RO116747B1

RO116747B1 - Metoda de monitorizare a distantei de lucru si aparat de sudare pentru aplicarea metodei

Info

Publication number: RO116747B1
Application number: RO92-01307A
Authority: RO
Inventors: Zivkovic Alexandre
Original assignee: Glaverbel
Priority date: 1991-10-15
Filing date: 1992-10-14
Publication date: 2001-05-30
Also published as: US5378493A; IL103401A0; TR26766A; JP3157626B2; CZ286292A3; JPH05230615A; GB2260608B; GB2260608A; SI9200255B; IL103401A; YU92092A; ATA198992A; PL171263B1; AU2702592A; CN1071908A; SE9203018D0; LU88180A1; GB9121880D0; PL296173A1; ITTO920788A1

Abstract

Inventia se refera la o metoda de monitorizare a distantei de lucru si la un aparat de sudare, folosite pentru repararea captuselilor refractare, uzate sau avariate, ale cuptoarelor de diferite tipuri. Metoda de monitorizare a distantei de lucru, intr-un proces de sudare ceramica, in care un amestec de particule de material refractar si combustibil este proiectat, de la orificiul de evacuare al lancii intr-un curent de gaz contra unei suprafete tinta, unde particulele de combustibil ard intr-o zona de reactie, pentru a produce caldura de inmuiere sau topire a particulelor refractare proiectate si astfel formeaza masa de sudura refractara coerenta, metoda in care zona de reactie si cel putin o parte a distantei, intre aceasta zona de reactie si orificiul de evacuare al lancii, sunt monitorizate cu o camera, si un semnal electronic este produs ca indicativ al distantei de lucru intre orificiul de evacuare al lancii si zona de reactie. Aparatul de sudare ceramica cuprinde o lance (10) prevazuta cu un orificiu de evacuare (12), la unul din capetele sale, pentru proiectarea unui amestec de particule de material refractar si de combustibil, intr-un curent de gaz contra unei suprafete tinta, in care particulele de combustibil ard intr-o zona de reactie (22), pentru a produce caldura destinata inmuierii sau topirii particulelor proiectate din material refractar si astfel pentru formarea unei mase de sudare refractare coerente, caracterizat prin aceea ca, un astfel de aparat mai cuprinde si mijloace de monitorizare a distantei de lucru, care constau intr-o camera de luat vederi (17), orientata catre o cale, de-a lungul careia, amestecul poate fi descarcat, si care produce un semnal electronic indicator al distantei de lucru.

Description

Invenția se referă la o metodă de monitorizare a distanței de lucru și la un aparat de sudare a materialului ceramic, folosite pentru repararea căptușelilor refractare, uzate sau avariate, ale cuptoarelor de diferite tipuri.

în procesele de sudare a materialului ceramic, practicate în condiții comerciale, un amestec de pulbere de sudură, din material ceramic, ce cuprinde granule de material refractar și particule de combustibil, este proiectat asupra unei suprafețe refractare, care urmează a fi reparată, într-un curent de gaz purtător, care constă, în întregime sau în principal, din oxigen. Suprafața refractară este cel mai bine reparată când se află, în special, la temperatura ei de utilizare, care poate fi domeniul de

800...13OO°C sau chiar mai înaltă.

Aceasta are avantaje în evitarea așteptării ca materialul refractar de reparat să fie răcit sau reîncălzit, astfel reducându-se, la minimum, timpul de întrerupere a cuptorului, evitându-se astfel multe probleme, datorită tensiunilor termice, în materialul refractar, datorită răcirii și reîncălzirii și, de asemenea, în favorizarea eficienței reacției de sudare a materialului ceramic, în care particulele de combustibil ard într-o zonă de reacție, contra suprafeței țintă și formează acolo unul sau mai mulți oxizi refractari, în timp ce eliberează căldură suficientă pentru a topi sau înmuia, până la urmă, suprafața granulelor de material refractar, proiectat, astfel că se poate forma o masă de sudură pentru repararea de calitate superioară, la locul de reparat, dacă lancea este pusă în mișcare de-a curmezișul acestuia. Descrieri ale proceselor de sudare a materialelor ceramice pot fi găsite în documentațiile brevetelor britanice GB 1330894 și 21102004.

S-a găsit că distanța de lucru, aceasta fiind distanța între zona de reacție și suprafața țintă, și ieșirea lăncii din care pulberea de sudare ceramică este proiectată, este importantă pentru diferite motive. Dacă această distanță de lucru este prea mică, există riscul ca vârful lăncii să intre în zona de reacție, în aceste condiții materialul refractar, fiind depozitat la capătul lăncii, devine posibila blocarea ieșirii. Poate exista, de asemenea, riscul ca reacția să se poată propaga înapoi la lance, deși această posibilitate poate fi bine venită, prin asigurarea ca viteza curentului de gaz purtător, care iese din lance, să fie mai ridicată decât viteza de propagare a reacției. Există, de asemenea, posibilitatea ca lancea să se supraîncălzească, datorită apropierii sale de zona de reacție, putând intra din nou în contact cu suprafața țintă, ceea ce conduce la o posibilă blocare a ieșirii. Dacă, pe de altă parte, suprafața de lucru este prea mare, curentul de pulbere ceramică de sudare va avea posibilitatea să stropească în afară, astfel că reacția nu va fi atât de concentrată, conducând la o pierdere a eficienței, la o creștere mărită a săririi materialului de pe suprafața țintă, la o sudare de calitate mai scăzută și chiar la riscul ca reacția să dea greș.

