SE504273C2 - Sätt och anordning för keramisk svetsning - Google Patents

Description

504 273 eller flera eldfasta oxider under avgivande av tillräckligt mycket värme för att smälta eller mjuka åtminstone ytorna av de utskjutna eldfasta kornen så att en svetsavlagningsmassa av hög kvalitet kan byggas upp vid avlagningsstället då lansen föres fram och tillbaka tvärs över det. Beskrivningar av keramiska svetsningssätt kan återfinnas i brittiska pa- tentskrifterna GB 1330894 och GB 2110200-A.

Det har visat sig att driftavståndet, dvs avståndet mellan reaktionszonen vid målytan och lansens utlopp, från vilket det keramiska svetsningspulvret utskjutes, av olika skäl är viktigt. Om driftavståndet är för litet finns det en risk att lansens spets kan komma in i reaktionszonen så att eldfast material avsättes på lansens ände och möjligen blockerar dess utlopp. Det kan även föreligga en risk att reaktionen skulle kunna fortplantas bakåt in i lansen, även om denna möjlighet till stora delar kan undvikas genom att man säkerställer att hastigheten hos bärargasströmmen, som lämnar lansen, är högre än reaktionens fortplantningshastighet. Det är även möjligt att lansen kan komma att överhettas p g a dess nära närhet till reaktionszonen och att den kan komma i kontakt med målytan, vilket också leder till möjlig blockering av dess utlopp. Om å andra sidan driftavståndet är för stort ges den keramiska svetspulverströmmen en möjlighet att spridas ut så att reaktionen inte blir så koncentrerad, vilket leder till effektförlust, ökat återslag av material från målytan, en svetsning av mindre hög kvalitet samt även en risk att reak- tionen misslyckas.

Det optimala avståndet mellan lansutloppet och målytan beror på olika faktorer. Vid t ex en svetsningsoperation, i vilken keramiskt svetsningspulver matas ut i en mängd av 60-120 kg/h från ett lansutlopp, som har en håldiameter av 12-13 mm, har det optimala avståndet visat sig vara 5-10 cm. Det optimala avståndet är sällan större än 15 cm.

På grund av de höga temperaturer, som vanligtvis påträffas vid avlagningsstället, tenderar målytan och andra delar av ugnsinfodringen att stråla starkt i det synliga spektrat, och själva reaktionszonen är i hög grad glödande. Detta gör det 504 273 3 svårt att direkt observera lansutloppet, och denna svårighet ökas då lansens längd ökas. Faktum är att lansar med en längd av 10 m inte är okända, och det är heller inte okänt att, genomföra svetsningsoperationer vid ställen, som ligger utanför svetsningsoperatörens direkta synfält.

Ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett sätt och en anordning, varigenom svetsningsoperatören lättare kan reglera avståndet mellan en keramisk svetsningslans utlopp och ett avlagningsställe.

Enligt föreliggande uppfinning erhålles ett sätt vid keramisk svetsning, vid vilket en blandning av eldfasta partiklar och bränslepartiklar utskjutes från ett utlopp vid en ände av en lans i en gasström emot en målyta, där bränslepartiklarna brännes i en reaktionszon för att alstra värme för att mjuka eller smälta de utskjutna eldfasta partiklarna och därigenom bilda en sammanhängande eldfast svetsmassa, vilket sätt avser övervakning av avståndet mellan lansutloppet och reaktions- zonen, vilket kännetecknas av att reaktionszonen och åtmin- stone en del av spalten mellan reaktionszonen och lansut- loppet övervakas med en kamera och att en elektronisk signal utvisande avståndet ("driftavståndet") mellan lansutloppet och reaktionszonen alstras.

