosensitive detector 6, which transforms incident radiation into an electrical signal. The size of the electrical signal can be changed on the power cord 13.

Claims

SUBJECT

Device for sensing thermal radiation of a weld root consisting of a metal sheath at the ends closed by terminals, characterized in that in the metal sheath (1) there is an opening for a plug-in diaphragm (3) under which a mirror (4J) is located inside the metal sheath (1) ) is a sliding sleeve (7) with a set of openings in which the invention (5) and a detector (6) are housed in the insulating material (8), the sliding sleeve (7j is provided with a locking screw (9) for To provide an optical display area, a vial (10] and an end stop (11i) are located on the metal housing (1) for precisely positioning and shielding gas inlet (14).