Distanța optimă între ieșirea lăncii și suprafața țintă depinde de diferiți factori. De exemplu, într-o operație de sudare, în care pulberea ceramică de sudare este emisă cu o viteză între 60 și 12Dkg/h dintr-un orificiu de evacuare al lăncii, cu un diametru al găurii de 12...13mm, s-a determinat că distanța optimă este între 5 și 10cm. Această distanță optimă este rareori mai mare de 15 cm.

Din cauza temperaturii înalte, tipice, care înconjoară locul reparației, suprafața țintă și alte părți ale căptușelii cuptorului tind să radieze puternic, în spectrul vizibil, și zona de reacție este ea însăși puternic incandescentă. Aceasta face dificilă observarea directă a ieșirii lăncii și această dificultate se mărește cu cât lungimea lăncii

RO 116747 Bl crește. în realitate, lăncii cu lungimea de 1Om nu sunt cunoscute și nici nu sunt necunoscute realizările operației de sudare în locuri care sunt în afara vizibilității directe a operatorului de sudare.

Această invenție are ca obiect realizarea unei metode și a unui aparat cu care 50 sudorul să controleze, mult mai ușor, distanța între ieșirea lăncii de sudare ceramică și locul de reparare.

Invenția se referă la o metodă de monitorizare a distanței de lucru, la sudarea ceramică, în care un amestec de particule de material refractar și combustibil este proiectat de la orificiul de evacuare al lăncii într-un curent de gaz contra unei suprafețe 55 țintă, unde particulele de combustibil ard într-o zonă de reacție, pentru a produce căldură de înmuiere sau topire a particulelor refractare, proiectate și astfel formează masa de sudură refractară coerentă, iar zona de reacție și cel puțin o parte a distanței între această zonă de reacție și orificiul de evacuare al lăncii este monitorizată cu o cameră și un semnal electronic este produs ca indicativ al distanței 6 o de lucru între orificiul de evacuare al lăncii și zona de reacție.

Prezenta invenție include, de asemenea, un aparat de sudare ceramică, ce cuprinde o lance prevăzută cu un orificiu de evacuare la unul din capetele sale pentru proiectarea unui amestec de particule de material refractar și de combustibil într-un curent de gaz, contra unei suprafețe țintă, în care particulele de combustibil ard într-o 65 zonă de reacție pentru a produce căldura destinată înmuierii sau topirii particulelor proiectate, din material refractar, și astfel pentru formarea unei mase de sudare refractare coerente, caracterizat prin aceea că un astfel de aparat mai cuprinde și mijloace de monitorizare a distanței de lucru, care constau într-o cameră de luat vederi, orientată către o cale de-a lungul căreia amestecul poate fi descărcat, camera 7o de luat vederi care produce un semnal electronic indicator al distanței de lucru.

Va fi evident că, în virtutea aparatului și metodei în concordanță cu prezenta invenție, un operator pentru sudare poate face uz de semnalul electronic, produs astfel, încât îi poate fi mult mai ușor să controleze distanța între orificiul de evacuare al lăncii de sudare ceramică și zona de reacție, la locul de reparare și astfel el este 75 capebil să asigure realizarea continuă a unor condiții optime de sudare. Este surprinzător faptul că este posibilă aplicarea unui semnal indicativ de control al distanței de lucru, prin folosirea aplicării unui semnal indicativ de control al distanței de lucru, prin folosirea unei camere în mediul foarte fierbinte și luminos al unui cuptor, la temperatura sa de lucru. _ 8o în aplicațiile preferate ale invenției, zona de reacție și, până la urmă, o parte a spațiului între această zonă de reacție și orificiul de evacuare al lăncii este controlat, folosind o cameră cu dispozitiv de cuplaj prin sarcină CCD. O asemenea cameră poate fi făcută foarte mică, astfel că ea este ușor de manipulat și operațiile sale sunt corespunzătoare pentru simpla producere a semnalului electronic indicativ al distanței 85 de lucru, menționat. Multe camere CCD, curent accesibile, au avantajul suplimentar de a fi, în particular, sensibile la lungimile de undă ale luminii, care sunt emise de la zona de reacție a sudurii ceramice.

Semnalul de control poate fi utilizat direct pentru menținerea automată a distanței corecte, de lucru. De exemplu, o lance poate fi montată pe un cărucior, astfel 90 că este mobilă în raport cu trei axe perpendiculare, prin trei motoare, sub controlul unui calculator care este alimentat de acest semnal.