Föreliggande uppfinning innefattar även en keramisk svets- ningsanordning för utskjutning av en blandning av eldfasta partiklar och bränslepartiklar från ett utlopp vid en ände av en lans i en gasström emot en målyta, där bränslepartiklarna brännes i en reaktionszon för att alstra värme för att mjuka eller smälta de utskjutna eldfasta partiklarna och därigenom bilda en sammanhängande eldfast svetsningmassa, vilken känne- tecknas av att en sådan anordning vidare innefattar organ för att övervaka avståndet mellan lansutloppet och reaktionszonen ("driftavståndet"), vilka innefattar en kamera för övervak- ning av reaktionszonen och åtminstone en del av spalten mellan reaktionszonen och lansutloppet, samt organ för att alstra en elektronisk signal, som utvisar driftavståndet. 504 273 4 Det torde vara uppenbart att en svetsningsoperatör med hjälp av ett sätt och en anordning enligt föreliggande uppfinning kan använda sig av den alstrade elektroniska signalen så att han lättare kan reglera avståndet mellan en keramisk svets- ningslans utlopp och reaktionszonen vid ett avlagningsställe samt att han får bättre förmåga att säkerställa fortlöpande uppnående av optimala svetsningsbetingelser. Det är förvånan- de att det är möjligt att erhålla en reglersignal, som ut- visar driftavståndet genom användning av en kamera i den mycket heta och ljusa miljön i en ugn vid dess drifttempera- tur.

Vid föredragna utföringsformer av uppfinningen övervakas reaktionszonen och åtminstone någon del av spalten mellan reaktionszonen och lansutloppet med hjälp av en laddnings- kopplad kamera (charge-coupled device ("CCD") camera). En sådan kamera kan göras ganska liten, så att den är lätthan- terlig, och så att driften av den lämpar sig för enkel alst- ring av den elektroniska signal, som utvisar driftavståndet.

Många av de CCD-kameror, som för närvarande finns tillgängli- ga, har den ytterligare fördelen av att vara speciellt käns- liga för ljusvåglängder, som emitteras från en keramisk svetsningsreaktionszon.

Reglersignalen kan användas direkt för automatiskt upprätt- hållande av ett korrekt driftavstånd. En lans kan t ex monte- ras på en vagn så att den är rörlig i förhållande till tre vinkelräta axlar med hjälp av tre motorer, som regleras av en dator, vilken matas med den signalen.

Alternativt, eller dessutom och företrädesvis, alstras en akustisk och/eller visuell signal för att skilja mellan driftbetingelser vid vilka (a) det faktiska driftavståndet faller inom ett förutbestämt driftavstånds toleransområde och (b) det faktiska driftavståndet faller utanför ett sådant toleransområde. Svetsningsoperatören kan därigenom lättare reglera lansutloppets position, jämfört med arbetet då denna regleras manuellt, eller så kan han lättare övervaka en automatisk svetsningsoperation. 504 273 Vid vissa utföringsformer av föreliggande uppfinning är kameran oberoende rörlig i förhållande till lansen och an- vändes samtidigt för att övervaka lansutloppets och reak- tionszonens positioner. Sådana utföringsformer av uppfin- ningen kan tillämpas med användning av keramiska svetsnings- lansar av känt slag. Lämplig placering av kameran möjliggör övervakning av driftavståndet mellan lansens utloppsände och reaktionszonen. Eftersom även lansutloppet övervakas kan storleken av bilden av lansens utloppsände i kamerans fokal- plan användas för att ge ett angivande av avståndet mellan kameran och lansänden, vilket möjliggör beräkning av avstån- det mellan lansänden och reaktionszonen. Denna beräkning genomföras företrädesvis automatiskt, varför en signal före- trädesvis alstras proportionellt mot storleken av bilden av lansens utloppsände, då den övervakas av kameran, och att signalerna användes såsom en skalfaktor för en bild av en driftspalt mellan reaktionszonen och lansutloppet.

Kalibrering av anordningen förenklas mycket om kameran monte- ras i en fixerad position och med en fixerad orientering på lansen, och användande av detta särdrag föredrages.

Uppfinningen omfattar i själva verket även en keramisk svets- ningsanordning, som innefattar en lans, vilken har ett utlopp vid en ände av densamma för utmatning av en keramisk svets- ningspulverblandning, vilken kännetecknas av att en sådan lans har en fast, elektronisk kamera riktad mot en väg längs vilken en sådan pulverblandning kan utmatas.

