RU97110855A

RU97110855A - Способ диагностики формообразования при сварке и устройство его осуществления

Info

Publication number: RU97110855A
Application number: RU97110855/02A
Authority: RU
Inventors: П.П. Архипов; А.Ф. Керемжанов
Original assignee: П.П. Архипов; А.Ф. Керемжанов
Filing date: 1997-06-23
Publication date: 1999-07-20

Claims

1. Способ диагностики формообразования при сварке, включающий измерение излучения теплового следа перед сварочным инструментом в инфракрасном оптическом диапазоне и преобразование его в электрический сигнал преобразователем, отличающийся тем, что преобразование осуществляют термодатчиком с точечными поверхностными термочувствительными элементами с получением с каждого из них электрического сигнала Иi, где i - номер элемента, определяют наличие и степень загрязнения свариваемых поверхностей деталей и износ сварочного инструмента путем частотной селекции инфракрасного излучения и использования суммарного электрического сигнала (И_Σ) со всех термочувствительных элементов термодатчика, определяют наличие процесса сварки при выполнении неравенства И_Σ ≥ И_пор1, где И_пор1 - первое пороговое значение сигнала, определяют наличие отклонения сварочного инструмента от стыка между свариваемыми деталями и/или от угла между деталями и сварочным инструментом путем амплитудной селекции сигналов Иi, определяют наличие режима номинального проплавления при выполнении неравенства И_непр.<И_Σ<И_прож., где И_непр., И_прож. - значения суммарного сигнала с термодатчика, характерные для режима непровара и прожога, соответственно, определяют подход сварочного инструмента к прихватке, при выполнении неравенства И_Σ≥И_пор2, где И_пор2 - второе пороговое значение сигнала, определяют подход сварочного инструмента к закрытому краю деталей при выполнении неравенства И_Σ≥И_пор.3, где И_пор.3 - третье пороговое значение сигнала, причем И_пор.3 > И_пор.2, определяют наличие дефектов несплошности при выполнении неравенства

где И_пор. _деф. - пороговое значение сигнала при наличии несплошностей, причем И_{пор.деф.} > И_пор.3, определяют подход сварочного инструмента к открытому краю при выполнении условия И_Σ = 0 в течение заданного интервала времени, определяют градиенты и экстремумы теплового поля поверхности свариваемых деталей, осуществляют квантование и бинарное преобразование электрических сигналов Hi с получением бинарных сигналов Иi(1,0), по распределению сигналов Иi(1,0) определяют для дефектов на поверхности или в глубине свариваемых деталей, геометрический центр, скелет дефекта, скорость и направление движения дефектов, расстояние между дефектами, местоположение узлов протяженных дефектов, изменение направления дефектов, определяют конфигурацию дефектов путем сравнения их с эталонными конфигурациями, определяют замкнутость (связность), ориентацию, объем, площадь и протяженность дефектов, определяют статистические оценки распределения совокупности дефектов, измеряют излучение теплового следа за сварочным инструментом в инфракрасном оптическом диапазоне, по которому определяют твердость металла.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно по бокам от сварочного инструмента измеряют излучения тепловых следов, по которым определяют наличие дефектов несплошности.

3. Устройство диагностики формообразования при сварке, содержащее преобразователь инфракрасного излучения, свизированный на тепловой след перед сварочным инструментом, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком температуры среды, операционным блоком, регистратором, оптико-электронным каналом, состоящим из рефлекторного оптического блока и расположенными на его центральной оптической оси основного излучателя, термодатчика, спектрального фильтра, пространственно временного фильтра и вспомогательного излучателя, входы операционного блока соединены с датчиком температуры среды, термодатчиком, исполнительным блоком управления, а выходы - с основным и вспомогательным излучателями, термодатчиком, спектральным и пространственно временным фильтрами, регистратором.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что термодатчик выполнен из точечных поверхностных термочувствительных элементов.

5. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что оно снабжено оптико-электронным каналом, свизированным на тепловой след за сварочным инструментом.

6. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что рефлекторный оптический блок выполнен в виде зеркала с отверстием по оптический оси вспомогательного излучения.

7. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что оно снабжено оптико-электронным каналом, свизированным одновременно на тепловой след впереди и по бокам сварочного инструмента.

8. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что в состав оптико-электронного канала входит расположенный на оптическом входе световод.