SU1016103A1 - Sensor for mechanism distance between welding burner and articles - Google Patents

Sensor for mechanism distance between welding burner and articles Download PDF

Info

Publication number
SU1016103A1
SU1016103A1 SU813364943A SU3364943A SU1016103A1 SU 1016103 A1 SU1016103 A1 SU 1016103A1 SU 813364943 A SU813364943 A SU 813364943A SU 3364943 A SU3364943 A SU 3364943A SU 1016103 A1 SU1016103 A1 SU 1016103A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sensor
winding
measuring
plane
product
Prior art date
Application number
SU813364943A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Григорьевич Чацкис
Николай Никитович Сакало
Виктор Анатольевич Тимченко
Евгений Федорович Маличенко
Original Assignee
Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им.Е.О.Патона
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им.Е.О.Патона filed Critical Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им.Е.О.Патона
Priority to SU813364943A priority Critical patent/SU1016103A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1016103A1 publication Critical patent/SU1016103A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

ДАТЧИК РАССТОЯНИЯ МЕЗКДУ СВАРОЧНОЙ ГОРЕЛКОЙ И ИЗДЕЛИЕМ, СО-,. держащий питающую и измерительную обмотки, расположенные на общем электроизол ционном каркасе во взаимно перпендикул рных плоскост х, о тлича ю щи и с   тем, что, с целью повышени  надежности датчика за счет упрощени  его конструк- Ции , измерительна  обмотка смещена относительно плоскости симметрии пита}ощей обмотки, намотана поверх пос.ледней и расположена в плоскости, перпендикул рной.поверхности свариваемого издели . СО Ь%;%: % х; % ;% да О 00 DISTANCE SENSOR MESKKDU WELDING TORCH AND PRODUCT, CO-,. holding the power and measuring windings located on a common electrical insulating frame in mutually perpendicular planes, which is similar to the fact that, in order to increase the reliability of the sensor by simplifying its design, the measuring winding is offset from the plane of symmetry of the pit} the coils of the winding are wound over the last and are located in a plane perpendicular to the surface of the product being welded. CO L%;%:% x; %;% yes O 00