En sådan lans behöver inte vara en särskilt komplicerad konstruktion och genomförandet av sättet enligt uppfinningen förenklas även, eftersom det säkerställes att kameran alltid pekar i den rätta riktningen. Kamerans synfält vid sådana utföringsformer kan innefatta, men behöver inte innefatta, lansens utloppsände, eftersom den utloppsändens position är känd i förhållande till det synfältet. Kalibrering under- lättas också i stor utsträckning och kan lätt genomföras vid omgivningsbetingelser utanför någon ugn genom att man anord- nar en graderad skala vid lansens utloppsände i linje med 504 273 6 utmatningsvägen för pulverblandningen och betraktar denna skala genom kameran. En sådan graderad skala kan lämpligtvis utformas av en ljuskälla, vilken är omgiven av en mask, som med intervall längs dess längdriktning är perforerad, t ex med intervall av 1 cm, så att kameran kan registrera åtskil- da, upplysta fläckar.

För att skydda kameran mot överhettning vid användning, hålles kameran företrädesvis inuti en mantel, som är anordnad och anpassad för cirkulation för kylmedel. Många utförings- former av kommersiellt använda keramiska svetsningslansar innefattar redan en vattenmantel, vars huvudsakliga syfte är att förhindra överhettning av lansen, speciellt i närheten av dess utloppsände, och en sådan vattenmantel kan lätt modifie- ras så att den kan inhysa en sådan kamera.

Ett filter kan med fördel anordnas för avskärmning av kameran från infraröd strålning. För närvarande kommersiellt till- gängliga kameror är oftast inte utformade för omvandling av infraröd strålning till elektriska signaler, så anordnande av ett sådant filter tjänar dessutom till att skydda kameran mot överhettning, utan att på något sätt inskränka driften av kameran. Ett sådant filter kan t ex bestå av en tunn guld- film, som är åtminstone delvis genomsynlig för synlig strål- ning, men som reflekterar en mycket hög andel strålning i det infraröda spektrat.

Många sådana kameror är i själva verket blinda för strålning, som har våglängder större än 900 nm, och det har visat sig att den spektrala emissiviteten för en typisk keramisk svets- ningsreaktionszon har sitt maximum vid en våglängd under 850 nm. För att således anordna maximalt skydd för kameran mot infraröd strålning med minimal inverkan på dess respons anordnas och anpassas filtret företrädesvis så att det av- skärmar kameran från strålning, vars våglängder är större än 900 nm.

Ett ytterligare filter anordnas företrädesvis för att av- skärma kameran från strålning, vars våglängder är kortare än 504 273 7 600 nm. Sådan kortvågig strålning kan avskärmas med hjälp av ett rött filter, och detta har fördelen av att i hög ut- sträckning minska kamerans registrering av ljus, som inte utstrålas från själva reaktionszonen. Det minskar även bländ- ning, vilket möjliggör noggrannare övervakning av reaktions- zonen. Vid en speciell, praktisk utföringsform, vid vilken båda dessa föredragna optiska särdrag användes, är kameran försedd med filter, som väsentligen avskärmar strålning med våglängder som är mindre än 630 eller 650 nm och våglängder som är större än 850 nm, så att större delen av den strål- ningsenergi, som faller in i kameran har en våglängd, som faller inom det området.

Vid vissa föredragna utföringsformer av uppfinningen finns ett filter anordnat för att avskärma kameran från strålning, som har våglängder kortare än 670 nm. Då lansen svepes tvärs över ytan av det område som är under avlagning, sker det uppenbarligen en tillväxt av det område, som reaktionszonen just lämnat. P g a den intensiva hettan vid reaktionszonen har denna yttillväxt upphettats starkt och kan mycket väl fortsätta att vara klart glödande efter det att reaktions- zonen passerat till en angränsande del av avlagningsområdet.

Den återstående glöden kan minskas eller t o m elimineras med användning av ett filter för våglängder under 670 nm, var- igenom man minskar eller undviker varje märkbar störning av reaktionszonen som registreras med kameran.

