Исследование и разработка комплекса средств контроля параметров процесса производства сварных труб

• Автор: Тараев, Анатолий Леонович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Рустави
• Количество страниц: 299 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

ГЛАВА I. АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Актуальность исследований в области автоматизации трубоэлектросварочного производства на современном этапе .
1.2. Краткая характеристика технологического процесса производства сварных труб как объекта контроля и управления
1.3. Современное состояние автоматического контроля основных параметров, характеризующих процесс производства труб большого диаметра

1.3.1. Контроль параметров процесса сварки труб

1.3.2. Контроль параметров, характеризующих пространственную ориентацию рабочего органа при сварке и дефектоскопии шва

труб большого диаметра .

1.3.3. Контроль параметров, характеризующих геометрию труб

1.4. Постановка задачи создания проблемно ориентированного комплекса контроля процесса производства труб большого диаметра.
1.5. Цель и задачи исследования.
ГЛАВА П. ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ГИБКОГО ИНФОРМАЦИОННОГО МОДУЛЯ
КАК ПЕРВИЧНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕ
МЕЩЕНИЙ В УСТРОЙСТВАХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
2.1 Общая структура гибкого информационного
модуля
2.2. Принципы построения светооптического
преобразователя линейных перемещений.
2.2.1. Светооптический преобразователь в режиме преобразования вне источника
света.
2.2.2. Перекрытие светового потока заслонкой постоянной плотности .
2.2.3. Принцип построения светооптического преобразователя с оптическим клином.
2.3. Аномалии реального светового пятна
2.4. Исследование влияния конечной толщины светового пятна на статическую характеристику светооптического преобразователя.
2.5. Исследование влияния неравномерности освещенности светового пятна на статическую характеристику светооптического преобразователя .
2.6. Влияние сдвига светового пятна в направлении, перпендикулярном оси клина
2.7. Исследование влияния перекоса светового пятна на статическую характеристику светооптического преобразователя
2.8. Условия инвариантности статической характеристики светооптического преобразователя к аномалиям светового пятна
2.9. Принципы самоконтроля и самоградуировки гибкого информационного модуля .
2 Выводы к главе П .
ГЛАВА Ш. СИНТЕЗ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИБКОГО
ИНФОРМАЦИОННОГО МОДУЛЯ.
3.1. Принципы построения базового субмодуля.
3.2. Принципы агрегатирования гибкого информационного модуля .
3.3. Исследование базового субмодуля как источника информации об эффективных значениях электрических параметров сварки ПО
3.4. Исследование гибкого информационного модуля
как преобразователя линейных перемещений.
3.5. Построение и анализ математической модели гибкого информационного модуля
3.5.1. Определение и анализ факторного пространства и выбор аппроксимирующего полинома.
3.5.2. Схема и методика получения экспериментальных данных .
3.5.3. Статистическая оценка математической модели гибкого информационного модуля .
3.5.4.Оценка метрологических характеристик гибкого информационного модуля как преобразователя линейных перемещений .
3.6. Выводы к главе Ш
ГЛАВА 1У. ПОСТРОЕНИЕ МИКРОПРОЦЕССОРНОГО АГРЕГАТИР0ВАНН0Г
ГИБКОГО ИНФОРМАЦИОННОГО КОМПЛЕКСА СБОРА ПАРАМЕТРОВ
ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ТРУБ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА.
4.1. Функции и структура технических и программных средств микропроцессорного агрегатированного гибкого информационного комплекса .
4.2. Контроль процесса дуговой сварки труб
4.3. Контроль геометрии труб и заготовок
4.4. Выводы к главе 1У .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Патона, в которых в качестве первичного преобразователя применяются терморезисторы косвенного подогрева,инерционные оптроны,полупроводниковые термоэлементы . Важным их достоинством является возможность гальванической развязки источника сварочного тока и измерительных цепей. В данном случае задача заключается в разработке алгоритмов накопления интегральной суммы и неискаженной передаче кривой сигнала от ТЭСА к средствам МПТ. В настоящее время ТЭСА далеко не в должной мере оснащены приборами для контроляиДкр. Между тем,практика производства труб большого диаметра показала, что изменения,обусловленные неровностями свариваемой трубы по образующей,наличием раструба на концах ,дефектами формовки и др. Контрольэ на ТЭСА осуществляется основном, визуально, что осложняет условия труда сварщика,делает такой контроль субъективным и,разумеется,никоим образом не содействует автоматизации управления процессом сварки. Известные автоматические средства контроля построены на принципе обкатывания поверхности трубы контактным роликом и отличаются друг от друга способом передачи и преобразования в электрический сигнал смещений этого ролика. Поэтому усовершенствование средств контроля является актуальной задачей. При функционировании адаптивных систем управления уточнение математической модели объекта осуществляется как в процессе обучения, так и в процессе управления по результатам измерений факти ческого значения выходного параметра модели. Поэтому автоматический оперативный и достоверный контроль выходного параметра процесса сварки является необходимым и,можно утверждать,одним из важнейших условий применения адаптивных методов для управления процессом сварки. Впрочем,контроль выходных параметров процесса сварки важен сам по себе, ибо дает возможность оперативному персоналу оценивать ход технологического процесса сварки не только и не столько по режимным параметрам, но и по результирующим критериям,дающим более определенную информацию об условиях формирования шва. Автоматический оперативный контроль выходных параметров процесса сварки остается пока нерешенной проблемой. Причем не только не разработан метод и соответствующий прибор для автоматического контроля прямого технологического параметра,непосредственно и полно характеризующего качество формируемого шва, но и не определен сам этот параметр, и при оценке качества шва пользуются частными критериями. В работе утверждается, что заданные геометрические размеры в сочетании с заданным термическим циклом можно считать обобщенным критерием качества шва. Поэтому целесообразным является построение модели процесса сварки по параметрамЕпр ипр , . Задача оперативного контроля этих параметров в процессе формирования шва не нашла своего решения, поиск которого ведется в направлении использования бесконтактных фотоэлектрических датчиков, визируемых на противоположную дуге сторону шва. Известно,что температурное излучение с обратной стороны формируемого шва имеет нормальный закон распределения, максимум которого зависит от глубины проплавления и совпадает с осью шва, а дисперсия распределения от ширины шва . Разработки использующие этот фактор,заслуживают внимания по своей сути,однако практического применения на ТЭСА пока не получили, вопервых,изза конструктивной сложности, необходимости защиты датчика от пыли,повреждения расплавленным металлом,температурного воздействия окружающей среды,вовторых и это принципиально важно, изза того,что достоверность контроля в значительной мере зависит от совпадения оси визирования фотопирометрического датчика с осью контролируемого шва, которое не может быть обеспечено ввиду отсутствия в процессе контроля информации о взаимном расположении датчика и шва. Из сказанного в настоящем параграфе видно, что необходимо продолжить поиск в направлении совершенствования методов и средств контроля параметров, характеризующих процесс сварки труб. Выше, в п. Л.4упоминалось, что при сварке и дефектоскопии шва труб необходима пространственная ориентация рабочего органа относительно стыка, которая заключается в выполнении условий 1.