SU1481005A1 - Device for controlling high-frequency heating - Google Patents
Device for controlling high-frequency heating Download PDFInfo
- Publication number
- SU1481005A1 SU1481005A1 SU874222321A SU4222321A SU1481005A1 SU 1481005 A1 SU1481005 A1 SU 1481005A1 SU 874222321 A SU874222321 A SU 874222321A SU 4222321 A SU4222321 A SU 4222321A SU 1481005 A1 SU1481005 A1 SU 1481005A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- photodetector
- driver
- comparison circuit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Temperature (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к автоматическому управлению процессом стыковой сварки с индукционным нагревом и может быть использовано в различных отрасл х машиностроени . Цель изобретени - повышение качества сварных соединений за счет обеспечени равномерного нагрева свариваемых поверхностей. Устройство содержит высокочастотный индуктор 3 с источником 11 высокочастотной энергии, св занный с ним регул тор 7 и фотоприемник 1, который оптически св зан с регулируемым стабилизированным источником 4 света. Фотоприемник 1 соединен через регулируемый аттенюатор 5 с входом регул тора 7 и входом схемы 8 сравнени . Второй вход регул тора св зан с задающим устройством 9, второй вход схемы 8 сравнени соединен с источником опорного напр жени , а выход - с входом запоминающего устройства 6, выход которого подан на управл ющий вход регулируемого аттенюатора 5. В устройстве предусмотрена возможность калибровки фотоприемника. В процессе калибровки автоматически устран етс вли ние нестабильности фотоприемника на результаты регулировани температуры. Таким образом, обеспечиваетс управление температурой нагрева с необходимой точностью, а следовательно, повышаетс качество сварки. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.This invention relates to the automatic control of an induction heating butt welding process and can be used in various fields of engineering. The purpose of the invention is to improve the quality of welded joints by providing uniform heating of the welded surfaces. The device comprises a high-frequency inductor 3 with a source of high-frequency energy 11, a controller 7 associated with it, and a photodetector 1, which is optically coupled to an adjustable stabilized source 4 of light. The photodetector 1 is connected via an adjustable attenuator 5 to the input of the regulator 7 and the input of the comparison circuit 8. The second input of the controller is connected to the driver 9, the second input of the comparison circuit 8 is connected to the reference voltage source, and the output is connected to the memory 6, the output of which is fed to the control input of the adjustable attenuator 5. The device has the ability to calibrate the photodetector. The calibration process automatically eliminates the effect of photodetector instability on the results of temperature control. In this way, the heating temperature is controlled with the required accuracy, and consequently, the welding quality is improved. 1 hp f-ly, 4 ill.
Description
й-.y-
4four
0000
ним регул тор 7 и фотоприемник 1, который оптически св зан с регулируемым стабилизированным источником 4 света. Фотоприемник 1 соединен через регулируемый аттенюатор 5 с входом регул тора 7 и входом схемы 8 сравнени . Второй вход регул тора св зан с задающим устройством 9. Второй вход схемы 8 сравнени соединен с источником опорного напр жени , а выход - с входом запоминающего устройства 6, выход которогоthere is a controller 7 and a photodetector 1, which is optically coupled to an adjustable stabilized source of light 4. The photodetector 1 is connected via an adjustable attenuator 5 to the input of the regulator 7 and the input of the comparison circuit 8. The second input of the regulator is connected to the driver 9. The second input of the comparison circuit 8 is connected to the source of the reference voltage, and the output is connected to the input of the storage device 6, the output of which
подан на управл ющий .вход регулируемого аттенюатора 5. В устройстве предусмотрена возможность калибровки фотоприемника . В процессе калибровки автоматически устран етс вли ние нестабильности фотоприемника на результаты регулировани температуры. Таким образом, обеспечиваетс управление температурой нагрева с необходимой точностью, а следовательно, повышаетс качество сварки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.served on the control input of the adjustable attenuator 5. The device provides the ability to calibrate the photodetector. The calibration process automatically eliminates the effect of photodetector instability on the results of temperature control. In this way, the heating temperature is controlled with the required accuracy, and consequently, the welding quality is improved. 1 hp f-ly, 3 ill.
