Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


SU994176A1 - Method of measuring distance to articles surface at arc welding - Google Patents

Method of measuring distance to articles surface at arc welding
Download PDF

Info

Publication number
SU994176A1
SU994176A1SU803258695ASU3258695ASU994176A1SU 994176 A1SU994176 A1SU 994176A1SU 803258695 ASU803258695 ASU 803258695ASU 3258695 ASU3258695 ASU 3258695ASU 994176 A1SU994176 A1SU 994176A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
welding
signal
sound wave
arc
distance
Prior art date
Application number
SU803258695A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Афанасьевич Нартов
Алексей Владимирович Степаненко
Original Assignee
Комсомольский-на-Амуре политехнический институт
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 Комсомольский-на-Амуре политехнический институтfiledCriticalКомсомольский-на-Амуре политехнический институт
Priority to SU803258695ApriorityCriticalpatent/SU994176A1/en
Application grantedgrantedCritical
Publication of SU994176A1publicationCriticalpatent/SU994176A1/en

Links

Landscapes

Description

Translated fromRussian

Изобретение относится к области сварочного производства, в частности к способу измерения расстояния до поверхности изделия при дуговой электросварке, и может найти применение, в частности, при измерении длины дугового ггромежут—5ка при сварке плавящимся' электродом.The invention relates to the field of welding production, in particular to a method for measuring the distance to the surface of a product during electric arc welding, and can find application, in particular, when measuring the length of an arc between-5 ka when welding with a consumable electrode.

Известен способ измерения расстояния до поверхности изделия при дуговой электросварке, включающий подачу от генератора звукового сигнала на поверхность изделия звуковой волны, регистрацию в контрольной точке звуковой волны, отраженной от поверхности изделия, и оценку измеряемого расстояния по пути, прой-J5денному звуковой волной в интервал времени между ее излучением и регистрацией в контрольной точке £ 1 J .Known method of measuring the distance to the product surface during arc electric welding comprising supplying an audio signal from the generator to the surface acoustic wave product, registered in the control point of the sound wave reflected from the surface of the article, and evaluation of the measured distance of the path proy-J5 dennomu sound wave in the interval time between its emission and registration at the control point £ 1 J.

Недостатком известного способа является низкая точность измерения, обус- 20 ловленная необходимостью прохождения звуковой волны двойного пути, от генератора до поверхности изделия и от поверхности изделия до контрольной точки, при этом скорость перемещения звуковой волны из-за колебаний сварочной ванны носит неравномерный характер.A disadvantage of the known method is the low accuracy of measurement, caused by the necessity of passing a double-path sound wave from the generator to the product surface and from the product surface to the control point, while the speed of movement of the sound wave due to oscillations of the weld pool is uneven.

. Целью изобретения является повышение точности измерения расстояния до поверхности изделия при дуговой электросварке.. The aim of the invention is to improve the accuracy of measuring the distance to the surface of the product during electric arc welding.

Это достигается тем, что при реализации способа измерения расстояния до поверхности изделия при дуговой электросварке, включающего подачу от генератора звукового сигнала на поверхность иэI делия звуковой волны, регистрацию в конт— • рольной точке звуковой волны, отраженной от поверхности изделия, и оценку измеряемого расстояния по пути, пройденному звуковой волной в. интервале времени между ее излучением и регистрацией в кот>рольной точке, в качестве генератора звукового сигнала используют сварочную дугу, в процессе измерения регистрируют случайные изменения величины сварочного тока, а момент начала излучения звуковой волны на поверхность изделия оценивают по всплеску переменной состав—1 ляющей сварочного тока, определяя при этом взаимокорреляпионную функцию тока и звуковой волны с фиксированием сдвига экстремума корреляционной функции от ее начального значения.This is achieved by the fact that when implementing the method of measuring the distance to the surface of the product during electric arc welding, which includes supplying a sound signal from the generator to the surface of the sound wave divisions, registration at the control point of the sound wave reflected from the surface of the product, and estimating the measured distance from sound wave c. the time interval between its radiation and registration at the critical point, a welding arc is used as the generator of the sound signal, random changes in the value of the welding current are recorded during the measurement, and the moment of the beginning of the emission of the sound wave on the surface of the product is estimated by a burst of a variable component of1 welding current, while determining the cross-correlation function of the current and the sound wave with fixing the shift of the extremum of the correlation function from its initial value.