RO 116747 Bl

Alternativ, sau în plus, și dacă se preferă, un semnal auditiv și/sau vizual, este generat pentru a distinge între condițiile de operare în care distanța de lucru efectivă se află în interiorul unui domeniu de toleranță, al unei distanțe de lucru, predeterminate și distanța efectivă de lucru se află în afara domeniului de toleranță. Operatorul de sudare poate astfel să controleze mai ușor poziția orificiului de evacuare al lăncii, față de lucru, când acesta este sub control manual, sau poate fi mult mai ușor capabil să monitorizeze o operație de sudare automată.

în unele aplicații ale invenției, camera menționată este mobilă, independent, în raport cu lancea menționată și este utilizată simultan la monitorizarea pozițiilor orificiului de evacuare al lăncii, menționat, și a zonei de reacție, menționate. Astfel de aplicații ale invenției menționate pot fi puse în practică folosind lănci de sudare ceramică, de tip cunoscut. Poziționarea corespunzătoare a camerei va permite monitorizarea distanței de lucru, între orificiul de evacuare al lăncii și zona de reacție, întrucât orificiul de evacuare al lăncii este de asemenea monitorizat, dimensiunea imaginii orificiului de evacuare a distanței dintre cameră și capătul lăncii și aceasta permite calcularea distanței între capătul lăncii și zona de reacție. Este de preferat ca astfel de calcul să fie realizat automat și, de aceea, este de preferat ca un semnal să fie generat proporțional cu dimensiunea imaginii orificiului de evacuare al lăncii, monitorizat de camera menționată și ca semnalul să fie folosit ca factor de demultiplicare pentru imaginea spațiului de lucru între zona de reacție și ieșirea lăncii. Calibrarea aparatului este mult simplificată, când camera menționată este montată într-o poziție fixă, orientată spre lancea menționată și adaptarea acestei caracteristici este preferată.

într-adevăr, invenția se extinde asupra unui aparat de sudare a materialului ceramic, cuprinzând o lance cu un orificiu de evacuare la un capăt al acesteia, pentru descărcarea unui amestec de pulbere ceramică de sudură, la care lancea încorporează o cameră electronică, fixată direct spre o traiectorie de-a lungul căreia un astfel de amestec de pulbere poate fi descărcat.

O astfel de lance nu trebuie să fie o construcție complicată și executarea metodei invenției este de asemenea simplificată deoarece este asigurat faptul că camera va fi întotdeauna orientată în direcția corectă. Câmpul vizual al camerei în astfel de aplicații poate, dar nu necesită să includă capătul lăncii, întrucât poziția orificiului de evacuare în relația cu acest câmp vizual va fi cunoscută, calibrarea este de asemenea mult simplificată și poate și ușor realizată, în condițiile ambiante, externe, ale oricărui _ cuptor, prin punerea unei scări gradate la orificiul de evacuare al lăncii, în aliniere cu traiectoria de descărcare pentru amestecul de pulbere și privind scala prin cameră. O astfel de scală gradată poate lua, convenabil, forma unei benzi luminoase, care este înconjurată cu o mască ce este perforată la anumite intervale de-a lungul lungimii sale, de exemplu, la intervale de 1cm, astfel încât camera poate înregistra porțiunile iluminate, împărțite. în vederea protejării camerei împotriva supraîncălzirii, când este în funcție, este preferabil ca menționata cameră să fie ținută într-o cămașă aranjată și adaptată pentru circulația substanței de răcire. Mai multe aplicații ale lăncii de sudare a materialului ceramic, comercializate, au gata încorporat o manta de apă al cărui principal scop este de a preveni surpaîncălzirea lăncii, în special, spre orificiul de evacuare și o astfel de manta de apă poate fi rapid modificată, în scopul de acomoda camera menționată.

RO 116747 Bl

140 în mod avantajos, un filtru este adăugat, pentru ecranarea menționatei camere de radiații infraroșii. Camerele comerciale disponibile în prezent sunt de cele mai dese ori neproiectate, pentru convertirea radiației infraroșii în semnale electrice, așa că adăugarea unui astfel de filtru poate fi, de exemplu, constituit dintr-un film subțire de aur, care este cel puțin parțial transparent la radiația vizibilă, dar reflectă în foarte mare proporție radiația în spectrul infraroșu.

Multe astfel de camere sunt într-adevăr opace la radiații având lungimea de undă mai mare decât 900nm și s-a găsit că emisia spectrală a zonei de reacție tipice de sudare ceramică are lungimea maximă sub 850nm, Astfel, în scopul de a asigura proiecția maximă împotriva radiației infraroșii asupra camerei și, simultan, a influența cât mai puțin reacția camerei, se preferă ca menționatul filtru să fie aranjat și adaptat pentru a ecrana camera menționată, de radiații cu lungimea de undă mai mare decât 900 nm.