1one
Изобретение относитс к автоматическому управлению процессом стыковой сварки с индукционным нагревом и может быть использовано в различных отрасл х машиностроени , в частности в атомном машиностроении и котлостроении при стыковой сварке котельных труб индукционным нагревом.The invention relates to the automatic control of the process of butt welding with induction heating and can be used in various fields of mechanical engineering, in particular in nuclear engineering and boiler construction during butt welding of boiler tubes by induction heating.
Целью изобретени вл етс повышение качества сварных соединений путем обеспечени равномерного нагрева свариваемых поверхностей.The aim of the invention is to improve the quality of welded joints by ensuring uniform heating of the welded surfaces.
На фиг. 1 представлена диаграмма термического цикла нагрева; на фиг. 2 - функциональна схема устройства; на фиг. 3- диаграммы работы устройства.FIG. 1 shows a diagram of a thermal heating cycle; in fig. 2 - functional device diagram; in fig. 3- diagrams of the device operation.
Устройство содержит фотоприемник 1, оптически св занный с нагреваемым изделием 2, наход щимс в высокочастотном кольцевом индукторе 3, и регулируемым стабилизированным источником 4 света. Выход фотоприемника 1 св зан с входом регулируемого аттенюатора 5, управл ющий вход которого соединен с выходом запоминающего устройства 6. Выход регулируемого аттенюатора 5 подключен к входам регул тора 7 и схемы 8 сравнени , причем второй вход регул тра 7 св зан с выходом задающего устройства 9, а выход - с усилителем 10 мощности, нагрузкой которого служит источник 1 IBM-энергии, соединенный с индуктором 3. В устройстве имеетс также регулируемый источник 12 опорного напр жени , св занный с регулируемым стабилизированным источником 4 света через ключ 13, с вторым входом схемы 8 сравнени и входом задающего устройства 9. Выход схемы 8 сравнени св зан через ключ 14 с входом запоминающего устройства 6. Задающее устройство 9 выполнено в виде преобразовател 15 напр жение - ток, потенциометра 16, диода 17 и конденсатора 18, причем вход преобразовател 15 подключен к движку потенциометра 16, а выход - к конденсатору 18, аноду диода 17 и выходу задающего устройства 9. Катод диода подключен к входу задающего устройства 9. Выход задающего устройства 9 через ключ 19 св зан с общим проводом устройства управлени .The device comprises a photodetector 1, optically coupled to a heated article 2, located in a high-frequency ring inductor 3, and an adjustable stabilized light source 4. The output of the photodetector 1 is connected to the input of an adjustable attenuator 5, the control input of which is connected to the output of the memory 6. The output of the adjustable attenuator 5 is connected to the inputs of the regulator 7 and the comparison circuit 8, and the second input of the regulator 7 is connected to the output of the setting device 9 and the output is with a power amplifier 10, the load of which is IBM energy source 1 connected to inductor 3. The device also has an adjustable reference voltage source 12 connected to an adjustable stabilized light source 4 through the key 13, with the second input of the comparison circuit 8 and the input of the driver 9. The output of the comparison circuit 8 is connected via the key 14 to the input of the memory 6. The driver 9 is made in the form of a voltage-current converter 15, a potentiometer 16, a diode 17 and the capacitor 18, and the input of the converter 15 is connected to the engine of the potentiometer 16, and the output to the capacitor 18, the anode of the diode 17 and the output of the driver 9. The cathode of the diode is connected to the input of the driver 9. The output of the driver 9 is connected to the common wire devices control.