На фиг. 1 показан сварочный аппаратi с элементами устройства, реализующего способ; на фиг. 2 - блок-схема узла регистрации звуковой волны (корреляте—: ра), предназначенного для реализации способа измерения расстояния до поверхности изделия при дуговой электросварке.In FIG. 1 shows a welding machine i with elements of a device that implements the method; in FIG. 2 is a block diagram of a sound wave recording unit (correlate—: pa) intended to implement a method for measuring a distance to a surface of a product in electric arc welding.

На листы 1 металла наложены накладка 2 и ползун 3. На ползуне 3 закреплена каретка 4 сварочного аппарата с направляющей трубой 5 для подачи электродной проволоки 6. На каретке 4 закреплен микрофон 7 и конец сварочного кабеля 8, проходящего через сердечник трансформатора 9 тока. К выходам микрофона 7 и трансформатора 9 тока подключен узел 10 регистрации звуковой волны (коррелятор), выполненный на электрически соединенных усилителя 11, фильтров 12 и 13 верхних частей, формирователей 14 и 15 импульсов, регистра 16 сдвига, схем 17 и 18 совпадения, сглаживающих фильтров 19 и 20, вычитающего устройства 21, генератора 22 тактовых импульсов). К выходу генератора 22 подключен частотомер 23. Кроме того, в устройство могут входить экстремальный регулятор 24 и измерительный прибор 25.A plate 2 and a slider 3 are superimposed on the metal sheets 1. A slide 4 of the welding machine with a guide tube 5 for feeding the electrode wire 6 is fixed on the slide 3. A microphone 7 and the end of the welding cable 8 passing through the core of the current transformer 9 are fixed to the slide 4. To the outputs of the microphone 7 and the current transformer 9, a sound wave recording unit 10 (correlator) connected to an electrically connected amplifier 11, top filters 12 and 13, pulse shapers 14 and 15, shift register 16, matching circuits 17 and 18, smoothing filters is connected 19 and 20, a subtracting device 21, a clock generator 22). A frequency meter 23 is connected to the output of the generator 22. In addition, an extreme regulator 24 and a measuring device 25 can enter the device.

На фиг. 1 изображены также входы 26, 27 и 28 и выход 29 коррелятора.In FIG. 1 also shows the inputs 26, 27 and 28 and the output 29 of the correlator.

В процессе электродуговой сварки случайные изменения тока сварочной дуги через трансформатор -9 тока подают на вход 26 коррелятора 10 и задерживают в нем на время 'Г . На другой вход 27 коррелятора подают сигнал от микрофона 7, закрепленного на расстоянии 8 от уровня жидкого металла в меоте существования сварочной дуги. Шумовой сигнал от сварочной дуги на выходе микрофона будет задержан относительно сигнала, ра тока, поступающего от трансформатона время запаздывания Έγ г- -кит с скорость звука в воздухе.In the process of electric arc welding, random changes in the current of the welding arc through a current transformer -9 are fed to the input 26 of the correlator 10 and delayed therein for a period of 'G. To the other input 27 of the correlator, a signal is supplied from a microphone 7 fixed at a distance of 8 from the level of the liquid metal in the existence of the welding arc. The noise signal from the welding arc at the microphone output will be delayed relative to the signal, the current received from the transformer, the delay time is Έγ g-kand t is the speed of sound in air.

где С Выходной сигнал коррелятора представляет собой взаимную корреляционную, функцию входных сигналовwhere C The output signal of the correlator is a cross-correlation function of the input signals

ТRxy = t J ’ оTR xy = t J 'o

где x(-fc -'t')- сигнал, поступивший от трансформатора тока; сигнал, поступивший от микрофона.where x (-fc -'t ') is the signal received from the current transformer; signal received from the microphone.

Уровень выходного сигнала зависит от разности транспортного запаздывания Тт , и введенной в первый канал задержки и будет иметь максимум при 'С-'Гу .The level of the output signal depends on the difference of the transport delay Tt and the delay introduced into the first channel and will have a maximum at 'С-Гу.

Экстремальным регулятором 24, подключенным к третьему входу 28 коррелятора, влияют на параметры линии задержки, изменяя время запаздывания Ъ до получения на выходе коррелятора максимума сигнала. Измерительный прибор 25 показывает расстояние от микрофона до сварочной дуги согласно выражению £ = > С ττ .An extremal controller 24 connected to the third input of the correlator affects the parameters of the delay line by changing the delay time b until a signal maximum is obtained at the output of the correlator. The measuring device 25 shows the distance from the microphone to the welding arc according to the expression £ => C ττ .