Organ finns med fördel anordnade för tillförsel av en gas- ström, som är avsedd att svepa tvärs över kameran. Det torde inses att atmosfären i det inre av en ugn, som undergår avlagning, sannolikt är tungt belastad med damm och rök inklusive damm och rök, som alstrats av själva det keramiska svetsningsförfarandet, och användning av detta föredragna särdrag medverkar till att hålla kameran fri från damm och rökkondensat, som annars kan göra den blind. Temperaturen för en sådan gas är företrädesvis sådan, att den även har en kylande inverkan på kameran. 504 275 8 Kamerans placering på lansen är inte kritisk, förutsatt att kamerans synfält omfattar den erforderliga längden av pulver- utmatningsvägen. Kameran monteras företrädesvis på lansen vid ett avstånd av 30-100 cm från lansutloppet. I samband med en CCD av 12,7 mm storlek (ä tum), ger en 15 mm objektivlins ett synfält av 24°. Om en sådan är placerad 70 cm från lansänden kan en pulverutmatningsväglängd av 30 cm betraktas.

För att alstra signalen, som utvisar det faktiska driftav- ståndet vid något givet tillfälle kan signaler motsvarande den bild, som registreras av kameran få passera till en analysator för bestämning av reaktionszonens position. Denna position anses vara den zon av kameraskärmen, där ljusinten- siteten överskrider ett förutbestämt tröskelvärde. Efter en föregående kalibrering, genom vilken det verkliga avståndet mellan två punkter korreleras mot avståndet mellan bilderna av dessa punkter, samt lansändens position i förhållande till bilden, är det enkelt att erhålla en signal, som utvisar driftavståndet.

Signaler som alstras av kameran vid användning kan lagras såsom en elektronisk bild och användas på olika sätt. Bilden behöver i själva verket inte visas. Den kan t ex användas för reglering av en svetsningsrobot. Signalen som utvisar det verkliga driftavståndet kan alternativt, eller dessutom, med lätthet jämföras elektroniskt, efter lämplig kalibrering, med en signal som motsvarar ett teoretiskt optimalt driftavstånd, och eventuella skillnader kan användas för att alstra en akustisk signal. Arrangemanget kan t ex vara sådant att en hög signal av ökande intensitet alstras om lansutloppet kommer alltför nära arbetsstället, medan en låg signal av ökande intensitet alstras då lansutloppet och arbetsstället åtskiljes allt mer. Målet för svetsningsoperatören skulle då vara att hålla de alstrade akustiska signalerna vid så låg volym som möjligt.

Signalerna som alstras av kameran användes emellertid före- trädesvis för att alstra en bild på en videomonitorskärm. Att anordna en videomonitorskärm för att visa en bild av den bild 504 273 9 som kameran ser gör det möjligt för svetsningsoperatören att mycket enklare erhålla den information han behöver. Det är inte nödvändigt att den bilden är en fullständig, tvådimen- sionell bild av arbetsstället. Eftersom allt operatören behöver veta är på vilket sätt ett linjärt mått förändras, kan en linjär CCD-kamera monteras på lansen med åtföljande kostnadsbesparingar. En sådan linjär kamera kan även användas för att alstra en akustisk signal, enligt ovanstående.

Men en sådan kamera har företrädesvis förmåga att ge en fullständig tvådimensionell bild. Om den visas ger den svets- ningsoperatören en naturligare bild och kan även möjliggöra större noggrannhet vid övervakning av avståndet mellan ar- betsstället och lansutloppet, vilket kommer att beröras senare i denna beskrivning.

Videomonitorskärmen användes med fördel för att visa en bild av reaktionszonen överlagrad en kalibreringsskala. Anordnande av organ för att lagra en kalibreringsskala samt visning av en bild av den skalan på skärmen underlättar i stor utsträck- ning svetsningsoperatörens uppgift eftersom han då omedelbart kan se hur långt lansutloppet är från arbetsstället och då vidta eventuella nödvändiga, korrigerande åtgärder.

Uppfinningen kommer nu att, endast som exempel, ytterligare beskrivas med hänvisning till de bifogade schematiska rit- ningarna i vilka: Fig 1 är en allmän vy av en utföringsform av keramisk svets- ningslans enligt uppfinningen, vars utloppsände är riktad mot en vägg, som skall avlagas, varvid den yttersta delen av lansen visas i tvärsnitt för ytterligare klarhet; fig 2 är ett tvärsnitt genom lansens stam längs linjen A-B i fig 1, fig 3 visar ett steg vid kalibrering av övervakningsutrust- ning, som är anslutna till lansen i fig 1, och 504 273 fig 4 visar en videomonitorskärm, som den kan se ut under genomförande av ett keramiskt svetsningssätt genomfört i enlighet med föreliggande uppfinning.

