SU812472A1 - Способ автоматического регулирова-Ни пРОцЕССА ВыСОКОчАСТОТНОй CBAP-Ки и уСТРОйСТВО дл ЕгО ОСущЕСТВлЕ-Ни - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относитс  к металлургии и может быть использовано при производстве пр мошовных труб методом высокочастотной сварки.

Известны способы автоматичейкого регулировани  процесса высокочастотной , сварки труб, при которых измен ют мощность, подводимую к нагревательному устройству, в зависимости от интегрального потока излучени , воспринимаемого фотопирометрическим датчиком . Недостатком данного способа  вл етс  то, что датчик располагаетс  в непосредственной близости от сварки, это неблагопри тно сказываетс  на его надежности и работоспособности . Кроме того,показани  фотопирометрического датчика, установленного близко от очага сварки, завис т от множества факторов, не оказывсиощих заметного вли ни  на процесс сварки: выплески металла, пыль, пары воды и другие факторы, присутствующие в зоне сварки и визировани .

Наиболее близким по техническоп сущности к изобретению  вл етс  способ автоматического регулировани 

процесса высокочастотной сварки, при котором измен ют мощность источника нагрева в зависимости от величины, характеризуквдей температуру сварного шва за очагом сварк.и и устройство дл  осуществлени  этого способа, со .держсвцее .фотопирометрический датчик и последовательно соединенные задатчик , элемент сравнени , усилительно0 преобразующее устройство, источник нагрева и нагревательное устройство 21 .

Однако данное техническое решение не обеспечивает достаточной точнос5 ти регулировани .

Цель изобретени  - повышение точности регулировани .

С этой целью измер ют температуру сварного шва в двух различных точках,

0 . измер ют также скорость движени  трубы меходу этими точками, а мощность источника нагрева измен ют в зависимости от отклонени  от.заданного 5 значени  величины б, определ емой из соотношени 

Ыа11-

6 :

WWV

Claims (2)