Предлагаемое устройство дает возможность измерить расстояние до уровня жидкого металла при электродуговой сварке и позволяет автоматизировать сварочные работы, например, при сварке вертикальных швов в судостроении.The proposed device makes it possible to measure the distance to the level of liquid metal in electric arc welding and allows you to automate welding work, for example, when welding vertical seams in shipbuilding.

Пример. Два листа 1 металла толщи25 /ной S закрепляются неподвижно в стойках сварочного аппарата. С одной стороны зазор между листами закрывает охлаждаемая накладка 2, с другой - ползун 3, который может перемещаться вверх по стойкам аппарата. На ползуне крепится подвижная каретка 4 с направляющей трубкой 5, по которой в зазор непрерывно подается электродная проволока 6. Для равномерного проваривания шва каретка может перемещаться вперед-назад по направляющим ползуна на расстояние Λ X < S . На каретке на расстоянии ₽ от места горения дуги с помощью кронштейна жестко закреплен микрофон 7. Кабель 8, по которому протекает сварочный ток, проходит, через сердечник трансформатора 9 тока. Так как источником звука при сварке является сварочная дуга, то между сигналом ν (t), снимаемым с микрофона, и сигналом переменной составляющей сварочного тока X (Л ) , снимаемого с трансформатора тока, существует корреляционная связь.Example. Two sheets of 1 metal with a thickness of 25 S are fixed motionless in the racks of the welding machine. On the one hand, the gap between the sheets is closed by the cooled pad 2, on the other - the slider 3, which can move up the racks of the apparatus. A movable carriage 4 is mounted on the slider with a guide tube 5, through which the electrode wire 6 is continuously fed into the gap. To evenly weld the seam, the carriage can move back and forth along the slide rails at a distance Λ X <S. Microphone 7 is rigidly fixed to the carriage at a distance of ₽ from the arc burning point using a bracket. Cable 8, through which the welding current flows, passes through the core of the current transformer 9. Since the welding sound source is the welding arc, there is a correlation between the signal ν (t), taken from the microphone, and the signal of the variable component of the welding current X (Л), taken from the current transformer.

. На этом явлении основан принцип действия данного устройства. Для выявления корреляционной связи между сигналами X (t) и У (1) они подаются на вход коррелятора.. The principle of operation of this device is based on this phenomenon. To identify the correlation between the signals X (t) and Y (1) they are fed to the input of the correlator.

Сигнал х(1) с трансформатора тока /и усиленный усилителем 11 сигнал у(1) с микрофона через фильтры 12 и 13 верхних частот подаются на вход формирователей 14 и 15 импульсов, на выходе которых формируются клиппированные сигна5 994176 6 yibi Styn[x(L)}HScpi[y(t)]. , Эти сигналы подаются на двухканальный коррелятор, собранный по дифференциальной схеме. Сигнал 5<},η[χ(ί)] поступает на вход регистра 16 сдвига с переменной частотой такто- 5 выхиькпульсов. В регистре этот сигнал квантуется по времени с частотой тактовых импульсов £п=4 /Тп и задерживается на время T=cj,Tn , где q, - число ячеек регистра сдвига; Тп — период следования продвигающих импульсов.The signal x (1) from the current transformer / and the signal y (1) amplified by the amplifier 11 are transmitted from the microphone through the high-pass filters 12 and 13 to the input of the pulse shapers 14 and 15, at the output of which clipped signals are generated5 994176 6 yibi Styn [x (L (L )} HScpi [y (t)]. , These signals are fed to a two-channel correlator assembled according to a differential circuit. The signal 5 <}, η [χ (ί)] is fed to the input of the shift register 16 with a variable frequency of the 5 clock pulses. In the register, this signal is quantized in time with a frequency of clock pulses of £n = 4 / Tn and is delayed by the time T = cj, Tn , where q is the number of cells in the shift register; Tp - the period of successive impulses.

