本發(fā)明涉及一種ERW鋼管焊接溫度在線檢測與控制的實驗裝置。

背景技術：

高頻直縫焊管(Electric Resistance Welding，簡稱ERW)是電阻焊的一種形式，是將熱軋板經過成型機成型后，使鋼卷變形為圓滑的圓筒狀管坯，當高頻電流通過管坯的V形開口角負載回路時，由于其強烈的趨膚效應和鄰近效應，迫使高頻電流高度地集中在管坯加熱邊部，進而通過熱能將焊接區(qū)迅速地加熱達到焊接狀態(tài)，在擠壓輥擠壓力的作用下，管坯的熔化兩邊緣熔合在一起，經冷卻就達到焊接在一起的效果，形成鋼管。在實際生產過程中，ERW鋼管焊接溫度是生產過程中的一個重要的工藝參數。焊接溫度過高，容易使焊縫過燒，形成穿孔；焊接溫度過低，則焊縫無法焊透，或者發(fā)生脫焊跳焊等，影響焊縫質量，造成原材料的浪費。在傳統(tǒng)的高頻焊管生產過程中，焊接溫度是憑人工觀察和調節(jié)高頻電源輸出功率或焊接速度實現(xiàn)的，因此焊管質量受到諸多人為因素影響，其穩(wěn)定性難以保證。目前也有學者研究通過比色測溫儀直接對V形開口角頂點測量焊接溫度，但是實際在焊管廠的生產車間，由于冷卻液產生的霧氣，焊接區(qū)域的高溫以及軋輥和管坯相對位置的限制等綜合因素，對V形開口角頂點測量焊接溫度與實際焊接溫度會產生偏差。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可以準確控制焊接溫度的ERW鋼管焊接溫度在線檢測與控制實驗裝置。

本發(fā)明的實驗裝置，主要包括：高頻發(fā)生器及其輸出裝置、擠壓輥、輥軸、機架、支撐桿、連接件、比色測溫儀和計算機等，其中，高頻發(fā)生器及其輸出裝置兩端通過電路與兩個電極觸頭連接，該兩個電極觸頭以焊縫為中心對稱壓緊在管坯上，于是高頻電流通過所述兩個電極觸頭與所述管坯形成回路；所述管坯焊縫位于其上方正中，焊縫兩側位于一對擠壓輥內，該一對擠壓輥豎直的輥軸上下兩端分別安裝在機架內，在機架上朝向高頻發(fā)生器一側通過緊固件與支撐桿一端垂直連接，其軸線與管坯軸線平行，在該支撐桿上間斷地套接有若干連接件，該連接件除中部設有通孔外，其頂部還設有與中部通孔連通的上螺孔，該上螺孔內設有與其嚙合的緊定螺釘，其可將能在支撐桿上轉動及平移的連接件位置固定。所述連接件下面設有連接耳，比色測溫儀通過設在連接耳上的螺栓與螺母安裝在連接件上。所述支撐桿上的連接件、緊定螺釘、比色測溫儀、螺栓與螺母組成一套測溫組件，該測溫組件為3-6套，最好為3套，間距100mm，并且比色測溫儀與垂直平面的夾角為20°。每臺比色測溫儀均通過信號線與計算機相連，計算機又通過信號線與高頻發(fā)生器及其輸出裝置相連，組成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)；于是，每臺比色測溫儀均將測到的焊縫處溫度數據通過信號線傳遞到所述計算機，該計算機自行將數據與其內存的數值模擬的理論值對比，預測焊接點溫度是否符合要求，根據此焊接點溫度值調整所述高頻發(fā)生器及其輸出裝置輸出電流的大小。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點：

1、比色測溫儀、計算機和高頻發(fā)生器及其輸出裝置組成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，可以準確控制焊接溫度，保證焊管質量。

2、比色測溫儀避開了直接測量焊接V形開口角頂點的溫度，減少了冷卻液產生的霧氣對焊接溫度測量的影響。

3、由于測溫點到焊點還有一定距離，于是便給出了電流調整的時間，使調好的電流與焊點正好吻合，避免了現(xiàn)有技術即測即焊，使調好的電流滯后導致的溫度偏差。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的立體示意簡圖。

圖中：1-地面，2-圓筒運輸機，3-管坯，4-機架，5-螺釘，6-支撐桿，7-緊定螺釘，8-連接件，9-螺栓，10-螺母，11-比色測溫儀，12-電極觸頭，13-高頻發(fā)生器及其輸出裝置，14-信號線A，15-計算機，16-電腦桌，17-信號線B，18-擠壓輥，19-輥軸。

具體實施方式

在圖1所示的ERW鋼管焊接溫度在線檢測與控制實驗裝置的立體示意簡圖中，高頻發(fā)生器及其輸出裝置13兩端通過電路與兩個電極觸頭12連接，該兩個電極觸頭以焊縫為中心對稱壓緊在管坯3上。所述管坯焊縫位于其上方正中，焊縫兩側位于一對擠壓輥18內，該一對擠壓輥豎直的輥軸19上下兩端分別安裝在固定在地面1上的機架4內，所述管坯置于靠近機架的圓筒運輸機2上，在機架上朝向高頻發(fā)生器一側通過螺釘5與支撐桿6一端垂直連接，其軸線與管坯軸線平行，在該支撐桿上間斷地套接有3個連接件8，該連接件除中部設有通孔外，其頂部還設有與中部通孔連通的上螺孔，該上螺孔內設有與其嚙合的緊定螺釘7。所述連接件下面設有連接耳，比色測溫儀11通過設在連接耳上的螺栓9與螺母10安裝在連接件上。所述支撐桿上的連接件、緊定螺釘、比色測溫儀、螺栓與螺母組成一套測溫組件，該測溫組件為3套，間距100mm，并且比色測溫儀與垂直平面的夾角為20°。每臺比色測溫儀均通過信號線17與計算機相連，計算機又通過信號線14與高頻發(fā)生器及其輸出裝置相連，組成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)；所述計算機15放置在電腦桌16，所述電腦桌、機架和圓筒運輸機均固定在地面上。