SU1386475A1 - Устройство дл измерени темрературы поверхности издели при сварке - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике сварочных работ, к средствам измерени  температур.точек поверхностей обрабатываемых изделий с использова- . нием инфракрасных датчиков. Цель - упрощение устройства и повышение точности измерени  температуры визируемых точек поверхностей обрабатываемых изделий. Поток инфракрасного излучени  визируемых точек измер етс  в двух диапазонах спектра, дл  чего в конструкцию введен дисковьм модул тор с фильтром, при вращении которого на преобразователь попадает излучение , прошедшее или не прошедшее через фильтр. Калибровка производитс  с помощью эталонного излучател , в качестве которого использованы вещества с высокостабильным потоком излучени , а именно: радиоактивный или радиолюминесцентный излучатель, слой которого нанесен на поверхность диска модул тора со стороны преобразовател . Это дает возможность калибровать устройство непосредственно в каждом цикле измерени  температуры. Устройство позвол ет повысить точность измерени  температуры за счет снижени  вли ни  состо ни  поверхности издели , состава атмосферы на трассе визировани ,устройство не тре- бует использовани  специального калибровочного устройства с высокой стабильностью потока излучени . 2 з.п. ф-лы, 3 ил.. с s сл со сх О5 4 СЛ

Description

113

Изобретение относитс  к технике сварочных работ точнее к средствам измерени  температур точек поверхностей обрабатываемых изделирЧ с использованием инфракрасных датчиков.

Цель изобретени  - упрощение устройства и повьшение точности измерени  температуры визируемых точек по- верхностей обрабатываемых изделий.

На фиг. 1 показано устройство, расположенное относительно сварочной ванны; на фиг. 2 - функциональна  схема устройства; на фиг. 3 - конструкци  диска модул тора,

Температура поверхности издели  1 вблизи ванны 2, образованной источником 3 нагрева, измер етс  устройством 4 измерени  температуры, установленным либо на источнике нагрева, либо на изделии, тогда оно дает информацию о термическом цикле визируемой точки. Использование нескольких таких устройств, расположенных определенным образом, характеризует тем- пературные градиенты, скорости охлаждени , глубину проплавлени  и размеры сварочной ванны. Устройство может (. быть оптически или механически скани-т- рующим и включает корпус со штуцером 5 дл  подачи на травесу визировани  газа с известными оптическими свойствами , диафрагму 6, оптическую систему 7, фокусирующую излучение, прерываемое модул тором 8, на чувствитель- ную площадку преобразовател  9, а также блок 10 передачи и образовани  сигналов. Диск модул тора 8 выполнен из непрозрачного материала, в котором сделаны две дугообразные прорези противоположные от оси, ;в одну из прорезей установлен оптический фильтр 11, выполненный из плавленного, кварца толщиной 0,18 мм с длинноволновой границей пропускани  4,5 мкм, друга  прорезь 12 оставлена пустой, а функцию источника опорного излучени  выполн ют участки 13 диска с нанесенным на них слоем вещества с высокостабильным потоком излучени , например, ра- диоактивного или радиолюминесцентного.

Устройство работает следующим об- разом.

Излучение обрабатьгоаемого издели  1 через- отверсти  диафрагмы 6, линзовую оптическую систему 7 и модул тор В попадает на чувствительную площадку пироэлектрического преобразовател  9 с областью спектральной чувст75 . 2

витальности 3-25 мкм. Оптическа  система представл ет собой пару менисковых линз из прозрачного широкополосного материала с достаточной термической стойкостью, например из синтетического сапфира с длинноволновой границей пропускани , около 7 мкм. Дл  защиты оптики от пыли и сажистых частиц, вьщел ющихс  при сварке, а также удалени  от трассы визировани  паров воды и углекислоты,присутствующих в атмосфере, в диафрагму 6 под небольшим давлением подаетс  инертный газ, например, аргон, линии поглощени  которого лежат, в основном, в видимой области спектра и не вли ют на точность измерени . Устройство выполнено по способу измерени  спектрального отношени , спектральное разделение излучени  производитс  с помощью оптического фильтра, установленного на модул торе 8.

При вращении модул тора излучение визируемой точки свариваемого издели попадает через пустую прорезь на чувствительную площадку преобразовател  непосредственно, а через фильтр (кварцевую пластину) частично погло- щаетс  непрозрачным материалом модул тора . Выходной сигнал преобразовав тел  в первом случае пропорционален потоку излучени  в диапазоне 3-7 мкм во втором 3-4,5 мкм, а в двух других - равен сигналу калибровки, определ е- мому потоком излучени  радиолюминесцентного вещества, нанесенного на соответствующие участки модул тора со стороны преобразовател . Длина волны радиолюминесцентного излучател  выбрана близкой к длине волны максимума спектральной  ркости излучени  визируемой поверхности, что снижает вли ние неравномерности вольтовой чувствительности преобразовател  на тйч- ность результата измерений. Высока  стабильность потока излучени  обеспечивает высокую точность калибровки , котора  в данном варианте устройства производитс  дважды за один цикл измерЬний. Выходной сигнал преобразовател  9 подаетс  в блок передачи , и обработки сигнала. Выходной сигнал корректируетс  с учетом точки отсчета и может быть проградуиро- ван непосредственно в градусах.

Использование устройства позвол ет значительно повысить точность

Фиг.1

с. Х

Фиг. 2

fe.a

Claims (3)

1. Формула изобретения

   1, Устройство для измерения температуры поверхности изделия при сварке, содержащее защитные диафрагмы, оптическую систему, модулятор, оптический фильтр, пироэлектрический преобразователь, источник опорного излучения, блок передачи и обработки сигналов, причем оптический фильтр расположен в одной из двух npoTHBono-jQ ложных относительно оси прорезей не- прозрачного диска модулятора, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения 5 точности измерения температуры визируемых точек поверхностей обрабатывае мых изделий, источник опорного излучения расположен на двух других участках диска модулятора, расположенных противоположно относительно оси диска.
2. 2. Устройство по п. 1,. о т л и чающееся тем, что в качестве источника опорного излучения использована кювета с радиоактивным веществом.
3. 3. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что в качестве источника опорного излучения выбрана кювета с радиолюминесцентным веществом.

   ±.

   Фиг. в