Este preferabil să se prevadă încă un alt filtru pentru ecranarea camerei menționate de radiații, având lungimea de undă mai mică decât 600nm. O asemena radiație cu lungimea de undă atât de scurtă poate fi ecranată cu ajutorul unui filtru roșu și aceasta are avantajul de a reduce, în mare măsură, înregistrarea de către cameră a luminii care nu este emanată de însăși zona de reacție. Astfel se reduce și strălucirea, ceea ce permite ca zona de reacție să fie mai precis monitorizată. într-o specifică aplicare practică, adoptând aceste două caracteristici opționale, camera este prevăzută cu filtre care ecranează substanțial, față de radiații, având lungimea de undă mai mică decât 630 sau 650 nm și lungimi mai mari decât 850nm așa că cea mai mare parte a energiei radiante incidente pe cameră are o lungime de undă cuprinsă în cadrul acestei benzi.

în unele aplicații preferate ale invenției, un filtru este adăugat pentru ecranarea camerei menționate de radiații, având lungimea de undă mai scurtă decât 670nm. Oacă lancea este deplasată de-a lungul suprafeței ariei de sub reparație, se va produce fără îndoială o creștere a acelei arii din care zona de reacție tocmai s-a deplasat. Din cauza încălzirii intense a zonei de reacție, această excrescență a suprafeței va fi puternic încălzită și aceasta poate să continue să fie incandescentă, după ce zona de reacție a trecut la partea învecinată a ariei reparate. Incandescența reziduală poate fi redusă sau chiar eliminată, prin folosirea unui filtru sub 670 nm, astfel reducând sau evitând orice distorsiune aparentă a zonei de reacție înregistrată de cameră.

în mod avantajos, sunt asigurate mijloace pentru alimentarea cu un curent de gaz, care baleiază de-a lungul camerei menționate. Se apreciază că atmosfera în exteriorul cuptorului, care este supus reparației, este probabil foarte încărcată cu praf și fum, incluzând praful și fumul produs prin însăși procesul de sudare ceramică și adaptarea acestei caracteristici preferențiale ajută a se păstra camera lipsită de praf și condens de fum, astfel ar putea să o opacizeze. Temperatura unui asemenea gaz este preferabil să fie aceea care are, de asemenea, un efect de răcire asupra camerei. Amplasarea unei astfel de camere pe lancea menționată nu este critică cu condiția ca, câmpul vizual al camerei să cuprindă lungimea cerută a traiectoriei de descărcare a pulberii. Este de preferat ca menționata cameră să fie montată pe lancea menționată la o distanță între 30 și 100cm de la orificiul de evacuare al lăncii.

145

150

155

160

165

170

175

180

RO 116747 Bl în asociație cu un dispozitiv de cuplaj, prin sarcină cu dimensiunea de jumătate de inch (12,7mm) o lentilă de 15mm dă un câmp vizual de 24°. Dacă ese amplasat la 70cm de la capătul lăncii, o traiectorie de descărcare a pulberii, lungă de 30 cm poate fi vizualizată.

în vederea generării semnalului indicativ al actualei distanțe de lucru la un moment dat, semnalele care corespund cu imaginea recepționată de cameră pot fi trecute la un analizator pentru a determina poziția zonei de reacție.

Această poziția este recunoscută ca fiind zona ecranului camerei unde intensitatea luminoasă depășește valoarea de prag predeterminată. Urmând o calibrare prealabilă, prin care actualul spațiu a două puncte este corelat cu spațiul imaginilor acestor puncte și poziția capătului lăncii în raport cu imaginea, este o problemă simplă de deviere a semnalului care este indicativ pentru distanța de lucru.

Semnalele generate de camera în funcțiune pot fi stocate ca o imagine electronică și folosite pe diferite căi. Această imagine nu trebuie, de fapt, să fie afișată. Ea poate, de exemplu, să fie folosită pentru controlul unui robot de sudare. Alternativ, sau în plus, semnalul indicativ al actualei distanțe de lucru poate fi imediat comparat electronic, după o calibrare corespunzătoare, cu un semnal corespunzând unei distanțe de lucru optime și orice diferență poate fi utilizată, pentru a genera un semnal acustic. De exemplu, aranjamentul poate fi astfel încât, când orificiul de evacuare al lăncii se apropie prea mult de lucrare, un semnal înalt de intensitate mărită este generat, în timp ce, dacă orificiul de evacuare al lăncii și piesa crește, este generat un semnal jos, de intensitate mărită. Obiectivul operatorului de sudare va fi atunci să mențină semnalul audibil, generat la un volum cât mai scăzut posibil.

Este de preferat, însă, ca semnalele produse de camera menționată să fie folosite pentru a genera o imagine pe ecranul unui monitor video. înzestrarea cu un ecran de monitor video, pentru expunerea unei imagini văzute cu camera menționată, permite operatorului de sudare să primească informațiile necesare, mult mai ușor. Nu este necesar ca această imagine să fie bidimensională, completă, a câmpului de lucru. întrucât ceea ce se cere să cunoască operatorul este doar calea prin care o măsurătoare lineară este schimbată, o cameră lineară CCD poate fi montată pe lance, având, ca o consecință, economisirea costului. O astfel de cameră lineară poate, de asemenea, să fie utilizată pentru generarea unui semnal audibil, ca mai sus.