Термический цикл индукционного нагре- ва при стыковой сварке (фиг. 1) состоит из двух этапов: нагрева изделий до заданной температуры за период (to-ti) и выдержки издели при заданной температуре в течени е периода (и-12), необходимого дл выравнивани температуры внешнейThe thermal cycle of induction heating during butt welding (Fig. 1) consists of two stages: heating the products to a predetermined temperature during the period (to-ti) and holding the product at a predetermined temperature for a period (I-12) necessary for leveling external temperature
и внутренней поверхностей издели (например , трубы). Если в процессе нагрева произойдет увеличение времени (to-t } и соответственно уменьшение времени (t - {2), внешн и внутренн поверхностиand the inner surfaces of the product (for example, pipes). If in the process of heating an increase in time occurs (to-t} and, accordingly, a decrease in time (t - {2), the external and internal surfaces
5 трубы будут иметь разные температуры, что приводит к ухудшению качества сварного соединени за счет слипани внутренних поверхностей труб. В случае если увеличиваетс врем (t i-t), то происход т нежелательное изменение в структуре метал0 ла сварного соединени и нежелательное распределение температурного пол внутри трубы, что также ухудшает качество сварного соединени . Таким образом, дл обеспечени качественного сварного соедине ,- ни необходимо строго выдерживать соотношение отрезков времени (to-ti) и (ti-12), т. е. стабильность изменени температуры во времени (стабильность временных параметров процесса). Обычно общее врем нагрева (to-12) вл етс фикси0 рованной величиной, а передача изделию необходимого количества тепла дл условий получени оптимальной структуры металла сварного соединени определ етс стабильностью кривой нагрева.5 pipes will have different temperatures, which leads to a deterioration in the quality of the welded joint due to adhesion of the internal surfaces of the pipes. If time increases (t i-t), an undesirable change in the metal structure of the welded joint and an undesirable distribution of the temperature field inside the pipe occur, which also degrades the quality of the welded joint. Thus, to ensure a high-quality welded joint, it is not necessary to strictly maintain the ratio of time intervals (to-ti) and (ti-12), i.e., the stability of the temperature variation with time (the stability of the process time parameters). Usually, the total heating time (to-12) is a fixed value, and the transfer of the required amount of heat to the product for the conditions for obtaining the optimal structure of the weld metal is determined by the stability of the heating curve.
Устройство работает в двух режимах -The device works in two modes -
5 калибровки и регулировани .5 calibration and adjustment.
В режиме калибровки ключи 13, 14 и 19 замкнуты (фиг. 2). Выходной сигнал задающего устройства 9 равен нулю. Регулируемый стабильный источник 4 света преобразует напр жение регулируемого источника 12 опорного напр жени в световой поток, величина которого соответствует температуре, до которой необходимо нагреть изделие. Этим потоком засвечиваетс фотоприемник 1.In calibration mode, the keys 13, 14 and 19 are closed (Fig. 2). The output signal of the driver 9 is zero. An adjustable stable light source 4 converts the voltage of the adjustable voltage source 12 in a light flux, the value of which corresponds to the temperature to which the product must be heated. Photodetector 1 is illuminated by this stream.