Задержанный сигнал x^ (t) с выхода регистра (ячейка tj,-2) вместе с сигналом Scj,n|y(£)J подается на схему 17 совпадения. Дополнительная постоянная задер ж-’5ка Δ'ΐ , необходимая для работы дифференциальной схемы, осуществляется последними ячейками регистра (<^,<(,-1). Выходной сигнал с последней ячейки регистра сдвига 1 вместе с сигналом 20 (?(-£))подается на схему совпадения второ го канала коррелятора 10. Выходные сигналы схем 17-и 18 совпадения после сглаживания в фильтрах 19 и 20 подаются на вычитающее устройство 21. Раз— *·* ностный сигнал воздействует на генератор 22 тактовых импульсов, управляя его частотой. Частота генератора тактовых импульсов определяет величину регулируемой задержки ΐ , введенной в 30 канал первого сигнала χ(£). Так как частота генератора тактовых импульсов обратно пропорциональна измеряемому расстоянию £ от микрофона до места горения дуги (до уровня жидкого металла), 35 то по частотомеру 23, подключенному к выходу генератора тактовых импульсов, можно судить о величине этого расстояния, т.е. измерять уровень жидкого металла при электродуговой сварке. 40The delayed signal x ^ (t) from the register output (cell tj, -2), together with the signal Scj, n | y (£) J, is supplied to the matching circuit 17. An additional constant delay of '5 kA Δ'ΐ, necessary for the differential circuit to work, is carried out by the last cells of the register (<^, <(, - 1). The output signal from the last cell of shift register 1 together with signal 20 (? (- £ )) is fed to the coincidence circuit of the second channel of the correlator 10. The output signals of the matching circuits 17 and 18 after smoothing in the filters 19 and 20 are fed to the subtractor 21. The difference signal acts on the clock generator 22, controlling its frequency The frequency of the clock determines the quantities adjustable delay ΐ, introduced into channel 30 of the first signal χ (£). Since the frequency of the clock generator is inversely proportional to the measured distance £ from the microphone to the arc burning point (to the level of molten metal), 35 by the frequency meter 23 connected to the output of the clock generator pulses, one can judge the value of this distance, that is, measure the level of liquid metal in electric arc welding.

Таким образом, использование предложенного способа, по сравнению с базовым объектом—прототипом, позволяет по» высить точность измерения расстояния до поверхности изделия при электродуговой сварке, а следовательно качество сварки.Thus, the use of the proposed method, in comparison with the basic object, the prototype, allows you to improve the accuracy of measuring the distance to the surface of the product during electric arc welding, and therefore the quality of welding.

**

Claims (1)