Dar este de preferat ca o astfel de cameră să fie capabilă să producă o imagine bidimensională completă. Dacă este afișată, aceasta dă o imagine mult mai _ naturală operatorului de sudare și poate permite, de asemenea, o mai mare precizie în monitorizarea distanței între piesă și orificiul de evacuare al lăncii despre care va fi vorba mai târziu, în această descriere.

Avantajos, ecranul menționat de pe video monitor este folosit pentru afișarea unei imagini a zonei de reacție, suprapusă pe o scală calibrată. înregistrarea cu mijloace pentru stocarea unei scale calibrate și afișarea unei imagini a acestei scale pe ecranul menționat facilitează, în mai mare măsură, munca operatorului de sudare întrucât el poate, dintr-o singură privire, să vadă cât de departe este orificiul de evacuare al lăncii de piesă și astfel să ia măsurile necesare de corectare.

Invenția va fi acum descrisă mai departe printr-un exemplu de realizare numai în legătură cu fig. 1...4, alăturate care reprezintă:

-fig.1, vedere generală a folosirii unei lănci de sudare a ceramicii, în

RO 116747 Bl concordanță cu invenția, al cărui orificiu de evacuare este îndreptat direct către peretele ce urmează a fi reparat, extremitatea lăncii fiind arătată în secțiunea alăturată pentru claritate;

- fig.2, secțiune transversală prin tulpina pe linia A-B din fig. 1;

- fig.3, o etapă de calibrare a echipamentului de monitorizare, asociată cu lancea din fig. 1;

-fig.4, un ecran de monitor video, care poate apărea, în timpul efectuării unui proces de sudare ceramică, în concordanță cu această invenție.

Metoda de monitorizare a distanței de lucru, într-un proces de sudare ceramică, în care un amestec de particule de material refractar și combustibil este proiectat de la orificiul de evacuare, aflat la unul din capetele unei lănci, într-un curent de gaz contra unei suprafețe țintă, unde particulele de combustibil ard într-o zonă de reacție pentru a produce căldură de înmuiere sau topire a particulelor de material refractar, proiectate și astfel formează o masă de sudare refractară, coerentă, metoda constă în aceea că zona de reacție și cel puțin o parte a distanței între această zonă de reacție și orificiul de evacuare al lăncii sunt monitorizate, prin intermediul unei camere și un semnal electronic este produs, ca indicativ al distanței de lucru, între orificiul de evacuare al lăncii și zona de reacție.

în desene, o lance 10 are un capăt de lucru 11, prevăzut cu un orificiu de evacuare 12, pentru proiectarea unui curent de gaz purtător bogat în oxigen, care transportă un amestec de pulbere de sudură a materialului ceramic.

Compoziția curentului proiectat poate depinde de natura suprafeței de reparat. De exemplu, pentru repararea unui material refractar de silice, gazul purtător poate consta din oxigen comercial uscat și pulberea de sudură ceramică poate consta din 87% în greutate particulele de silice, având dimensiuni de circa 100pm la 2mm ca componentă refractară și 12% siliciu și 1% aluminiu, particulele ambelor având dimensiunea nominală de circa 50pm, ca componente combustibile.

Pulberea de sudură ceramică este alimentată la orificiul de evacuare al lăncii 12 printr-un tub lance 13 care este înconjurat prin tuburile lăncii mediane și exterioare 14 și 15 care comunică la capătul exterior 11 al lăncii. Tubul median al lăncii 14 este prevăzut cu ștuțul 16a de intrare, pentru alimentarea cu substanța de răcire precum apa și tubul lance exterior 15 are orificiul de evacuare 16b pentru această substanță de răcire. Astfel lancea este prevăzută cu o manta de răcire, pentru a evita supraîncălzirea.

O cameră CCD 17 este montată la câțiva zeci de centimetri, de exemplu,

30...100 cm de orificiul de evacuare al lăncii, unde este înconjurat de o mică extensie 18 a mantalei de apă. Așa cum este arătat, câmpul vizual 19 al camerei 17 cuprinde orificiul de evacuare 11 al lăncii 10 și, de asemenea, o zonă deteriorată 20 a peretelui refractar 21 care trebuie reparat. O zonă de reacție 22 poate fi stabilită față de locul de reparat 21 cum este indicat.