Description

Изобретение относитс  к оборудованию дл  сварки и может быть испол зовано в устройствах автоматическог управлени  положени  инструмента пр сварке плоских или угловых соединений . Известен датчик рассто ни , испбльзуемый в автоматическом регул торе рассто ни  резака до поверхности издели . Датчик выполнен в йиде плоской индуктивной катушки, составл вдей часть колебательного контура, питаемого током высокой частоты. При изменении высоты установки данного датчика над поверхностью обрабатываемого издели  изме н етс  индуктивность катутики датчик , и, следовательно, частоты .собственных колебаний контура, образованного индуктивностью катушки датчика и емкостью. При этом измен етс  амплитуда выходного сигнала датчика Cl . Недостатки этого устройства заключаютс  в том, что выходное напр жение резонансного контура, в состав которого входит датчик, подвержено вли нию внешних факторов: изме нению частоты и амплитуды питающего напр жени , температуры и т.д. Это снижает точность работы устройства и, следовательно, ухудшает качество издели . Известен также комбинированный электромагнитный датчик, содержащий питающую И измерительные обмотки. Две обмотки, предназначенные дл  измерени  рассто ни  до поверхнос ,ти свариваемого издели , расположены по обе стороны от питающей обмот ;ки, в плоскости ее симметрии параллельно поверхности свариваемого издели . Треть  измерительна  обмотка датчика служит дл  формировани  .сигнала о смещении стыка СзJ . : Недостат.ком известного датчика  вл етс  его сложность вследствие :того, что дл  измерени  рассто ни  свсфочной горелки до поверхности .св риваемого издели  требуютс  Две измерительные обмотки, намотанные на отдельные каркасы, а отсюда - недостаточна  надежность. Цель изобретени  - повышение надежности датчика за счет упрощени  его конструкции. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в датчике рассто ни  между сварочной горелкой и изделием, со-.. держащем питающую и измерительные., о мотки, расположенные на электроизол ционном каркасе во взаимно перпенд кул рных плоскост х, измерительна  обмотка смещена относительно плоско ти симметрии питающей обмотки, намо тана поверх последней и расположена в плоскости, перпендикул рной поверхности свариваемого изделий. на фиг. 1 изображена конструкци  датчика, установленного над свариваемым изделием; на фиг. 2 показаны контуры расположени  обмоток датчика над сварийаемым изделием, ток в контуре питающей обмотки, магнитное по-ле , образованное этим током, вихревые токи на поверхности издели  и магнитное поле, вызванное действием этих вихревых токов. датчик состоит из питающей обмотки 1 и измерительной обмотки 2, намотанных на общий изол ционный каркас 3, Плоскости обмоток 1. и 2 взаимно перпендикул рны . Датчик закреплён на корректоре так, что плоскость питающей обмотки. параллельна по- ... верхности обрабатываемого издели  4. Измерительна  обмотка 2 смещена относительно -параллельной ей плоскости симметрии питающей обмотки. Питающа  обмотка 1 подключаетс  к генератору синусоидального напр жени , измерительна  обмотка Т подключаетс  к блоку Управлени . .Датчик работает следующим образом . . ;.- - -При .включенном гейераторе синусоидального напр жени  в пи.так цей овмотке 1 датчика течет синусоидальный ток, который образует свое магнитное поле, условно показанное в виде си-. ловых линий 5. При отсутствии свариваемого издели  в результате того, что измерительна  обмотка 2 расположена симметрично, а магнитное поле питающей обмотки 1, т.е. одни и те же магнитные силовые линии пересекают плоскость измерительной обмотки i в противоположных направлени х, ЭДС в ней не наводитс . Когда датчик устанавливают, над изделием 4-, на поверхности издели  навод тс  вихревые токи 6. Магнитные силовые линии 7, вызванные действием э1:их вихревых токов 61 пересекают плоскость измерительной обмотки 2 и, следовательно, навод т в ней ЭДС. Смещение измерительной абмотки 2 относительно параллельной ей плосквсти симметрии питающей обмотки 1 определ етс  максимумом величины наводимой в ней ЭДС, при этом повышаетс  чувствительность датчика. Это смещение таково, что плоскость, в которой лежит измерительна  обмотка 2, находитс  вблизи от части боковой поверхности питающей обмотки 1. Смещение измерительной обмотки 2 определ етс  опытным путем и зависит от материала с.вариваемого издели , высоты установки датчика над поверхностью и других факторов. В зависимости от рассто ни  между датчиком и поверхностью свариваемого издели  4 измен етс  плотность вихревых токов 6 на поверхности и величина напр женности магнитного пол  7, вызванного вихревыми токами. Следовательно , мен етс  и величина ЭДС, наведенной . в измерительной 2. ЭДС, наведенна  в измерительной, обмотке 2, поступает в блок управлени . Если в процессе сварки издели  электрод и датчик приблизились к изделию, плотность вихревых токов 6 на поверхности издели  4 возрастает При этом в измерительной обмотке 2 возрастает и наведенна  ЭДС. Аналогично, если в процессе сварки издели  электрод и датчик отдел ютс  от издели , плотность вихревых токов 6 на поверхности издели  4 уменьшаетс . При этом уменьшаетс  и напр женность магнитного пол  7, выз ванна  этими вихревыми токами и, следовательно, меньшее число магнитных силовых линий 7.