Translated fromRussian
(54} СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ДО ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЯ ПРИ ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОСВАРКЕ Изобретение относитс  к области сварочного производства, в частности к способу измерени  рассто ни  до поверхности издели  при дуговой электросварке, и может найти применение, в частности, при измерении длины дугового промежут ка при сварке плав щимс  электродом. Известен способ измерени  рассто ни  до поверхности издели  при дуговой элёк росварке, включающий подачу от генератора звукового сигнала на поверхность издели  звуковой волны, регистрацию в контрольной точке звуковой волны, отраженной от поверхности издели , и оценку измер емого рассто ни  по пути, пройденному звуковой волной в интервал вре мени между ее излучением и регистрацией в контрольной точке 11 3 Недостатком известного способа  вл етс  низка  точность измерени , обусловленна  необходимостью прохождени  звуковой волны двойного пути, от ген&amp;ратора до поверхности издели  и от поверхности издели  до контрольной точки. при этом скорость перемещени  звуковой волны из-за колебаний сварочной ванны носит неравномерный характер. . Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  рассто ни  до поверхности издели  при дуговой электросварке. Это достигаетс  тем, что при реализации способа измерени  рассто ни  до поверхности издели  при дуговой электрооварке , включающего подачу от генерат ра звукового сигнала на поверхность иэдели  звуковой волны, регистрацик) в конт- рольной точке звуковой волны, отраженной от поверхности издели , и оценку измер емого рассто ни  по пути, пройденному звуковой волной в. интервале времени между ее излучением и регистрацией в конт рольной точке, в качестве генератора звукового сигнала используют сварочную дугу , в процессе измерени  регистрируют случайные изменени  величины сварочного тока, а момент начала излучени  звуковой волны на поверхность издели  оценивают по всплеску переменной состйв99 л оощей сварочного тока, определ   при этом взавмокорреп пвонную фуик ию ток и звуковой волны с фиксврованвем сдвиг экстремума коррел щонной функции от е начального значени . На фиг. 1 показан сварочный аппарат с элементами устройства, реализующего способ; на фиг. 2 - блок-схема узла регнстрадаи звуковой волны (.коррел те ра ), предназначенного дл  реализации способа измерени  рассто ни  до поверх ности издели  при дуговой электросварке На листы 1 металла наложены наклад ка 2 и ползун 3. На ползуне 3 закреплена каретка 4 сварочного аппарата с направл ющей трубой 5 дл  подачи элект родной проволоки 6. На каретке 4 зак- реплен микрофон 7 и конец сварочного кабел  8, проход щего через сердечник трансформатора 9 тока. К выходам микрофона 7 и трансформатора 9 тока подключен узел 10 регистрации звуковой волны (ксфрел тор), вьшолненный из электрически соединенных усилител  11, фильтров 12 и 13 верхних частей, фе мирователей 14 и 15 импульсов, регист ра 16 сдвига, схем 17 и 18 совпадени  сглаживающих фильтров 19 и 20, вычитающего устройства 21, генератора 22 тактовых импульсов). К выходу генератора 22 подключен частотомер 23. Кроме тогл, в устройство могут входить экстремальный регул тор 24 и измерительный прибор 25. На фиг. 1 изображены также входы 26, 27и 28и выход 29 коррел тора. В процессе электродуговой сварки случайные изменени  тока сварочной дуги через трансформатор -9 тока подают на вход 26 коррел тора 1О и задерживают в нем на врем  Т . На другой вход 27 коррел тора подают сигнал от микрофона 7, закрепленного на рассто нии Е от уровн  жидкого металла в мео те существовани  сварочной дуги. Шумо вой сигнал от сварочной дуги на выходе микрофона будет задержан относительно сигнала, поступающего от трансформатора тока, на врек запаздывани  tj г- -i-, где С - скорость звука в воздухе. Выходной сигнал коррел тора предста л ет собой взаимную коррел ционную, функцию входных сигналов Т Г x(t-r)(i-t)6it, где х()- сигнал, поступивщий от трансформатора тока; Vl-k-f)- сигнал, поступивщий от микрофона. Уровень вьисодного сигнала зависит от разности транспортного запаздывани  TT- , и введенной в первый канал задержки и будет иметь максимум при ,. . Экстремальным регул тором 24, подключенным к третьему входу 28 коррел тора , вли ют на параметры линии задержки , измен   врем  запаздывани  Т до получени  на выходе коррел тора максимума сигнала. Измерительный прибор 25 показывает рассто ние от микрофона до сварочной дуги согласно выражению i ег . Предлагаемое устройство дает возможность измерить рассто ние до уровн  жидкого металла при электродуговой сварке и позвол ет автоматизировать сварочные работы, нгшример, при сварке вертикальных щвов в судостроении. Пример. Два лисТа 1 металла толщиной S закрепл ютс  неподвижно в стойках сварочного аппарата. С одной стороны зазор между листами закрывает охлаждаема  накладка 2, с другой - ползун 3, который может перемещатьс  вверх по стойкам аппарата. На ползуне крепитс  подвижна:  каретка 4 с направл ющей трубкой 5, по которой в зазор непрерывно подаетс  электродна  проволока 6. Дл  равномерного проваривани  шва каретка может перемещатьс  -вперед-назад по направл ющим ползуна на рассто ние 4 X 5 . На каретке на рассто5шии Р от места горени  дуги с помощью кронщтей- на жестко закреплен микрофон 7. Кабель 8, по которому протекает Сварочный ток, проходит через сердечник трансформатора 9 тока. Так как источником звука при сварке  вл етс  сварочна  дуга, то между сигналом V (t), снимаемым .