Semnalele de la camera 17 sunt trecute de-a lungul cablului 23, plasat înăuntrul liniei de alimentare cu aer 24, ea însăși plasată înăuntrul tubului median al lăncii 14 al mantalei de apă. De notat că referința 24 este folosită pentru linia de alimentare cu aer, din fig. 1 și pentru însăși țeava din fig.2. Linia de alimentare cu aer 24 intră în extensia mantalei de apă 18 și capătul ei este dispus, încât un curent

230

235

240

245

250

255

260

265

270

RO 116747 Bl continuu de aer rece este suflat de-a lungul camerei, pentru a o feri de praf și condensate de fum, pentru a menține calitatea imaginii și să ajute la răcirea camerei. Camera este prevăzută cu un puternic filtru roșu, cu un filtru reflector, de exemplu, din aer, pentru ecranarea radiației infraroșii astfel că radiația, în afara benzii cu lungimea de undă de 630 sau 650 la 850nm, preferabil în afara benzii cu lungimea de undă de la 670 la 850 nm, este împiedicata să ajungă la cameră.

cameră ELMO Color System 1/2 CCD imagine senzor, pixel 2 efectiv: 579(H) x 583 (V): aria de sesizare a imaginii 6,5 x 4,85mm: diametrul exterior 17,5 mm la circa 5 cm lungime. Ca alternativă, o cameră color CCD poate fi utilizată, ca de exemplu WV-CDIE de la Panasonic sau ΊΚ-Μ36ΡΚ de la Toshiba.

Un astfel de aparat poate fi calibrat foarte ușor, așa cum se vede în fig.3. 0 scală gradată 25 este pusă și legaă de orificiul de evacuare al lăncii și este racordată prin camera 17. Aceasta poate fi făcută, pentru comoditatea operatorului, în exteriorul cuptorului, în condiții de lucru ambiante. Din cauza filtrării, relativ grele, cu care camera este, preferabil, prevăzută, este convenabil de a forma scala 25 ca o mască pentru o bandă luminoasă, a cărei mască este formată cu găuri cu spații regulat dispuse așa cum sunt găurile 1 la 7 care pot fi, de exemplu, dispuse la intervale de un centimetru. Camera va înregistra apoi o linie de puncte luminoase, care pot fi afișate pe ecranul unui monitor video, în timpul realizării reparării prin sudare ceramică. Aceasta stabilește o linie de puncte de date pe dispozitivul cu cuplaj prin sarcină al camerei care corespund cu distanțele actuale cunoscute față de orificiul de evacuare al lăncii și aceasta permite stabilirea unei corelații între fiecare pixel al imaginii camerei și distanța actuală față de orificiul de evacuare al lăncii.

Un astfel de ecran video monitor este arătat la 26 în fig.4. Pe acest ecran, capătul de evacuare 11 al lăncii va fi înregistrat ca o siluetă întunecată și zona de reacție a sudurii ceramice 22, care este distanțată de capătul de evacuare, printr-o distanță de lucru dată va arăta ca o suprafață luminoasă incandescentă. Spoturile de calibrare de la O la 8, pot fi prezentate fie albe sau negre pe ecran. Restul suprafeței ecranului va fi o umbră intermediară de gri, presupunând că este folosit un monitor monocrom.

Se va vedea că zona de reacție 22 este reprezentată ca o arie circulară cu un lob proiectat într-o parte. Din cauza căldurii intense eliminate în timpul operației de sudare ceramică, suprafața peretelui care este reparată este de asemenea încălzită și dacă lancea este deplasată de-a lungul suprafeței reparate, o creștere a acestei suprafețe care a fost supusă efectelor directe ale zonei de reacție poate continua să fie incandescentă astfel încât ea radiază suficientă energie pentru a fi înregistrată pe echipamentul de monitorizare.

Apariția unui astfel de lob poate exista și, de preferință, este atenuat prin folosirea unui filtru care ecranează radiația care are o lungime de undă mai mică decât 670 nm.

Diferite grade de sofisticare sunt posibile în monitorizarea distanței între zona de reacție 22 față de suprafața de lucru și orificiul de evacuare 11 al lăncii, depinzând de gradul de precizie cerut.

De exemplu, considerând fig.4, un prag de strălucire ar putea fi repede stabilit pentru a da o indicație asupra pornirii zonei de reacție pe partea dreaptă a zonei așa

RO 116747 Bl

320 cum se vede în această figură. Privind fig.4, aceasta ar indica că distanța de lucru a fost de 7 unități. Dar este posibil că zona de reacție va fluctua în mărime din timp în timp depinzând de condițiile de lucru și ceea ce este cerut este distanța față de centrul zonei de reacție. Aceasta poate fi aproximată luând de asemenea un prag de luminozitate aplicabil la sfârșitul zonei de reacție în partea stângă a fig. 4 pentru a da un rezultat aproximativ: o asemenea distanță de lucru ar fi de circa 8 unități. Oricare din aceste metode poate de asemenea să fie utilizată când camera CCD folosită este mai curând o cameră lineară decât o cameră care permite o reprezentare bidimensională a lucrului așa cum se arată pe ecranul unui monitor video ilustrat în fig.4.

La un nivel mai sofisticat, semnalele de la camera CCD pot fi monitorizate pentru a da o indicație asupra locului unde imaginea zonei de reacție din fig.4 are cea mai mare înălțime. Aceasta va da o indicație mai precisă a centrului zonei de reacție care este la distanța de lucru de 8 unități în fig.4. Acest grad de sofisticare cere folosirea unei camere complet bidimensionale.