På ritningarna har en lans 10 en driftände 11 försedd med ett utlopp 12 för utskjutning av en ström av syrerik bärargas, som transporterar en keramisk svetsningspulverblandning.

Kompositionen av den utskjutna strömmen kan bero på beskaf- fenheten hos den yta som skall avlagas. Vid t ex avlagning av ett eldfast kiseldioxidmaterial kan bärargasen bestå av torrt syre av handelskvalitet och det keramiska svetsningspulvret av 87 vikt-% kiseldioxidpartiklar med storlekar av ca 100 um - 2 mm såsom eldfast komponent och 12 % kisel- samt 1 % aluminiumpartiklar, båda med en teoretiskt maximal stor- lek av ca 50 pm såsom bränslekomponenter.

Keramiskt svetsningspulver tillföres lansutloppet 12 med ett lansrör 13, som är omgivet av mellanliggande och yttre lans- rör 14 resp 15, vilka står i förbindelse med varandra vid lansens utloppsände 11. Det mellanliggande lansröret 14 är försett med ett inlopp 16a för tillförsel av ett kylmedel såsom vatten och det yttre lansröret 15 har ett utlopp 16b för detta kylmedel. Lansen är således försedd med en vatten- mantel för undvikande av överhettning.

En CCD-kamera 17 är placerad några tiotal cm, t ex 30-100 cm, från lansutloppet, där den är omgiven av en kort tillbyggnad 18 av vattenmanteln. Såsom visas omfattar kamerans 17 synfält 19 lansens 10 utloppsände 11 samt även ett skadat område 20 av en eldfast vägg 21, som skall avlagas. En reaktionszon 22 kan fastställas gentemot avlagningsstället 21, såsom visas.

Signaler från kameran 17 passerar längs en kabel 23, som är placerad inuti en lufttillförselledning 24, vilken i sin tur är placerad inuti det mellanliggande lansröret 14 i vatten- manteln. Observera att hänvisningsbeteckningen 24 användes för lufttillförselledningen i fig 1 och för själva röret i fig 2. Lufttillförselledningen 24 leder in i vattenmantelut- byggnaden 18 och dess ände är så anordnad att kall luft 504 273 11 kontinuerligt drar tvärs över kameran för att hålla den fri från damm och rökkondensat för att bevara bildkvaliteten samt medverka till att kyla kameran. Kameran är försedd med ett starkt rött filter och ett reflektivt filter, t ex av guld, för att skärma av infrarödstrålning, så att strålning utanför våglängdsbandet 630 (eller 650) till 850 nm, företrädesvis utanför våglängdsbandet 670 - 850 nm, hindras från att nå kameran.

En lämplig CCD-kamera är en sådan som finns kommersiellt tillgänglig under handelsnamnet "ELMO Color Camera System 1/2" CCD image sensor"; verksamma bildelement: S79(H)x583(V): bildkänslig yta: 6,5x4,85mm: yttre diameter 17,5 mm vid ca 5 cm längd. Alternativt kan en färg-CCD-kamera användas, såsom "WV-CDIE" från Panasonic eller "IK-M36PK" från Toshiba.

En sådan anordning kan mycket lätt kalibreras, vilket visas i fig 3. En graderad skala 25 anordnas vid och spänns fast vid lansens utloppsände och registreras med kameran 17. Detta kan, till operatörens förmån, göras utanför ugnen vid om- givande verkstadsbetingelser. P g a det tämligen kraftiga filter, som kameran företrädesvis är försedd med, är det lämpligt att utforma skala 25 såsom en mask för en ljuskälla, vilken mask utformas med regelbundet åtskilda hål, såsom hålen 1-7, vilka t ex kan vara åtskilda med 1 cm. Kameran registrerar därefter en linje av ljusprickar, vilka kan visas på en videomonitorskärm under genomförande av en keramisk svetsningsavlagning. Därigenom fastställes en linje av refe- renspunkter i kamerans CCD-censor, vilka motsvarar kända verkliga avstånd från lansutloppet, och detta möjliggör fastställande av en korrelation mellan varje bildpunkt av kamerabilden och det verkliga avståndet från lansutloppet.