с микрофона , и сигналом переменной составл ю, шей сварочного тока X (t) t снимаемого с трансформатора тока, существует коррел ционна  св зь. . На этом  влении основан принцип действи  данного устройства. Дл  вы &amp;лени  коррел ционной св зи между сигналами X (t) и V (i) они подаютс  на вход коррел тора. Сигнал X (i) с трансформатора тока И усиленный усилителем 11 сигнал v(-t| с микрофона через фильтры 12 и 13 верхних частот подаютс  на вход формирователей 14 и 15 импульсов, на выходе которых формируютс  клипПированные сигна- yibiS n x(t)(t)J. аги сигналы подаютс  на двухканагаьный коррел тор, собранный по дифференциальной схеме. Сипнал ((t)J поступает на вход регистра 16 сдвига с переменной частотой тактовых , ш огсульсов. В регистре этот сигнал квантуетс  по времени с частотой такто 1х импульсов q f/Tj и задерживаетс  на врем  ,Tf, , где cj, - число  чеек регистра сдвига; Т, - период следовани  продвигающих иьшульсов. Задержанный сигнал ) с выхода регистра ( чейка tj,-2) вместе с сигналом 5c|,n|y(t)J подаетс  на схему 17 совпадени . Дополнительна  посто пкна  за ер} ка дТ , необходима  дл  работы дифф&amp;ренниальной схемы, осуществл етс  последними  чейками регистра (, }, -1). Вы ходной сигнал с последней  чейки регйст , ра сдвига Х2(.:| вместе с сигналом {Ь)}подаетс  на схему совпадени  второго канала коррел тора 10. Выходные сигналы схем 1,7-и 18 совпадени  после сглаживани  в 4мльтрах 19 и 2О пода1бтс  на вычитающее ус:фойство 21. Раз- ностный сигнал V V-}-V2 воздействует на г ератор 22 тактовых импульсов, управ л   его частотой. Частота генератора .тактовых импульсов сшредел ет величину регулируемой задержки Т , введенной в канал первого сигнала x(t). Так как частота генератора тактовых импульсов обратно пропорционЁЦС ш измер емому рас сто нию от микрофона до места гор&amp;ни  дуги (до уровн  жидкого металла), то по частотомеру 23, подключенному к выходу генератора тактовых импульсов, можно судить о величине этого paccTosbни , т.е. измер ть уровень жидкого металла при электродуговой сварке. Таким образом, использование преа ложенного способа, по сравнению с базовым объектом-афототипрм, позвол ет повысить . точность рассто ни  до поверхности иг( при электродуговой сварке, а следовательно качество сварки. ч... . Формула изобретенй  Способ измерени  расстоаии а до aoBepXf ности издели  при дуговой электросварке, включающий подачу от генератора звукового сигнала  а поверхность звуковой волны, регистрацию в контрольной точке звуковой вопны, отраженной от поверхности издели , и оценку измер емого рассто ни  по пути, пройденному звуковой волной в интервал :щ емени между ее излучением и регистрацией ее в кошурольной точке, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в кач.естве генератора звукового сигнала используют св очную дугу, в процессе измерени  регистрируют случайные измене1ш  величины сварочного тока, а мсшент начала излучени  звуковой волны на поверхность иащели  оцен вают по всплеску перем шоб составл ющей сварочногю тока, ощшдел   при этом взаимокоррел ционную функцию тока в звуковой волны с фиксированием сдвига экстремума коррел ционной от ее начального значени . Источмики информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Козубовский С. Ф. Коррел циоШш е экстремальные системы. Справочник. Киев. Наукова думка, 1973, с. 1О8-125 (прототип).(54} METHOD OF MEASURING DISTANCE TO A PRODUCT SURFACE IN ARC ELECTRIC WELDING The invention relates to the field of welding production, in particular, to a method of measuring the distance to the surface of a product with electric arc welding, and can be used, in particular, when measuring arc length in welding melt electrode is known. There is a method of measuring the distance to the surface of the product with the arc element of the welding, including the supply from the generator of a sound signal to the surface of the product of a sound wave, Control point of the sound wave reflected from the surface of the product, and estimate the measured distance along the path traveled by the sound wave in the time interval between its radiation and recording at the test point 11 3 The disadvantage of this method is the low measurement accuracy due to the necessity of the sound wave passing double path, from gene &amp; rator to the surface of the product and from the surface of the product to the control point, while the speed of movement of the sound wave due to fluctuations in the weld pool is uneven character. . The aim of the invention is to improve the accuracy of measuring the distance to the surface of the product during electric arc welding. This is achieved by the fact that, when implementing the method of measuring the distance to the product surface with an electric arc cooker, which includes sending a sound signal from the generator to the surface and edel of the sound wave, recorded) at the control point of the sound wave reflected from the product surface, distance along the path traveled by the sound wave c. the time interval between its radiation and registration at the control point, a welding arc is used as a sound signal generator, random changes in the welding current are recorded during the measurement, and the instant of the start of radiation of the sound wave to the surface of the product is estimated from a burst of variable current In this case, we determined the correlation of the sound wave and the sound wave with a fixed shift of the extremum correlating the symphonic function from the initial value. FIG. 1 shows a welding machine with elements of a device implementing the method; in fig. 2 is a block diagram of a sound wave Regnstrad and () corrector assembly for implementing the method of measuring the distance to the surface of the product during electric arc welding; The overlays 2 and the slider 3 are superimposed on the metal sheets 1; with a guide tube 5 for feeding the electric wire 6. On the carriage 4 there is a microphone 7 fixed and the end of the welding cable 8 passing the current through the core of the transformer 9. The outputs of the microphone 7 and the current transformer 9 are connected to the node 10 for detecting the sound wave (xfrector), made of electrically connected amplifier 11, filters 12 and 13 upper parts, exchangers 14 and 15 pulses, shift register 16, and matching circuits 17 and 18 smoothing filters 19 and 20, subtractive device 21, generator 22 clock pulses). A frequency meter 23 is connected to the output of the generator 22. In addition, the device may include an extreme controller 24 and a measuring device 25. FIG. Figure 1 also shows