[实用新型]正面检测等离子弧穿透性能的传感器

说明书

本实用新型是关于传感器的，更具体地说，本实用新型是关于等离子焊接用的传感器。

在弧焊生产中，熔透检测是非常必要的，例如压力容器、管道焊接等必须要求全熔透，才能保证产品安全使用。目前，也有用X光检测溶透情况的，但无法进行实时检测，而且成本较高，对操作人员的健康有所损害。为解决上述问题，人们正在研究熔透传感技术。等离子“小孔”模式焊接是一种能保证全熔透焊接工艺方法，为此，有人提出利用光敏二、三极管对等离子“小孔”模式熔透进行检测。由于该项传感技术不能准确检测等离子“小孔”模式熔透的情况，且需要附加传感装置，因此，未能在工业生产中得到实际应用。

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种结构简单、可靠实用、检测方便、能够从正面实时检测等离子弧焊“小孔”的传感器。

本实用新型的技术方案概述如下。

本实用新型的正面检测等离子弧穿透性能的传感器由金属检测器、电阻、直流电源组成；所述电阻分别接金属检测器和直流电源。

所述的金属检测器为铈钨棒或设置有均匀分布小孔的金属板。所述的金属板小孔的直径为1.5～3mm。所述的铈钨棒为两根，直径为1.5～2.5mm。所述的电阻最好为两个，其阻值为2～100Ω，功率为2～5W。所述的直流电源电压为10～15V，功率为10～20W。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1.1和1.2是本实用新型传感器第一种实施例的结构示意；

图2.1和2.2是第二种实施例的结构示意图。

在图中，本实用新型的传感器由直流电源1、金属检测器2、电阻3构成。所述电阻3分别接电源1和金属检测器2。

所述直流电源1的电压为10～15V，功率为10～20W。所述金属检测器2可以是铈钨棒、金属板、金属探针等。铈钨棒可以是一根或二根，其直径以1.5～2.5mm为宜。所述金属板设置有均匀分布的小孔4，其直径以1.5～3mm为宜。所述电阻3可以是一个或两个，其阻值为2～100Ω，功率为2～5W。

上述电源1、金属检测器2、电阻3组成一个正面检测等离子弧穿透性能的传感器。检测时，铈钨棒2被放置在焊炬5运动方向相反的一方，第一钨极2与焊炬喷嘴等高度，基本靠近喷嘴外圆处。第二铈钨棒2设置在焊炬嘴下方，与第一个铈钨棒2沿垂直方向相距2～3mm。当焊炬5向前运动，等离子弧在没有完全穿透工件6形成“小孔”时，反射回来的等离子弧与处于高位置的第一铈钨棒2相接触与电源1、电阻3形成回路，则有电流通过电阻3。当工件6被等离子弧完全穿透后，形成“小孔”。反射回来的等离子弧会明显变弱，第一铈钨棒2回路中没有电流流过，而处于低位置的铈钨棒2与反射回来的等离子弧相接触，在其回路中形成电流。如果没有反射回来的等离子弧，两个铈钨棒都没有电流流过。因此基于等离子弧的这一变化，可以检测到等离子弧“小孔”的建立及其稳定性(见图1.1和1.2)。

图2.1和2.2示出另一种实施例。将带孔的金属板2安装在焊枪喷嘴的外圆，并且置于保护拖罩7内。所述保护拖罩7可以通入保护气。检测时，当等离子弧没有完全穿透工件6时，反射回来的等离子弧与金属板2相接触，与电源1、电阻3形成回路，这时有电流通过电阻3。而当工件6被等离子弧完全穿透后反射回来的等离子弧变弱，没有电流流过电阻3。因此可以检测到“小孔”的建立及其稳定性。

本实用新型与现有技术相比，有如下有益效果：

1.能方便地从正面实时检测到等离子弧焊“小孔”的有关情况

2.结构简单，易于制造；

3.成本低廉；

4.检测方便，可靠实用。

5.检测准确灵敏，它可以与等离子焊接电源构成一个闭环控制回路，精确控制被焊工件的熔透过程。