Nu este de mare importanță ca diferite rezultate numerice să fie date pentru ceea ce este de fapt același spațiu de lucru la aceste metode diferite. Considerând că zona de reacție reprezentată în fig.4 este la distanța optimă de lucru față de orificiul de evacuare al lăncii, se poate numi că distanța optimă este de 7, 8 1/2 sau 8 unități de distanță după cum este cazul și toleranțele de lucru vor fi bazate pe valoarea optimă adecvată pentru distanța de lucru.

Dacă se lucrează cu o cameră liniară sau bidimensională nu este necesar să se afișeze o imagine vizibilă, deși lucrând astfel, aceasta este preferabilă. Aceleași semnale care vor fi folosite la controlul ecranului video ar putea fi trecute la un procesor pentru a da o indicație asupra distanței între zona de reacție și orificiul de evacuare al lăncii. Debitul procesorului poate fi utilizat pentru a controla un afișaj digital sau analogic dând o indicație asupra distanței de lucru în orice moment. Alternativ, sau în plus, un astfel de procesor poate fi utilizat pentru a controla un generator de semnal audibil. Aranjamentul ar putea fi de exemplu astfel, ca atunci când distanța de lucru este cuprinsă în limitele unor toleranțe mici ale distanței de lucru optime (indiferent de ultima valoare) nu se va mai da nici un semnal audibil. Generatorul de semnal poate fi pus să dea un semnal audibil la creșterea intensității și volumului dacă distanța de lucru descrește sub nivelul de tolreanță și un semnal de intensitate mai scăzută cu volum mărit dacă distanța de lucru crește peste domeniul de toleranță. Altă opțiune este pentru ca semnalele camerei să fie trecute la un calculator amenajai pentru controlarea unui robot de sudare.

Se va aprecia că oricare aranjament descris în precedentul paragraf poate fi de asemenea utilizat în combinație cu un afișaj video ca cel descris cu referință la fig.4 și în particular că o indicație digitală a distanței de lucru în orice moment poate fi afișată cu un astfel de ecran video.

De asemenea cu referire la fig.4 se va aprecia că nu este esențial a afișa sau monitoriza întreaga extindere a spațiului de lucru și orificiul de evacuare al lăncii folosite. Când camera 17 este montată într-un loc fix și cu orientare fixată față de orificiul de evacuare al lăncii atunci poziția acestui orificiu de evacuare este cunoscută, fie că este afișată sau nu. Dacă este cunoscut că distanța corectă de lucru nu va fi niciodată mai mică decât de exemplu două unități, atunci este necesar să afișezi capătul lăncii sau acele două unități ale distanței de lucru.

325

330

335

340

345

350

355

360

365

RO 116747 Bl

Va fi apreciată, oricum acea informație utilă asupra faptului că condițiile din imediata vecinătate a orificiului de evacuare al lăncii pot fi deduse dacă extinderea completă a distanței de lucru și acel orificiu de evacuare pot fi monitorizate. Se va aprecia că nu este esențial cel puțin pentru performanțele metodei din invenție, camera CCD să fie fixată de lance. Aceasta poate fi ca o piesă separată a echipamentului și totuși să dea rezultate folositoare. Acest lucru poate fi obținut în felul următor. Camera CCD este manipulată astfel încât vizualizează distanța de lucru care include orificiul de evacuare al lăncii și zona de reacție așa cum see vede în fig.4. Ca mai înainte, camera CCD va vizualiza capătul lăncii, ca o siluetă întunecată și zona de reacție ca o suprafață luminoasă. Separarea aparentă a zonei de reacție și capătul de evacuare al lăncii care este înregistrat în planul focal al camerei poate fi imediat derivată într-un procesor alimentat cu semnale de la cameră.

De asemenea dimensiunea aparentă a orificiului de evacuare al lăncii poate fi dedusă. Deoarece orificiul de evacuare al lăncii are un diametru cunoscut, nu este greu de a aranja pentru procesor să transforme separarea aparentă a zonei de reacție și orificiul de evacuare al lăncii într-o mărime lineară aproximativă a distanței de lucru. O reajustare continuă a distanței de lucru ar avea loc în timpul operației de sudare, în vederea luării în considerare a unor schimbări ale pozițiilor relative ale lăncii de sudare și a camerei. Ca în cazul precedent o scală sintetizată și/sau o indicație digitală a distanței de lucru poate fi transpusă pe ecranul unui monitor video odată cu imaginea vizualizată de către o cameră și/sau alte semnale vizibile sau audibile pot fi generate pentru a da o indicație asupra distanței efective de lucru în comparație cu distanța optimă de lucru.

Revendicări

Claims

1. Metodă de monitorizarea distanței de lucru, într-un proces de sudare ceramică, în care un amestec de particule de material refractar și combustibil este proiectat de la orificiul de evaporare, aflat la unul din capetele unei lănci, într-un curent de gaz contra unei suprafețe ținta, unde particulele de combustibil ard într-o zonă de reacție, pentru a produce căldură de înmuiere sau topire a particulelor de material refractar, proiectate, și astfel formează o masă de sudare refractară coerentă, metodă caracterizată prin aceea că zona de reacție și cel puțin o parte a distanței între aceasta zonă de reacție și orificiul de evacuare al lăncii sunt monitorizate, prin inter- mediul unei camere și un semnal electronic este produs ca indicativ al distanței de lucru, între orificiul de evacuare al lăncii și zona de reacție.