пересекает витки измерительной обмотки 2. При этом в измерительной обмотке 2 уменьшаетс  и наведенна  ЭДС. Таким образом, предложенное устройство решает задачу измерени  рассто ни  между сварочной горелкой и поверхностью свариваемого издели  посредством двух обмоток- - питающей и измерительной , намотанной на общем каркасе. . Использование изобретени  позвол ет по сравнению с прототипом повысить надежность работы автоматических систем стабилизации, сварочных процессов.The invention relates to equipment for welding and can be used in devices for automatic control of tool position during welding of flat or angled joints. A distance sensor is known that is used in an automatic regulator of the distance of the cutter to the surface of the product. The sensor is made in a flat inductive coil, making up part of the oscillatory circuit fed by high frequency current. When the installation height of this sensor changes above the surface of the workpiece, the inductance of the sensor coil, and, consequently, the frequency of its own oscillations of the circuit formed by the sensor coil inductance and capacitance, changes. This changes the amplitude of the output signal of the Cl sensor. The disadvantages of this device are that the output voltage of the resonant circuit, which includes the sensor, is influenced by external factors: the frequency and amplitude of the supply voltage, temperature, etc. This reduces the accuracy of the device and, therefore, degrades the quality of the product. Also known combined electromagnetic sensor containing power And measuring windings. Two windings designed to measure the distance to the surface of the product being welded are located on either side of the supply winding, ki, in the plane of its symmetry parallel to the surface of the product being welded. The third measuring sensor winding is used to form a signal on the displacement of the SzJ junction. : A disadvantage of the known sensor is its complexity due to the fact that for measuring the distance of the welding torch to the surface of the invented product, two measuring windings wound on separate frames are required, and hence the lack of reliability. The purpose of the invention is to increase the reliability of the sensor by simplifying its design. The goal is achieved by the fact that, in the sensor, the distance between the welding torch and the product containing the power supply and the measuring coils located on the electrical insulating frame in the mutually perpendicular cooling planes is measured relative to the symmetry plane of the power supply. winding, namotan over the latter and is located in a plane perpendicular to the surface of the welded products. in fig. 1 shows the structure of a sensor mounted above a product to be welded; in fig. Figure 2 shows the contours of the position of the sensor windings over the product being welded, the current in the circuit of the supply winding, the magnetic field formed by this current, eddy currents on the surface of the product and the magnetic field caused by the action of these eddy currents. The sensor consists of a power winding 1 and a measuring winding 2 wound on a common insulating frame 3, the winding planes 1. and 2 are mutually perpendicular. The sensor is fixed on the corrector so that the plane of the supply winding. parallel to the surface of the workpiece 4 being machined. The measuring winding 2 is displaced relative to its plane of symmetry of the supply winding, which is parallel to it. The supply winding 1 is connected to a sinusoidal voltage generator, the measuring winding T is connected to the control unit. The sensor works as follows. . ; - - - -With a sinusoidal voltage gaiorator switched on in a pi.tak sensor 1, a sinusoidal current flows, which forms its own magnetic field, conventionally shown in the form of si-. lines 5. In the absence of the product being welded due to the fact that measuring winding 2 is located symmetrically, and the magnetic field of the supply winding 1, i.e. the same magnetic lines of force intersect the plane of the measuring winding i in opposite directions; no EMF is induced in it. When the sensor is installed, eddy currents 6 are induced on the surface of the product 4-. Magnetic power lines 7, caused by the action E1: their eddy currents 61 intersect the plane of the measuring winding 2 and, therefore, cause EMF in it. The displacement of the measuring winding 2 relative to the symmetry of the supply winding 1 parallel to it, is determined by the maximum value of the emf induced in it, while the sensitivity of the sensor increases. This displacement is such that the plane in which measuring winding 2 lies lies close to the side surface of the supply winding 1. The displacement of measuring winding 2 is determined experimentally and depends on the material from the welded product, the height of sensor installation above the surface and other factors. Depending on the distance between the sensor and the surface of the product to be welded 4, the density of eddy currents 6 on the surface and the magnitude of the intensity of the magnetic field 7 caused by eddy currents vary. Consequently, the magnitude of the emf induced also varies. in the measuring 2. The emf induced in the measuring winding 2 enters the control unit. If, during the welding process of the product, the electrode and the sensor are closer to the product, the density of eddy currents 6 on the surface of the product 4 increases. Thus, in the measuring winding 2, the induced EMF increases. Similarly, if, during the welding process of the product, the electrode and the sensor are separated from the product, the density of eddy currents 6 on the surface of the product 4 decreases. In this case, the intensity of the magnetic field 7 decreases, the bath is caused by these eddy currents and, consequently, a smaller number of magnetic field lines 7. intersects the turns of the measuring winding 2. In this case, the induced EMF decreases in the measuring winding 2. Thus, the proposed device solves the problem of measuring the distance between the welding torch and the surface of the product to be welded by means of two windings - supply and measuring, wound on a common frame. . The use of the invention allows in comparison with the prototype to improve the reliability of the automatic stabilization systems, welding processes.