En sådan videomonitorskärm visas vid 26 i fig 4. På skärmen registreras lansens utloppsände 11 såsom en mörk silhuett och den keramiska svetsningsreaktionszonen 22, som befinner sig på avstånd från utloppsänden med ett givet driftavstånd, visas som ett ljust, glödande område. Kalibreringspunkterna, 504 273 12 som har hänvisningsbeteckningar 0-8, kan presenteras antingen vita eller svarta på skärmen. Resten av skärmytan kan ha en mellanliggande grå nyans, om man antar att en monokrom moni- tor användes.

Det torde framgå att reaktionszonen 22 representeras av ett cirkulärt område, varvid en lob sticker ut från en sida.

P g a den intensiva hetta som utvecklas under den keramiska svetsningsoperationen upphettas även det väggområde som avlagas, och då lansen sveper tvärs över avlagningsstället kan en tillväxt av dess yta, vilken underkastats direkt inverkan av reaktionszonen, fortsätta att glöda så att den utstrålar tillräckligt mycket energi för att registreras av övervakningsutrustningen. Uppträdande av en sådan lob kan minskas, vilket även företrädesvis görs, med användning av ett filter, som skärmar av strålningen med våglängder kortare än 670 nm.

Olika grader av förfining är möjliga vid övervakning av av- ståndet mellan reaktionszonen 22 vid arbetsområdet och lan- sens utloppsände 11, beroende på erforderlig noggrannhets- grad.

Vad gäller t ex fig 4 skulle en ljushetströskel lätt kunna fastställas för att ge en indikation om reaktionszonens början, på högra sidan om den zon, såsom visas i figuren. Vid betraktelse av fig 4 skulle detta ge en indikation om att driftavståndet var 7 enheter. Men det kan vara så att reak- tionszonen varierar i storlek från tid till annan beroende på driftbetingelser och att det som efterfrågas är avståndet från mitten av reaktionszonen. Detta kan uppskattas genom att man även tillämpar en ljushetströskel för reaktionszonens ände vid den vänstra sidan av fig 4 för att ge ett medel- värde: ett sådant driftavstånd skulle vara ca 8% enheter.

Endera av dessa sätt kan även användas då den använda CCD- kameran är en linjär kamera i stället för en kamera som ger en fullständig tvådimensionell representation av arbetet, såsom visas på videomonitorskärmen, visat i fig 4. 504 273 13 På en mer förfinad nivå kan signalerna från CCD-kameran övervakas för att ge en indikation om var bilden av reak- tionszonen i fig 4 har sin högsta höjd. Detta ger en noggran- nare indikation om reaktionszonens mitt, vilken befinner sig vid ett driftavstånd av 8 enheter i fig 4. Denna förfinings- grad kräver användning av en fullständigt tvådimensionell kamera.

Det är inte av någon större betydelse att man med dessa olika sätt erhåller olika numeriska resultat för vad som i själva verket är samma driftsavstånd. Under antagande att reaktions- zonen, som avbildas i fig 4, är vid sitt optimala driftav- stånd från lansens utloppsände, skulle man helt enkelt säga att det optimala avståndet var 7,8ä eller 8 avståndsenheter, allt efter omständigheterna, och drifttoleranserna skulle vara baserade på det lämpliga, optimala värdet för driftav- ståndet.

Det är, vare sig man arbetar med en linjär eller en tvådimen- sionell kamera, inte nödvändigt att visa en synlig bild, även om det i högsta grad är att föredraga. De signaler, som skulle användas för att reglera videoskärmen, skulle kunna ledas till en processor för att ge en indikation om avståndet mellan reaktionszonen och lansens utloppsände. Utmatningen från processorn skulle kunna användas för att reglera en digital eller analog bildskärm för att ge en indikation om driftavståndet vid någon given tidpunkt. Alternativt, eller dessutom, skulle en sådan processor kunna användas för att reglera en akustisk signalgenerator. Arrangemanget skulle t ex kunna vara sådant att ingen akustisk signal avgavs då driftavståndet var inom en liten tolerans av det optimala driftavståndet (oberoende av vad det senare var satt till).