2. Metodă în conformitate cu revendicarea 1, caracterizată prin aceea că zona de reacție și cel puțin o parte a distanței între acea zonă de reacție și orificiul de evacuare al lăncii este monitorizată folosind o cameră de luat vederi de tip dispozitiv de cuplaj prin sarcină.

3. Metodă în conformitate cu revendicarea 1 sau 2, caracterizată prin aceea că semnalul care este unul acustic și/sau vizual este generat, pentru a distinge între condițiile de lucru în care distanța efectivă de lucru cade în interiorul câmpului de toleranță a unei distanțe de lucru, predeterminată și distanța efectivă de lucru cade în afara câmpului de toleranță.

RO 116747 Bl

I 4. Metodă în conformitate cu oricare din revendicările precedente, caracterizată prin aceea că, camera este poziționată să fie independent mobilă, în raport cu lancea și este folosită simultan, pentru a monitoriza pozițiile ieșirii lăncii și zonei de reacție.

5. Metodă în conformitate cu revendicarea 4, caracterizată prin aceea că semnalul electronic este generat, proporțional cu dimensiunea imaginii orificiului de evacuare al lăncii, monitorizat prin cameră și semnalul electronic este folosit ca factor de demultiplicare pentru o imagine a distanței de lucru între zona de reacție și orificiul de evacuare al lăncii.

6. Metodă în conformitate cu oricare din revendicările 1 la 3, caracterizată prin aceea că, camera de luat vederi este poziționată să fie montată într-o poziție fixă și orientată pe lance.

7. Metodă în conformitate cu oricare din revendicările precedente, caracterizată prin aceea că semnalele electronice produse prin camera de luat vederi, respectivă, sunt folosite pentru a genera □ imagine pe ecranul video la unui monitor.

8. Metodă în conformitate cu revendicarea 7, caracterizată prin aceea că ecranul monitorului video este folosit pentru afișarea unei imagini a zonei de reacție suprapusă pe o scară calibrată.

9. Aparat de sudare ceramică, pentru aplicarea metodei de monitorizare de la revendicarea 1, care cuprinde o lance (10) prevăzută cu un orificiu de evacuare (12). la unul din capetele sale pentru proiectarea unui amestec de particule de material refractar și de combustibil într-un curent de gaz contra unei suprafețe țintă, în care particulele de combustibil ard într-o zonă de reacție (22) pentru a produce căldura destinată înmuierii sau topirii particulelor proiectate din material refractar și astfel pentru formarea unei mase de sudare refractare coerente, caracterizat prin aceea că un astfel de aparat mai cuprinde și mijloace de monitorizare a distanței de lucru care constau într-o cameră de luat vederi (17) orientată către o cale de-a lungul căreia amestecul poate fi descărcat și care produce un semnal electronic indicator al distanței de lucru.

10. Aparat conform revendicării 9, caracterizat prin aceea că, camera de luat vederi (17) este o cameră de luat vederi tip dispozitiv cuplat în sarcină.

11. Aparat conform revendicării 9, caracterizat prin aceea că, camera de luat vederi (17) este susținută într-un dispozitiv de susținere care permite circulația agentului de răcire.

12. Aparat conform revendicării 9, caracterizat prin aceea că, cuprinde un filtru pentru ecranarea camerei de luat vederi (17) față de radiațiile infraroșii.

13. Aparat conform revendicării 9, caracterizat prin aceea că filtrul de ecranat este dispus și adoptat pentru ecranarea camerei amintite (17) împotriva radiațiilor cu lungimi de undă mai mari de 900 nm.

14. Aparat conform revendicării 9, caracterizat prin aceea că, cuprinde și un filtru pentru ecranarea camerei de luat vederi (17) față de radiațiile cu lungimi de undă mai mici de 600 nm.

15. Aparat conform revendicării 9, caracterizat prin aceea că, în altă variantă de realizare, cuprinde un filtru pentru ecranarea camerei de luat vederi (17) față de radiațiile cu lungimi de undă mai mici de 670 nm.

415

420

425

430

435

440

445

450

455

RO 116747 Bl

16. Aparat conform revendicării 9, caracterizat prin aceea că, camera de I luat vederi (17) este montată pe lancea (10) la o distanță cuprinsă între 30 și

100 cm față de orificiu de evacuare (12) al lăncii (10).

17. Aparat conform revendicării 9, caracterizat prin aceea că, cuprinde un

4 60 ecran de monitor video (26) pentru afișarea unei imagini video vizualizate de către camera de luat vederi (17).

18. Aparat conform revendicării 9, caracterizat prin aceea că mai cuprinde o scală de calibrare (25) și de afișare a unei imagini a acelei scale (25) pe ecranul de monitor video (26).