Электрический сигнал с фотоприемника 1 поступает через регулируемый аттенюатор 5 на вход схемы 8 сравнени , к другому входу которой приложено напр жение регулируемого источника 12 опорного напр жени . Сигнал с выхода схемы 8 сравнени через замкнутый ключ 14 и запоминающее устройство 6 поступает на вход регулируемого аттенюатора 5 и измен ет его коэффициент передачи таким образом, что разница между опорным напр жением и напр жением на выходе регулируемого аттенюатора 5 стремитс к нулю. В установившемс режиме эти величины равны между собой. Чувствительность фотоприемника 1 зависит от его температуры и срока службы (старение). Таким образом , при стабильном световом потоке сигнал на выходе фотоприемника 1 вл етс нестабильной величиной, но при любом изменении выходного напр жени фотоприемника 1 (при стабильном световом потоке) коэффициент передачи регулируемого аттенюатора 5 измен етс так, что напр жение на его выходе равно опорному. Величина светового потока, следовательно, и температуры нагрева издели определ етс величиной опорного напр жени , а изменение коэффициента передачи регулируемого аттенюатора 5 позвол ет поддерживать напр жение на выходе равным опорному при изменении возмущающих факторов, воздействующих на фотоприемник 1.The electrical signal from the photodetector 1 is fed through an adjustable attenuator 5 to the input of the comparison circuit 8, to the other input of which a voltage of the adjustable voltage source 12 is applied. The output signal of the comparison circuit 8 through the closed key 14 and the storage device 6 is fed to the input of the adjustable attenuator 5 and changes its transmission coefficient so that the difference between the reference voltage and the output voltage of the adjustable attenuator 5 tends to zero. In steady state, these values are equal to each other. The sensitivity of the photodetector 1 depends on its temperature and service life (aging). Thus, with a stable light flux, the signal at the output of photodetector 1 is unstable, but with any change in the output voltage of photodetector 1 (with a stable light flux) the transmission coefficient of the adjustable attenuator 5 changes so that the voltage at its output is equal to the reference one. The magnitude of the luminous flux, therefore, and the heating temperature of the product is determined by the magnitude of the reference voltage, and the change in the transmission coefficient of the adjustable attenuator 5 allows the output voltage to be maintained equal to the reference voltage when the disturbing factors affecting the photodetector 1 change.
В режиме калибровки нагрева издели не происходит.In the calibration mode, heating of the product does not occur.
Режим регулировани начинаетс при, подаче команды «Нагрев от органов управлени стыкосварочной машины, котора размыкает ключи 13, 14 и 19. При этом источник 4 света отключаетс и сигнал с фотоприемника 1 становитс равным нулю, выход схемы 8 сравнени отключаетс от запоминающего устройства 6, выход задающего устройства 9 отключаетс от общего провода, и начинаетс зар д конденсатора 18. Коэффициент передачи регулируемого аттенюатора 5 определ етс величиной выходного сигнала запоминающего устройства 6, установленной в режиме калибровки. Напр жение на конденсаторе 18 растет линейно во времени в силу того, что преобразователь 15 представл ет собой преобразователь напр жение - ток, причем его выходной ток зависит от положени движка потенциометра 16. В момент времени ti (фиг. 1), когда напр жение на конденсаторе 18 достигает напр жени источника 12 опорного напр жени , диод 17 открываетс , выходной ток преобразовател 15 течет через открытый диод к источнику 12 опорного напр жени , зар д емкости прекращаетс , а напр жение на ней стабилизируютс на уровне опорного напр жени . Мен положение движка потенциометра 16. можно изменить врем нагрева издели (to-ti) до требуемой температуры (фиг. За).The adjustment mode starts when the command "Heating from the butt-welding machine controls is opened, which opens the keys 13, 14 and 19. At the same time, the light source 4 is turned off and the signal from the photoreceiver 1 becomes zero, the output of the comparison circuit 8 is disconnected from the memory 6, the output the driver 9 is disconnected from the common wire, and the charge of the capacitor 18 starts. The transfer ratio of the adjustable attenuator 5 is determined by the output value of the memory 6 set in the calibration mode. The voltage on the capacitor 18 grows linearly with time due to the fact that the converter 15 is a voltage-current converter, and its output current depends on the position of the slider of the potentiometer 16. At time ti (Fig. 1), when the capacitor 18 reaches the voltage of the voltage source 12, the diode 17 opens, the output current of the converter 15 flows through the open diode to the voltage source 12, the capacitance of the capacitor stops, and the voltage on it is stabilized at the level of the reference voltage. The position of the slider of potentiometer 16 changes. It is possible to change the heating time of the product (to-ti) to the required temperature (Fig. 3a)
Измен величину выходного напр жени источника 12 опорного напр жени , можно мен ть величину напр жени УСт , которое определ ет температуру нагрева издели . при этом врем достижени заданнойBy varying the output voltage of the source 12 of the reference voltage, it is possible to vary the value of the voltage DC, which determines the heating temperature of the product. however, the time to reach
П температуры (to-ti) остаетс посто нным (фиг. 36).P temperature (to-ti) remains constant (Fig. 36).
Сигнал с выхода задающего устройства 9 вл етс опорным сигналом дл регул тора 7, а сигнал с выхода регулируемого аттенюатора 5 - регулируемым.The output signal from driver 9 is the reference signal for regulator 7, and the output signal from adjustable attenuator 5 is adjustable.
5 По соотношению этих двух сигналов регул тор 7 вырабатывает управл ющий сигнал, который через усилитель 10 мощности поступает на вход источника 11 энергии. Последний измен ет мощность подQ водимую к индуктору 3, что обеспечивает нагрев издели по закону изменени температуры , определ емому выходным сигналом задающего устройства 9.5 Based on the ratio of these two signals, the controller 7 generates a control signal, which through the power amplifier 10 is fed to the input of the power source 11. The latter changes the power supplied to the inductor 3, which provides heating of the product according to the law of temperature change, determined by the output signal of the driver 9.
Предлагаемое устройство позвол ет повысить стабильность качества сварных соеди5 нений за счет обеспечени стабильных временных параметров нагрева.The proposed device makes it possible to increase the stability of the quality of welded joints by providing stable heating parameters.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU874222321A SU1481005A1 (en) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | Device for controlling high-frequency heating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU874222321A SU1481005A1 (en) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | Device for controlling high-frequency heating |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1481005A1 true SU1481005A1 (en) | 1989-05-23 |
Family
ID=21295532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU874222321A SU1481005A1 (en) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | Device for controlling high-frequency heating |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1481005A1 (en) |
-
1987
- 1987-04-06 SU SU874222321A patent/SU1481005A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 733919, кл. В 23 К 13/00, 1977. Авторское свидетельство СССР № 570469, кл. В 23 К 13/00, 1975. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5120936A (en) | Multiplex heating system with temperature control | |
| US4162379A (en) | Apparatus for deriving a feedback control signal in a thermal system | |
| US5450727A (en) | Thermoelectric cooler controller, thermal reference source and detector | |
| US6252209B1 (en) | Adaptive temperature control circuit with PWM output | |
| US4906820A (en) | Temperature control method and circuit for controlling the temperature in a heatable compartment of an appliance | |
| US4323763A (en) | Parametric power controller | |
| SU1481005A1 (en) | Device for controlling high-frequency heating | |
| US5036702A (en) | Air flow meter with compensation of second stage delay of thermal inertia | |
| US4900988A (en) | High voltage stabilizing circuit for preventing overheat | |
| US4263501A (en) | Variable proportioning control apparatus | |
| US3550014A (en) | Electronic control apparatus having improved transfer means | |
| KR100358767B1 (en) | Circuit for compensation signal in induction heating cooker | |
| KR950007190B1 (en) | Temperature control method for using thermistor system | |
| SU1073042A1 (en) | Apparatus for automatic regulation of high frequency welding | |
| SU988496A1 (en) | Tube high-frequency welding process automatic control method | |
| SU795795A1 (en) | Apparatus for regulating welding current | |
| JPH04104497A (en) | Magnetron drive power supplier | |
| SU1441367A1 (en) | Temperature stabilizer | |
| JPS6142306Y2 (en) | ||
| SU1442342A1 (en) | Method of automatic control of heating when soldering | |
| KR940004034Y1 (en) | Driving current control circuit for horizontal output transister | |
| SU1404759A1 (en) | Method and automatic programmed regulator for controlling supply of heat to user of heating system | |
| JPS63226088A (en) | Laser diode drive circuit | |
| SU1104479A1 (en) | Device for adjusting evaporated metal pressure in thermal emission transducer | |
| SU1192918A1 (en) | Arc for welding apparatus |