RU2457476C2 - Феррозондовый датчик для слежения за стыком свариваемых деталей - Google Patents
Феррозондовый датчик для слежения за стыком свариваемых деталей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2457476C2 RU2457476C2 RU2010144736/28A RU2010144736A RU2457476C2 RU 2457476 C2 RU2457476 C2 RU 2457476C2 RU 2010144736/28 A RU2010144736/28 A RU 2010144736/28A RU 2010144736 A RU2010144736 A RU 2010144736A RU 2457476 C2 RU2457476 C2 RU 2457476C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- magnetic field
- welding current
- flux
- electrode
- Prior art date
Links
Landscapes
- Arc Welding Control (AREA)
Abstract
Феррозондовый датчик для слежения за стыком свариваемых деталей относится к области автоматизации сварочных процессов. Феррозондовый датчик содержит источник питания (1) сварочного тока, блок ввода магнитного поля, в который входят два токосъема (2), (3), включенные параллельно в цепь сварочного тока через электрод (8), и блок регистрации магнитного поля, состоящий из дифференциального феррозонда (9), жестко связанного со сварочной головкой (10) и расположенного над заваренным участком стыка и усилительно-преобразовательного тракта, в который входят последовательно соединенные: избирательный усилитель (15), настроенный в резонанс на частоту (2ω+Ω) (ω - частота возбуждения феррозонда, Ω - частота сварочного тока); фазовый дискриминатор (16), опорное напряжение которого формируется вторым избирательным усилителем (17), связанным с выходом модулятора (18), входы которого соединены с источником сварочного тока (1) и задающим генератором (13) частоты 2ω; сглаживающий фильтр (19). В предлагаемом устройстве осуществляется выделение сигнала, пропорционального рассогласованию положений электрода и стыка на частоте (2ω+Ω), что повышает помехозащищенность, а следовательно, и устойчивость слежения за стыком. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области автоматизации сварочных процессов, в частности к датчикам положения сварочного электрода относительно стыка.
Известен комбинированный датчик (А.с. №499070, МКИ B23K 9/10), используемый для направления сварочной головки вдоль стыка, содержащий блок ввода магнитного поля в свариваемые детали и блок регистрации магнитного поля над стыком.
Недостатком такого датчика является наличие методической погрешности, обусловленной опережающим положением датчика относительно свариваемого электрода. Измерение отклонения электрода от стыка происходит не в зоне плавления, а на некотором расстоянии от нее, в месте расположения датчика (измеряется отклонение датчика, а не электрода).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является феррозондовый датчик для слежения за стыком (А.с. №941056, МКИ B23K 9/10), содержащий источник питания, блок ввода магнитного поля, блок регистрации магнитного ноля, включающий в себя феррозонд, два фазовых дискриминатора, два избирательных усилителя, задающий генератор, делитель частоты на два, сглаживающий фильтр и фильтр цепи обратной связи. Этот датчик позволяет контролировать положение сварочного электрода без методической погрешности.
Недостатком такого датчика является его низкая защищенность от электромагнитных помех с частотой сварочного тока, поскольку выходной сигнал в блоке регистрации усиливается и детектируется на частоте тока сварки.
Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение помехозащищенности датчика.
Решение задачи достигается тем, что в известном феррозондовом датчике для слежения за стыком свариваемых деталей, содержащем источник питания, блок ввода магнитного поля и блок регистрации магнитного поля, в который входят феррозонд, фазовый дискриминатор, два избирательных усилителя, задающий генератор, делитель частоты на два, сглаживающий фильтр, согласно изобретению в блок регистрации магнитного поля введен модулятор, одним входом связанный с источником питания, другим входом - с задающим генератором, а выходом подключенный к опорному входу фазового дискриминатора через второй избирательный усилитель.
На фигуре изображена блок-схема предлагаемого устройства.
Феррозондовый датчик состоит из источника питания 1 сварочного тока, блока ввода магнитного поля, в который входят два токосъема 2, 3, закрепленные симметрично относительно стыка 4 свариваемых деталей 5, 6 и включенные параллельно в цепь сварочного тока 7 через электрод 8, и блока регистрации магнитного поля.
Блок регистрации магнитного поля состоит из дифференциального феррозонда 9, жестко связанного со сварочной головкой 10 и расположенного над заваренным участком стыка 4 и усилительно-преобразовательного тракта.