the inputs 26, 27 and 28 and the output 29 of the correlator. In the process of electric arc welding, random changes in the current of the welding arc through the current transformer -9 are fed to the input 26 of the correlator 1O and are delayed therein by time T. At the other input 27 of the correlator, a signal is supplied from the microphone 7 fixed at a distance E from the level of the liquid metal in the mode of existence of the welding arc. The noise signal from the welding arc at the microphone output will be delayed relative to the signal from the current transformer, due to a delay of tj g- - i, where C is the speed of sound in air. The output signal of the correlator is a cross-correlation function of the input signals T G x (t-r) (i-t) 6it, where x () is the signal from the current transformer; Vl-k-f) - the signal from the microphone. The level of the output signal depends on the difference in transport delay TT-, and the delay introduced into the first channel and will have a maximum at,. . An extreme controller 24 connected to the third input 28 of the correlator affects the parameters of the delay line by changing the delay time T until a maximum signal is obtained at the output of the correlator. The meter 25 shows the distance from the microphone to the welding arc according to the expression i er. The proposed device makes it possible to measure the distance to the level of the liquid metal during electric arc welding and allows you to automate the welding work, as well as when welding vertical shchi in shipbuilding. Example. Two sheets of metal 1 with a thickness S are fixed motionless in the posts of the welding machine. On one side, the gap between the sheets closes the cooling pad 2, on the other, the slider 3, which can move upwards along the posts of the apparatus. On the slider is mounted movable: the carriage 4 with the guide tube 5, through which the electrode wire 6 is continuously fed into the gap. To evenly weld the seam, the carriage can move - forward and backward along the slider guides for 4 x 5. A microphone 7 is rigidly fixed on the carriage at a distance P from the place of arc burning by means of a bracket. Cable 8, through which the welding current flows, passes through the core of the current transformer 9. Since the welding source is a welding arc, there is a correlation link between the signal V (t) taken from the microphone and the variable signal that is the welding current X (t) t taken from the current transformer. . The principle of operation of this device is based on this phenomenon. To improve the correlation between signals X (t) and V (i), they are fed to the input of the correlator. The signal X (i) from the current transformer And amplified by amplifier 11, the signal v (-t | from the microphone, through the filters 12 and 13 of the upper frequencies are fed to the input of the formers 14 and 15 pulses, the output of which creates a clip. Signalized signals S nx (t) (t ) J. Aghi signals are sent to a two-kangal correlator assembled in a differential circuit. Sipnal ((t) J is fed to the input of shift register 16 with variable frequency clock, w oh pulsos. In the register this signal is time-quantized with a frequency of 1x qf pulses / Tj and is delayed by time, Tf,, where cj, is the number of register cells shift, T, is the period following the advancing pulses. The delayed signal) from the output of the register (cell tj, -2) together with the signal 5c |, n | y (t) J is fed to the coincidence circuit 17. Additional constants for ep} c dT , required for operation of the diff &amp; rennial circuit, carried out by the last register cells (,}, -1). The output signal from the last cell registrar, shift x2 (.: | together with the signal {b)} is fed to the coincidence circuit of the second channel the correlator of the torus 10. The output signals of the circuits 1.7 and 18 coincide after smoothing in 4m 19 and 2o for 1 subtractor: Form 21. The difference signal V V -} - V2 affects a generator of 22 clock pulses, controlling its frequency. The frequency of the generator of pulse pulses determines the amount of adjustable delay T introduced into the channel of the first signal x (t). Since the frequency of the clock pulse generator is inversely proportional to the measured distance from the microphone to the place of the &amp; arc (to the level of the liquid metal), the frequency meter 23 connected to the output of the clock generator can be judged on the magnitude of this paccTosbn, t. e. measure the level of liquid metal during arc welding. Thus, the use of the proposed method, as compared with the base object-aphotype, allows to increase. Accuracy of the distance to the surface IG (in electric arc welding, and therefore the quality of welding. h .... Formula of the invention. Method of measuring the distance a to aoBepXf of the product during arc welding, including the supply from the generator of a sound signal and the surface of a sound wave, recording at the control point sound, reflected from the surface of the product, and an estimate of the measured distance along the path traveled by the sound wave in the interval: the gap between its radiation and its registration at a Koshurol point, characterized in that The aim of improving the measurement accuracy, as a sound signal generator, is using a direct arc, during the measurement process, random variations in the welding current are recorded, and the rate at which the sound wave starts to emit to the surface and the blasts are estimated by the surge of the component of the welding current, in this case the mutual correlation function of the current in the sound wave with a fixed shift of the extremum correlation from its initial value. Sources of information taken into account during the examination 1. Kozubovsky, S. F. Korrell, extremal systems. Directory. Kiev. Naukova Dumka, 1973, p. 1O8-125 (prototype).
SU803258695A1980-12-081980-12-08Method of measuring distance to articles surface at arc weldingSU994176A1 (en)