Claims (3)

ДАТЧИК РАССТОЯНИЯ МЕЗДУ СВАРОЧНОЙ ГОРЕЛКОЙ И ИЗДЕЛИЕМ, СО- .DISTANCE SENSOR BETWEEN THE WELDING TORCH AND PRODUCT, CO-. ' держащий питающую и измерительную обмотки, расположенные на общем электроизоляционном каркасе во взаимно перпендикулярных плоскостях, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения надежности датчика за счет упрощения его конструкции, измерительная обмотка смещена относительно плоскости симметрии питающей обмотки, намотана поверх последней и расположена в плоскости, перпендикулярной.поверхности свариваемого изделия.'' holding the supply and measuring windings located on a common electrical insulating frame in mutually perpendicular planes, with the fact that, in order to increase the reliability of the sensor due to simplification of its design, the measuring winding is offset relative to the plane of symmetry of the supply winding, wound over the last and is located in a plane perpendicular to the surface of the welded product. 2 J 72 J 7 Фаг. / сигнала датчи устройства заквыходное напряв сосконструкция над сварива2 показаны на фиг. 1 изображена датчика, установленного емым изделием; на фиг. контуры расположения обмоток датчика над свариваемым изделием, ток в контуре питающей обмотки, магнитное поле, образованное этим током, вихревые токи на поверхности изделия и магнитное поле, вызванное действием этих вихревых токов.Phage / signal of the device’s sensor, the output voltage is pulled apart from the weld2 shown in FIG. 1 shows a sensor installed by a removable product; in FIG. contours of the location of the sensor windings above the welded product, the current in the supply winding circuit, the magnetic field generated by this current, eddy currents on the surface of the product and the magnetic field caused by the action of these eddy currents. I датчик состоит из питающей обмотки 1 и измерительной обмотки 2, намотанных на общий изоляционный каркасI sensor consists of a supply winding 1 and a measuring winding 2, wound on a common insulating frame 3» Плоскости обмоток 1. и 2 взаимно' перпендикулярны .Датчик закреплён на корректоре так, что плоскость питающей обмотки . 1 параллельна по- ... . верхности обрабатываемого изделия 4.3 "The planes of the windings 1. and 2 are mutually 'perpendicular. The sensor is fixed to the corrector so that the plane of the supply winding. 1 parallel to .... the surface of the workpiece 4. Измерительная обмотк'а 2 смещена относительно -параллельной ей плоскости симметрии питающей обмотки. Питающая обмотка 1 подключается к генератору синусоидального напряжения, измерительная обмотка .' Т подключается к блоку Управления.Measuring winding 2 is offset relative to the plane of symmetry of the supply winding parallel to it. The supply winding 1 is connected to a sinusoidal voltage generator, the measuring winding. ' T is connected to the control unit. Датчик работает следующим образом.The sensor operates as follows. При включенном генераторе синусоидального напряжения в питающей обмотке 1 датчика течет синусоидальный ток, который образует свое магнитное 30 поле, условно показанное в виде си-, ловых линий 5. При отсутствии свариваемого изделия в результате того, что измерительная обмотка 2 расположена симметрично, а магнитное Поле питающей обмотки 1, т.е. одни и те же магнитные силовые линии пересекают плоскость измерительной обмотки г в противоположных направлениях, ЭДС в ней не наводится.When the sinusoidal voltage generator is switched on, a sinusoidal current flows in the sensor’s supply winding 1, which forms its own magnetic field 30, conventionally shown in the form of si-, left lines 5. In the absence of a welded product due to the fact that the measuring winding 2 is symmetrical, and the magnetic field supply winding 1, i.e. the same magnetic field lines cross the plane of the measuring winding r in opposite directions, the EMF is not induced in it. Когда датчик устанавливают, над изделием 4-, на поверхности изделия наводятся вихревые токи 6. Магнитные силовые линии 7, вызванные действием этих вихревых токов 6, пересекают лс .плоскость измерительной обмотки 2 и, следовательно, наводят в ней ЭДС.When the sensor is installed, eddy currents 6 are induced over the product 4-. The magnetic field lines 7, caused by the action of these eddy currents 6, intersect the plane of the measuring winding 2 and, therefore, induce an EMF in it. Смещение измерительной обмотки 2 относительно параллельной ей плоскости симметрии питающей обмотки 1 определяется максимумом величины наводимой в ней ЭДС, при этом повышается чувствительность датчика. Это смещение таково, что плоскость, в которой лежит измерительная обмотка 2, находится вблизи от части боковой поверхности питающей обмотки 1. Смещение измерительной обмотки 2 определяется опытным путем и зависит от материала свариваемого изделия, •высоты установки датчика над поверхностью и других факторов.The offset of the measuring winding 2 relative to the plane of symmetry of the supply winding 1 parallel to it is determined by the maximum value of the induced EMF in it, while the sensitivity of the sensor increases. This offset is such that the plane in which the measuring winding 2 lies lies close to a part of the side surface of the supply winding 1. The offset of the measuring winding 2 is determined empirically and depends on the material of the item being welded, • the height of the sensor above the surface and other factors. В зависимости от расстояния между датчиком и поверхностью свариваемого изделия 4 изменяется плотность вихревых токов 6 на поверхности и величина напряженности магнитного поля 7.Depending on the distance between the sensor and the surface of the welded product 4, the density of eddy currents 6 on the surface and the magnitude of the magnetic field 7 change.
SU813364943A 1981-12-11 1981-12-11 Sensor for mechanism distance between welding burner and articles SU1016103A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813364943A SU1016103A1 (en) 1981-12-11 1981-12-11 Sensor for mechanism distance between welding burner and articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813364943A SU1016103A1 (en) 1981-12-11 1981-12-11 Sensor for mechanism distance between welding burner and articles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1016103A1 true SU1016103A1 (en) 1983-05-07

Family

ID=20986350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813364943A SU1016103A1 (en) 1981-12-11 1981-12-11 Sensor for mechanism distance between welding burner and articles

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1016103A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР №149665, КЛ. В 23 К 9/10, 30.10.61. 2. Авторское свидетельство СССР 941059, КЛ. В 23 К 9/10, 22.09.80 прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5291782A (en) Eddy current position sensor
US4279149A (en) Process for measuring the level of metal in vessels, especially in continuous casting molds
US4647854A (en) Apparatus for measuring the level of the molten metal in the mold of a continuous casting machine
JP2571330B2 (en) Method and apparatus for measuring dielectric at metal strip position
US4015101A (en) Scanning device for welding torches
KR920016988A (en) Metal body discrimination device
US6903300B2 (en) Method for thermally working a workpiece, thermal working machine therefor, and cutting or welding tool suited for use in the working machine
JPH06501557A (en) Proximity sensing device and method
SU1016103A1 (en) Sensor for mechanism distance between welding burner and articles
PL120606B1 (en) Transducer of displacements
US2624027A (en) Tension adjusting apparatus
US4112759A (en) Device for detecting the surface level of molten metal in a mold
US4205217A (en) Automatic weld line copying apparatus
US3528004A (en) Apparatus for detecting the proximity of a metal body
SU627393A1 (en) Eddy-current transducer
JPS60178318A (en) Device for detecting molten metal surface in mold in continuous casting equipment
JP3065114B2 (en) Method and apparatus for balancing a displacement transducer measurement sequence by eddy current measurement
US4663574A (en) Reactive position detector for electromagnetic vibrators
SU712758A2 (en) Eddy-current sensor for contact-free measuring of travel speed
JPH034931Y2 (en)
JP3196457B2 (en) Floating melting equipment
SU381873A1 (en) DEVICE FOR MEASUREMENT OF PARAMETERS OF PRODUCTS FROM FERROMAGNETIC MATERIALS
SU1237964A2 (en) Electromagnetic probe
JPH0355905Y2 (en)
JPH0194280A (en) Magnetic sensor for detecting magnetic material