1. 30 где Т - температура сварного шва в точке, наход щейс  .на рассто нии S-S-, от очага сварки Т - температура сварного шва в точке, наход щейс  на рассто нии S от оча.га сварки, измеренна  .через промежуток времени после иэме . рени  температуры TjА V - скорость движени  трубы между точками, где производ т измерение.температуры. Устройство дл  осуществлени  указанного способа автоматического регулировани  процесса высокочастотной сварки дополнительно содержитвторой фотопирометрический датчик, датчик скорости движени  трубы и вычислительное устройство, выходы фотопирометрических датчиков и.датчиков скорости движени  трубы соединены со входами вычислительного устройства , а вьдход вычислительного устройстаа,со входом элемента сравнени . На чертеже приведена предлагаема  схема устройства дл  автоматического регулировани  процесса высокочастотной сварки пр мошовных труб. Датчики 1 и 2 температуры шва рас положены соответственно на рассто нии S и S-S от очага сварки, ме оду ними находитс  датчик3 скорости движени  трубы. Выходы датчиков 1 и 2 температуры шва и датчика 3 скорос ти движени  трубы 4 соединены со входами вычислительного элемента 5, выход которого соединен с одним входом элемента. 7 Сравнени / с Другим входом элемента 7 сравнени  соединен выход задатчика б. Выход эле мента 7 сравнени  соединен со входо усилител -преобразовател  8, выход которого соединен ей входом высокочастотнрго генератора 9. ааход высо кочастотного генератора 9 соединен с нагревательным элементом 10. Свариваема  труба 4 движетс  в направлении , показанном стрелкой. Способ автоматического регулирювани  теплового режима сварки пр мо шовных труб осуществл етс  следую-, щим образом. Вычислительный блок 5 через заданный промежуток времени, например 0,02 с, опрашивает датчик 2 темпера . туры шва и снимает с него значение температуры Т.. Далее вычислительно устройство 5 снимает показание V датчика 3 скорости движени  трубы и через Промежуток времени - после опрЬса датчика 2- температуры шва опрашивает датчик 1 температуры шва снима  с него значение температуры Т. Вычислительное устройство 5 выд ет На элемент 7 сравнени  сигнал, пропорциональной величины ё , вычис енной согласно математическому выражению ё ,,. () . (VVУказанный сигнал сравниваетс  в элементе 7 сравнени  с сигналом заатчика 6. Сигнал рассогласовани ,, усиленный и преобразованный в усилителе-преобразователе 8, -воздействует на мощностьj подводимую от высокочастотного генератора 9 к нагревательному элементу 10, стабилизиру  температуру очага сварки трубы 4. , . Мч1тематическое выражение (1/ получено следующим образом. Остывание шва происходит по закону t и V.-r , () где т - текущее значение темпе ратуры шва; Т - температур очага расплащлени ; . -врем  остывани , -посто нна  времени остывани . Раскладыва  (2) в р д Тейлера и отбрасыва  члены со степен ми, вьпие первой, получим Т (.l)Температура шва Т в точке установки датчика 1 температуры шва равна . , т;.т(1-|).- (3) Врем  остывани  fc , где V средн   скорость перемещени  трубы на участке между очагом расплавлени  и точкой установки датчика 1 температуры шва. Температура очага расплавлени  - И) Величина В зависит от конкретных условий охлаждени  и уточн етс  на уравнени  . где Тл L-ji температура шва в точке установки датчика 2 температу1ил шва; S - рассто ние междудатчиком 1 и 2 температуры шва. Реша  математическое выражение (5) относительно В ,. получим В , :Ж. После подстановки (б) и (4) и преобразований получим T VSCVT,) Высока  работоспособность и надежность систем, реализующих предложенный способ, обеспечиваетс  тем, i4To измерение температуры прризводитс  не в зоне очага сварки, а в точках, которые можно подобрать с таким расчетом, чтобы обеспечивалис благопри тные услови  работы датчиков . В качестве датчиков температуры используютс  серийные фотоэлектрические пирометры, а в качестве вы числительного устройства - микропроцессорный набор, который облёщае высокой надежностью и, благодар  малым габаритам, может выполн тьс  в виде вставного блока, помещаемого в шкафу датчика температуры. Кроме того, возможные изменени  положени  Очага сварки практически не вли ют на стабильность и точност функционировани  системы, так как амплитуда этих изменений исчезающе мала по сравнению с рассто нием, аа котором от зоны сварки располагаетс датчик температуры. Указанные особенности предложенного способа позвол ют широко внедр ть его на различных трубоэлектросварочных агрегатах. . Формула изобретени  1. Способ автоматического регули ровани  процесса высокочастотной сварки, при котором измен ют мощность источника нагрева в зависимоети от величина, характеризующей температуру сварного шва за очагом сварки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности регулировани , измер ют температуру сварного шва в двух различных точках измер ют также скорость движени  трубы между этими точкгили, а глоч ост источника нагрева измен ют в зависимости от отклонени  от заданного .значени  величины j , определ емой из соотношени  А - -iTgS V,-5lVT,) где Р - температура сварноххэ шва в точке, наход щейс  на рассто нии S - S от очага сварки; . Т - температура сварного шва в точче, находшцейс  на рассто нии S от очага сварки, измеренна  через промежуток времени & после измерени  температуры Т, V - скорость движени  трубы между точками, где производ т измерение температура. 2. Устройство дл  осуществлани  способа автоматического регулировани  по п.1, содержащее фотопирометрический датчик в последовательно соединенные задатчик, элемент сравнени , усилнтельно-преобразукщий элемент, источник нагрева и нагревательный элемент, отличающеес  тем, что ОНО содержит йторой фотопирометрический датчик, датчик скорости движени  свариваемого издели  и издели , и вычислительвый блок, выходы фотопирометрических датчиков и датчика скорости движени  соединены со входами вычислительного блока, а выход вычислительного блока со входом элемента сравнени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №200060,. кл. В 23 К 13/02, 1966.
2. 2.Авторское свидетельство СССР №560716, кл. В 23 К 13/00, 1975.