Дифференциальный феррозонд 9 содержит обмотку возбуждения 11 сердечников феррозонда, выходную обмотку 12. Обмотка возбуждения 11 подключена к задающему генератору 13 через делитель частоты на два 14. Дифференциальный феррозонд 9 установлен над заваренным участком стыка таким образом, что его ось чувствительности находится в вертикальной плоскости, проходящей через ось электрода 8.
В усилительно-преобразовательный тракт входят последовательно соединенные: избирательный усилитель 15, настроенный в резонанс на частоту (2ω+Ω) (ω - частота возбуждения феррозонда, Ω - частота сварочного тока); фазовый дискриминатор 16, опорное напряжение которого формируется вторым избирательным усилителем 17, связанным с выходом модулятора 18, входы которого соединены с источником сварочного тока 1 частоты Ω и задающим генератором 13 частоты 2ω; сглаживающий фильтр 19.
Феррозондовый датчик работает следующим образом. В процессе сварки сварочный ток, подводимый от источника 1 на электрод 8, разделяется на две составляющие 20 и 21, которые наводят магнитные поля 22 и 23 над свариваемыми деталями 5, 6.
При расположении электрода 8 точно над стыком 4 составляющие 20 и 21 сварочного тока не протекают через заваренный участок стыка 4. В связи с тем, что токосъемы расположены симметрично относительно стыка 4, вертикальные составляющие 24, 25 магнитных полей 22 и 23 равны по величине и противоположно направлены. Магнитное поле над свариваемыми деталями определяется горизонтальными составляющими полей 22 и 23 и полем сварочного тока, создаваемого электродом 8 в горизонтальной плоскости. Следовательно, проекция напряженности суммарного магнитного поля над заваренным участком стыка на ось чувствительности феррозонда 9 равна нулю, и выходной сигнал дифференциального феррозонда отсутствует.
При отклонении электрода 8 от стыка 4 (как показано на фиг.) составляющая 21 сварочного тока протекает через заваренный участок стыка 4 и проекция напряженности ΔH магнитного поля 26 (поле от тока, протекающего по заваренному участку) на ось чувствительности дифференциального феррозонда 9 характеризует величину и направление отклонения электрода 8 от стыка 4. Под действием этой составляющей (ΔH) напряженности магнитного поля в выходной обмотке 12 феррозонда 9 возникает э.д.с., в спектре которой присутствует составляющая с частотой (2ω+Ω), величина и фаза которой несут информацию о величине и направлении отклонения электрода от стыка.
Выходной сигнал дифференциального феррозонда 9 усиливается избирательным усилителем 15, настроенным в резонанс на частоту (2ω+Ω), и преобразуется фазовым дискриминатором 16 в напряжение постоянного тока.
Опорное напряжение фазового дискриминатора с частотой (2ω+Ω) формируется избирательным усилителем 17, осуществляющим частотную селекцию сигнала модулятора 18, производящим операцию перемножения сигналов задающего генератора 13 частоты 2ω и источника сварочного тока 1 частоты Ω.
Пульсации выходного напряжения фазового дискриминатора 16 подавляются сглаживающим фильтром 19.
При отклонении электрода 8 от стыка 4 в противоположную сторону через заваренный участок стыка протекает составляющая 20 сварочного тока и проекция напряженности магнитного поля ΔH на ось чувствительности феррозонда 9 будет иметь противоположное направление. Усилительно-преобразовательный тракт формирует напряжение постоянного тока, пропорциональное отклонению электрода 8 от стыка, но противоположной полярности.
Повышение помехозащищенности предлагаемого устройства достигнуто за счет того, что сведена к минимуму вероятность электромагнитных помех на комбинированной частоте (2ω+Ω).
Сравнительные испытания предлагаемого устройства и прототипа выявили следующее. При сварке с использованием прототипа происходили «сбои» в слежении (уход электрода от стыка) при токах сварки от 500 А. При сварке с использованием предлагаемого устройства «сбои» в слежении не наблюдались при токах до 1200 А.
Claims (1)
- Феррозондовый датчик для слежения за стыком свариваемых деталей, содержащий источник питания, блок ввода магнитного поля и блок регистрации магнитного поля, в который входят феррозонд, фазовый дискриминатор, два избирательных усилителя, задающий генератор, делитель частоты на два, сглаживающий фильтр, отличающийся тем, что в блок регистрации магнитного поля введен модулятор, одним входом связанный с источником питания, вторым входом - с задающим генератором, а выходом подключенный к опорному входу фазового дискриминатора через второй избирательный усилитель.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010144736/28A RU2457476C2 (ru) | 2010-11-01 | 2010-11-01 | Феррозондовый датчик для слежения за стыком свариваемых деталей |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010144736/28A RU2457476C2 (ru) | 2010-11-01 | 2010-11-01 | Феррозондовый датчик для слежения за стыком свариваемых деталей |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2457476C2 true RU2457476C2 (ru) | 2012-07-27 |
Family
ID=46850883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010144736/28A RU2457476C2 (ru) | 2010-11-01 | 2010-11-01 | Феррозондовый датчик для слежения за стыком свариваемых деталей |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2457476C2 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU499070A1 (ru) * | 1974-02-04 | 1976-01-15 | Предприятие П/Я Г-4778 | Комбинированный датчик |
| SU603891A1 (ru) * | 1977-01-20 | 1978-04-25 | Всесоюзный Проектно-Конструкторский Технологический Институт Атомного Машиностроения И Котлостроения (Впкти Атомкотломаш) | Феррозондовый дефектоскоп |
| SU810408A1 (ru) * | 1979-01-15 | 1981-03-07 | Предприятие П/Я Г-4778 | Устройство слежени за стыкомСВАРиВАЕМыХ дЕТАлЕй |
| SU941056A1 (ru) * | 1980-06-25 | 1982-07-07 | Предприятие П/Я М-5287 | Феррозондовый датчик дл слежени за стыком свариваемых деталей |
-
2010
- 2010-11-01 RU RU2010144736/28A patent/RU2457476C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU499070A1 (ru) * | 1974-02-04 | 1976-01-15 | Предприятие П/Я Г-4778 | Комбинированный датчик |
| SU603891A1 (ru) * | 1977-01-20 | 1978-04-25 | Всесоюзный Проектно-Конструкторский Технологический Институт Атомного Машиностроения И Котлостроения (Впкти Атомкотломаш) | Феррозондовый дефектоскоп |
| SU810408A1 (ru) * | 1979-01-15 | 1981-03-07 | Предприятие П/Я Г-4778 | Устройство слежени за стыкомСВАРиВАЕМыХ дЕТАлЕй |
| SU941056A1 (ru) * | 1980-06-25 | 1982-07-07 | Предприятие П/Я М-5287 | Феррозондовый датчик дл слежени за стыком свариваемых деталей |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101329240B1 (ko) | 플럭스 게이트 방식의 비접촉 전류 계측기 | |
| JP5675639B2 (ja) | 直流電流を検出するための方法と装置及び抵抗溶接装置 | |
| JP4842275B2 (ja) | 電流測定のための検出回路 | |
| CN104070267B (zh) | 前置式双探头涡流传感焊缝自动跟踪控制方法 | |
| JP4386855B2 (ja) | 磁気誘導性流量計の作動方法 | |
| CN103308743B (zh) | 直流电流计量装置 | |
| JPH03218475A (ja) | 電流計測方法及びその装置 | |
| JP2013124875A (ja) | 電流センサ | |
| CN108732404B (zh) | 一种电流传感器及其多磁通平衡控制电路 | |
| JP2013113794A (ja) | 地磁気センサ | |
| CN108169538A (zh) | 磁通门电流传感器的多闭环控制电路 | |
| CN115128325A (zh) | 一种芯片化闭环自激式高精度宽量程电流传感电路 | |
| RU2457476C2 (ru) | Феррозондовый датчик для слежения за стыком свариваемых деталей | |
| JP2816175B2 (ja) | 直流電流測定装置 | |
| US10641642B2 (en) | Method for operating a Coriolis mass flowmeter and Coriolis mass flowmeter | |
| US3430134A (en) | Weld tracker system having magnetically isolated pickup coils | |
| JP5184657B2 (ja) | 地磁気センサ | |
| US3422351A (en) | Hall-effect instrument for measuring the rms value of an a.c. signal | |
| US3983475A (en) | Frequency selective detecting system for detecting alternating magnetic fields | |
| JP2008107119A (ja) | 電流センサ | |
| JP4389033B2 (ja) | 位相監視型金属検出装置 | |
| SU941056A1 (ru) | Феррозондовый датчик дл слежени за стыком свариваемых деталей | |
| JP2006112833A (ja) | インダクタンス測定器 | |
| EP3450988A2 (en) | Speed detecting device and method | |
| JP2617570B2 (ja) | 磁気測定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151102 |