Priority Applications (1)

Application NumberPriority DateFiling DateTitle
SU803258695ASU994176A1 (en)1980-12-081980-12-08Method of measuring distance to articles surface at arc welding

Applications Claiming Priority (1)

Application NumberPriority DateFiling DateTitle
SU803258695ASU994176A1 (en)1980-12-081980-12-08Method of measuring distance to articles surface at arc welding

Publications (1)

Publication NumberPublication Date
SU994176A1true SU994176A1 (en)1983-02-07

Family

ID=20947026

Family Applications (1)

Application NumberTitlePriority DateFiling Date
SU803258695ASU994176A1 (en)1980-12-081980-12-08Method of measuring distance to articles surface at arc welding

Country Status (1)

CountryLink
SU (1)SU994176A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication numberPriority datePublication dateAssigneeTitle
CN103586603A (en)*2013-11-062014-02-19中联重科股份有限公司Weld gap variation detection method, welding method, and welding apparatus
RU227047U1 (en)*2024-03-122024-07-03Автономная некоммерческая организация дополнительного профессионального образования "Учебный центр Зинченко" DEVICE FOR PRODUCING SOUND BY ELECTRIC WELDING ARC

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication numberPriority datePublication dateAssigneeTitle
CN103586603A (en)*2013-11-062014-02-19中联重科股份有限公司Weld gap variation detection method, welding method, and welding apparatus
CN103586603B (en)*2013-11-062015-06-17中联重科股份有限公司Weld gap variation detection method, welding method, and welding apparatus
RU227047U1 (en)*2024-03-122024-07-03Автономная некоммерческая организация дополнительного профессионального образования "Учебный центр Зинченко" DEVICE FOR PRODUCING SOUND BY ELECTRIC WELDING ARC
RU2827390C1 (en)*2024-03-122024-09-25Автономная некоммерческая организация дополнительного профессионального образования "Учебный центр Зинченко"Device and method of sound reproduction by means of electric welding arc

Similar Documents

PublicationPublication DateTitle
US3400242A (en)Resistance welding
JP3644958B2 (en) Evaluation method of welded joint
US3648009A (en)Method and device for inspecting and/or controlling thermally produced mechanical joints
GB1594395A (en)Method and apparatus for measuring slag foaming using microwave level meter
US4567435A (en)Method and apparatus for continuously measuring distance utilizing eddy current and having temperature difference influence elimination
GB2040048A (en)Method of compensating for the infuences of temperature on the velocity of sound in a coupling medium for ultrasonc testing
JPH039828B2 (en)
US3462577A (en)Welding method and apparatus
CA1303683C (en)Automatic arc-welding method
US4187411A (en)Arc welding
US3404252A (en)Heat control method and apparatus for spot-welds
US4334433A (en)Method and apparatus for measuring thickness of clad steel
SU994176A1 (en)Method of measuring distance to articles surface at arc welding
US4127762A (en)Method for controlling and stabilizing fusion depth in electron-beam welding and device for effecting same
DE2629244B2 (en) Weld Assessment Method and Apparatus
US4353256A (en)Non-contact measurement of physical properties of continuously moving metal strip
US3954008A (en)Ultrasonic flow or current meter
US3179786A (en)Tracking system using flux relaxation
US4158122A (en)Method of measuring and stabilizing the diameter of heating point on workpiece in electron beam welding machine and on automatic device for realization thereof
US4644483A (en)Apparatus for determining the transit time of ultrasonic pulses in a fluid
GB2076966A (en)Apparatus and method for measuring layer thicknesses of a multilayered metal member
SU573290A1 (en)Method for inspecting the quality of joint at pressure-contact welding
SU1504026A1 (en)Method and apparatus for determining outreach consumable electrode
JP3116299B2 (en) Eddy current level meter
SU1068716A1 (en)Ultrasonic method of flow speed measuring and flowmeter for application thereof

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp