Спосіб розбраковки феритових магнітопроводів для радіочастотного зварювання труб

Изобретение относится к области контроля параметров магнитопроводов, работающи х в сильных высокочастотных электромагнитных полях при повышенных температурах, например, в условиях сварки труб то ками высокой частоты, где они применяются для интенсификации процесса сварки, и может быть использовано для разбраковки магнитопроводов перед установкой их в трубоэлектросварочный стан. Известны способы разбраковки магнитопроводов, по которым разбраковывают отдельные их элементы, например, феррито вые кольца, из которых изготавливают магнитопроводы по величинам магнитных проницаемостей или индук ции насыще ния [ А. С. СССР № 525903 и № 527678 кл. G 01 R 33/12 1975 и 1976]. Однако известные способы не позволяют оценивать качество магнитопроводов в сборе, а также магнитопроводов, набранных из стержней, пластин, брикетов или фер ритовой крошки. Известен способ разбраковки магнитопроводов для сварки труб [А. С. СССР № 1314290, кл. G 01 R 33/12, 1987], принятый за прототип, включающий воздействие радиоимпульсами тока высокой частоты на образец трубной заготовки физической модели узла радиочастотной сварки труб с последовательным размещением в нем эталонного и испытуе мого магнитопроводов, определение амплитуды и направления напряженностей электромагнитного поля в n точках пространства в области кромок трубной заготовки, по которому разбраковку производят по разности полученных значений напряженности электромагнитного поля для эталонного и испытуемого магнитопроводов. Недостатком известного способа является разбраковка магнитопроводов в идеализированных условиях исключающи х их нагрев и при сравнительно простой процедуре разбраковки требует сложных автономных устройств формирования радиоимпульсов тока перемагничивания магнитопроводов и измерительных устройств. Кроме того, в рабочих условиях магнитопроводы находятся в сильных высокочастотных электромагнитных полях при высоких температурах его отдельных участков, иногда дости гающих температуры Кюри, а разбраковку по известному способу осуществляют в слабых высокочастотных электромагнитных полях и комнатных температурах. Задачей настоящего изобретения является разработка способа разбраковки ферритовых магнитопроводов для радиочастотной сварки, учи тывающе го воздействие на магнитопроводы в процессе сварки сильных непрерывно действующи х и неравномерно распределенных вы сокочастотных электромагнитных полей и нагрев магнитопроводов. Решение поставленной в заявляемом способе задачи достигают тем, что испытуе мый и эталонный магнитопроводы помещают в измерительные катушки держателя, который вводят в электромагнитное поле вне индуктора действующего высокочастотного генератора трубоэлектросварочного стана в процессе сварки труб, а разбраковку проводят по разности эдс, на веденных одновременно в измерительных катушках с испытуемым и эталонным магнитопроводами или тем, что разность наве денных в измерительных катушках эдс измеряют в n точках пространства вблизи индук тора и разбраковывают магнитопроводы по изменению полученных разностей эдс через фиксированные промежутки времени; или тем, что разность наведенных в катушках эдс измеряют в n точках пространства вблизи индуктора, а разбраковывают магнитопроводы по разности временных промежутков, за которые отдельные участки магнитопроводов нагреваются до температуры Кюри. Заявляемый способ разбраковки магнитопроводов для радиочастотной сварки труб поясняется чертежом и осуществляется следующим образом. В держатель 1 с измерительными катушками 2 одновременно уста навливают эта лонный 3 и испытуемый 4 магнитопроводы. Выводы измерительных катушек присоединяют к блоку 5 измерения разности наведенных в катушках эдс. Держатель с измерительными катушками и с установленными в них испытуе мым и эталонным магнитопроводами помещают в электромагнитном поле вне индуктора 6 действующе го трубоэлектросварочного стана с генератором тока высокой частоты 7. Направление движения трубной заготовки в процессе сварки показано стрелкой. На введенных в электромагнитное поле измерительных катушках наводятся эдс, которые в значительной мере зависят от места установки катушек в пространстве уз ла сварки и от качества магнитопроводов. Если катушки установлены в точках с равными наведенными в них эдс при отсутствии магнитопроводов, то уста новка в катушки магнитопроводов с одинаковыми магнитными параметрами это равенство эдс не изменит, хо тя величины эдс в каждой катушке существенно повысятся. Разность наве денных в катушках эдс с испытуемым и эталонным магнитопроводами, свидетельствуе т об отличии качества испытуе мого магнитопровода относительного эталонного. При этом сравниваются интегральные параметры магнитопроводов в условиях близких к рабочим. Поскольку в уз ле сварки электромагнитное поле распределено неравномерно, величины и направления векторов напряженностей электрического и магнитного поля в различных точках пространства различны, то для повышения точности разбраковки измеряют изменение разностей наведенных эдс в катушках в n точках пространства. Причем при нахождении разбраковываемых магнитопроводов в сильном высокочастотном магнитном поле они нагреваются и изменяют свои параметры в сравнении с эталонным неодинаково. Изменения разностей эдс в измерительных катушках за фиксированные и равные промежутки времени различны. По величинам изменений полученных разностей эдс за фиксированные промежутки времени судят о поведении испытуе мых магнитопроводов и их качестве при работе в условиях приближенных к тем, в кото рых испытуе мые магнитопроводы будут на ходиться в процессе сварки труб. Нахождение испытуе мого и эталонного магнитопроводов длительное время в зоне сварки вызывает сильный их нагрев, достигающий на отдельных участках температуры Кюри и появлению разрывов магнитной цепи. При этом на измерительных катушках с испытуе мым и эталонным магнитопроводами резко изменяется разность наведенных эдс. В начальной стадии нагрева магнитопроводов разность наведенных в катушках эдс изменяется монотонно и незначительно, а при дости жении отдельными участками испытуе мого магнитопровода температуры Кюри разность эдс резко увеличивается. Изменение разности эдс легко наблюдать и по ней осуществлять разбраковку. Та кую разбраковку осуществляют по временным промежуткам, за кото рые отдельные участки испытуе мого магнитопровода достигают значений температуры Кюри. При измерении разностей эдс, наведеных в измерительных катушках держателя, их изменений за фиксированные промежутки времени и разностей временных промежутков, за которые отдельные участки испытуе мых магнитопроводов нагреваются до температуры Кюри, получают значения, различные по величине и полярности. Для уста новки в трубоэлектросварочный стан отбирают магнитопроводы с показателями, полученными при разбраковке по заявляемому способу, сравнимыми с эталонным магнитопроводом или превосхо дящи ми их. Использование же при сварке только лучши х магнитопроводов позволяет повысить на 10–15% скорость сварки труб, снизить до 20% расход электроэнергии на сварку каждого погонного метра труб, улучшить качество сварного соединения, снизить электромагнитные поля рассеяния и улучшить условия работы пеpсонала, обслуживающе го турбоэлектросварочный стан. Таким образом, заявляемый способ разбраковки магнитопроводов позволяет решить поставленную задачу и повысить точность разбраковки, упростить техническую реализацию способа и расширить его функциональные возможности. Заявляемый способ по сравнению с известными обладает рядом существенных преимуществ, состоящих в сле дующем: – разбраковку осуществляют при одновременном внесении в электромагнитное поле эталонного и испытуе мого магнитопроводов в условиях, близких к реальным условиям их работы в процессе сварки; – для реализации способа исключается необходимость изготовления автономных, высокочастотных генераторов тока и физических моделей действующи х трубоэлектросварочных агрегатов; – разбраковку осуществляют по нескольким магнитным параметрам, ответственным за интенсифи кацию процесса сварки труб; – реализуется способ простыми устройствами, несложными в эксплуатации. Способ опробован в условиях действующего тр убоэлектросварочного стана ТЭСЦ ОАО Ко минмет г. Днепропетровска при сварке труб 3/4 ( Протокол испытаний от 23 декабря 1994 г.). Результа ты испытаний подтвердили возможность реализации способа и его целесообразность. Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03