SU1016103A1 - Датчик рассто ни между сварочной горелкой и изделием - Google Patents

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

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.

Claims (3)

1. ДАТЧИК РАССТОЯНИЯ МЕЗДУ СВАРОЧНОЙ ГОРЕЛКОЙ И ИЗДЕЛИЕМ, СО- .

   ' 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.
2. 2 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.

   I датчик состоит из питающей обмотки 1 и измерительной обмотки 2, намотанных на общий изоляционный каркас
3. 3» Плоскости обмоток 1. и 2 взаимно' перпендикулярны .Датчик закреплён на корректоре так, что плоскость питающей обмотки . 1 параллельна по- ... . верхности обрабатываемого изделия 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.

   Датчик работает следующим образом.

   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.

   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.

   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.

   В зависимости от расстояния между датчиком и поверхностью свариваемого изделия 4 изменяется плотность вихревых токов 6 на поверхности и величина напряженности магнитного поля 7.