Signalgeneratorn skulle kunna ställas in för att avge en akustisk signal med en tilltagande ton och volym då driftav- ståndet minskade under toleransområdet, samt avge en lägre tonsignal med ökande volym då driftavståndet ökade bortom toleransområdet. En annan möjlighet är att låta kamerasigna- lerna passera till en dator, som är anordnad för att reglera en svetsningsrobot. 504 273 14 Det torde inses att vilket som helst av de arrangemang som beskrivits i det omedelbart föregående stycket även skulle kunna användas i samband med en videobildskärm, såsom be-_ skrivits med hänvisning till fig 4, och speciellt att en digital indikation om driftavståndet vid varje given tidpunkt skulle kunna visas på en sådan videoskärm.

Det torde, åter med hänvisning till fig 4, inses att det inte är väsentligt att visa, eller ens övervaka, hela utsträck- ningen av driftspalten och den använda lanses utloppsände. Då kameran 17 är monterad på en fixerad plats och med en fixerad orientering i förhållande till lansutloppet är detta utlopps nominella position känd, vare sig det visas eller ej. Om det är känt att det korrekta driftavståndet aldrig är mindre än, t ex, två enheter finns det inget behov av att visa lansänden eller de två enheterna av driftavståndet. Det torde emeller- tid inses att användbar information om betingelserna i den omedelbara närheten av lansutloppet kan erhållas om hela utsträckningen av driftavståndet och utloppet övervakas.

Det torde även inses att det inte är nödvändigt för resulta- tet av åtminstone sättet enligt uppfinningen att CCD-kameran bör fixeras till lansen. Den kan vara en helt separat ut- rustningsdel och fortfarande ge användbara resultat. Detta kan genomföras på följande sätt. CCD-kameran manövreras så att den överblickar driftavståndet inklusive lansens utlopps- ände och reaktionszonen, i stora drag ges såsom visas i fig 4. Liksom tidigare ser CCD-kameran lansänden som en mörk silhuett och reaktionszonen som ett ljust område. Den sken- bara åtskillnaden mellan reaktionszonen och lansens utlopps- ände, såsom den registreras i kamerans fokalplan, kan lätt erhållas i en processor, som matas med signaler från kameran.

Den skenbara storleken av lansens utloppsände kan även er- hållas. Eftersom lansens utloppsände har en känd diameter är det inte svårt att arrangera så att processorn omvandlar den skenbara åtskillnaden mellan reaktionszonen och lansens utloppsände till ett ungefärligt linjärt mått på driftavstån- det. En kontinuerlig återkommande uppskattning av driftav- ståndet skulle kunna ske under svetsningsoperationen för att 504 275 ta hänsyn till förändringar i svetsningslansens och kamerans relativa positioner. Liksom ovan kan en konstgjord skala och/eller en digital indikation om driftavståndet ledas till en videomonitorskärm tillsammans med den bild, som ses av kameran, och/eller andra visuella eller akustiska signaler alstras för att ge en indikation om det verkliga driftavståndet jämfört med det optimala driftavståndet.

Claims (17)

504 273 16 Patentkrav

1. Sätt vid keramisk svetsning, vid vilket en blandning av' eldfast partiklar och bränslepartiklar utskjutes från ett ut- lopp vid en ände av en lans i en gasström emot en målyta, där bränslepartiklarna brinner i en reaktionszon för att alstra värme för att mjuka eller smälta de utskjutna eldfasta parti- klarna och därigenom bilda en sammanhängande eldfast svets- ningsmassa, vilket förfarande avser övervakning av avståndet mellan lansutloppet och reaktionszonen, kännetecknat av att reaktionszonen och åtminstone en del av spalten mellan reak- tionszonen och lansutloppet övervakas med en kamera och att en elektronisk signal utvisande avståndet ("driftavståndet") mellan lansutloppet och reaktionszonen alstras.

2. Sätt enligt krav 1, kännetecknat av att en akustisk och/eller en visuell signal alstras för att skilja mellan driftbetingelser vid vilka (a) det faktiska driftavstàndet faller inom ett förutbestämt driftavstånds toleransområde och (b) det faktiska driftavståndet faller utanför ett sådant to- leransområde.

3. Sätt enligt något av föregående krav, kännetecknat av att kameran är oberoende rörlig i förhållande till lansen och an- vändes samtidigt för att övervaka positionerna för lansutlop- pet och reaktionszonen.

4. Sätt enligt krav 3, kännetecknat av att en signal alstras, vilken är proportionell mot storleken av bilden av lansens utloppsände, vilken övervakas av kameran och att signalen an- vändes som en skalfaktor för en bild av spalten mellan reak- tionszonen och lansutloppet.

5. Sätt enligt krav l eller 2, kännetecknat av att kameran är monterad vid en fixerad position och orientering på lansen.

6. Sätt enligt något av föregående krav, kännetecknat av att signaler, som alstras av kameran användes för att alstra en 504 273 17 bild på en videomonitorskärm och att videomonitorskärmen an- vändes för att visa en bild av reaktionszonen överlagrad en kalibreringsskala.

7. Keramisk svetsningsanordning för utskjutning av en bland- ning av eldfasta partiklar och bränslepartiklar från ett ut- lopp (12) vid en ände (ll) av en lans (10) i en gasström emot en målyta, där bränslepartiklarna brännes i en reaktionszon (22) för att alstra värme för att mjuka eller smälta de ut- skjutna eldfasta partiklarna och därigenom bilda en samman- hängande eldfast svetsningsmassa, kännetecknad av att anord- ningen vidare innefattar organ för att övervaka avståndet mellan lansutloppet och reaktionszonen (22) ("driftav- ståndet"), vilket innefattar en kamera (17) för övervakning av reaktionszonen (22) och åtminstone en del av spalten mel- lan reaktionszonen (22) och lansutloppet (11), samt organ för att alstra en elektronisk signal som utvisar driftavstàndet.

8. Keramisk svetsningsanordning, som innefattar en lans (10), vilken har ett utlopp (12) vid en ände (ll) av densamma för utmatning av en keramisk svetsningspulverblandning, känne- tecknad av att en sådan lans har fast, elektronisk kamera (17) riktad mot en väg längs vilken en sådan pulverblandning kan utmatas.

9. Anordning enligt krav 7 eller 8, kännetecknad av att kame- ran (17) är en laddningskopplad kamera (charge-coupled device ("CCD") camera).

10. Anordning enligt något av kraven 7 - 9, kännetecknad av att anordningen vidare innefattar organ för alstring av en akustisk och/eller visuell signal för att skilja mellan driftbetingelser vid vilka (a) det faktiska driftavstàndet faller inom ett förutbestämt driftavstånds toleransområde och (b) det faktiska driftavstàndet faller utanför ett sådant to- leransområde. 504 273 1:a

11. Anordning enligt något av kraven 7 - 10, kännetecknad av att kameran (17) hålles inuti en mantel (18), som är anordnad och anpassad för cirkulering av kylmedel. I V

12. Anordning enligt något av kraven 7 - 11, kånnetecknad av att den är försedd med ett filter för att avskärma kameran från infraröd strålning och att filtret är anordnat och an- passat för att avskärma kameran från strålning, vars vågläng- der är större än 900 nm.

13. Anordning enligt något av kraven 7 - 12, kännetecknad av att den är försedd med ett filter för att avskärma kameran från strålning, vars våglängder är kortare än 670 nm.

14. Anordning enligt något av kraven 7 - 13, kännetecknad av att den är försedd med organ för tillförsel av en gasström avsedd att svepa över kameran.

15. Anordning enligt något av kraven 7 - 14, kännetecknad av att kameran (17) är monterad på lansen (10) på ett avstånd av 30 - 100 cm från lansutloppet (12).

16. Anordning enligt något av kraven 7 - 15, kännetecknad av att den innefattar en videomonitorskärm (26) för visning av en bild av kamerans synfält.

17. Anordning enligt krav 16, kännetecknad av att den inne- fattar organ för lagring av en kalibreringsskala samt visning av en bild av den skalan på skärmen.