[發(fā)明專利]用于在焊接工藝期間監(jiān)控惰性氣體的方法和設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380021027.2
• 申請日: 2013-11-11
• 公開（公告）號: CN104822481A
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 約翰尼斯·齊默爾;戴維·沙林格;曼紐爾·格拉德奧爾;赫爾穆特·普夫呂格爾梅爾
• 申請（專利權(quán)）人: 弗羅紐斯國際有限公司
• 主分類號: B23K9/095
• 分類號: B23K9/095;B23K9/16;B23K9/32
• 代理公司: 北京金思港知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11349
• 代理人: 邵毓琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于在使用焊槍進(jìn)行的焊接工藝期間監(jiān)控惰性氣體的方法，其中，借助至少一個傳感器來測量至少一個測量變量，所述測量變量取決于惰性氣體的類型。

此外，本發(fā)明涉及一種用于在使用焊槍進(jìn)行的焊接工藝期間監(jiān)控惰性氣體的設(shè)備，其中，設(shè)置有至少一個用于測量至少一個測量變量的傳感器，所述測量變量取決于惰性氣體的類型。

雖然本申請的主題是針對于焊接工藝期間的惰性氣體的監(jiān)控，但是術(shù)語“惰性氣體”也涵蓋焊接工藝期間使用的其他氣體，例如，組成氣體、工藝氣體和輸送氣體。

背景技術(shù)

從現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)知曉了用于確定焊接工藝中使用的惰性氣體的方法和設(shè)備。例如，AT?504964?B1描述了一種用于測量惰性氣體的設(shè)備和方法，其中，通過確定惰性氣體中的氧氣的含量來測量惰性氣體的保護(hù)效果。

WO?2009/031902?A1示出了依賴于焊接電流來控制惰性氣體的流量，從而獲得氣體流量，所述氣體流量盡可能是恒定的。

US?2011/163072?A1描述了一種用于控制焊接設(shè)備的焊接系統(tǒng)和方法，其中，在統(tǒng)計分析之后借助圖表，由特定的設(shè)定焊接參數(shù)(諸如焊接電流和焊接電壓)來確定特定的焊接參數(shù)，所述特定的焊接參數(shù)也包括最佳的惰性氣體類型。無法確定焊接工藝中使用的惰性氣體的類型。

由于確定惰性氣體的類型或其組成是相對復(fù)雜的，例如使用色譜儀進(jìn)行確定，因此還沒有在焊接設(shè)備中采用。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是提供用于監(jiān)控惰性氣體的上述方法和上述設(shè)備，所述方法和設(shè)備使得能夠得出有關(guān)惰性氣體類型的結(jié)論。以盡可能簡單并且成本有效的方式實現(xiàn)所述方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)是可能的。

關(guān)于所述方法，本發(fā)明的目的通過以下方式得以解決：測量惰性氣體的至少兩個測量變量并且將惰性氣體的至少兩個測量變量的測量值與至少兩個測量變量的數(shù)個存儲值進(jìn)行比較，所述存儲值與惰性氣體的類型相關(guān)聯(lián)，并且，顯示惰性氣體的類型，對于所述惰性氣體類型而言，至少兩個測量變量的分配值最接近于惰性氣體的至少兩個測量變量的測量值。根據(jù)本發(fā)明，測量惰性氣體的至少兩個測量變量并且將其與所述惰性氣體相關(guān)聯(lián)，作為一種指紋。然后將惰性氣體的測量指紋與已知惰性氣體的存儲指紋相比較，并且在焊接設(shè)備的顯示器上顯示其指紋與測量的惰性氣體的指紋最符合的惰性氣體類型。這意味著，對于兩個測量變量，形成一對數(shù)值，并且將其與存儲的成對數(shù)值相比較。當(dāng)選擇惰性氣體的易測量的測量變量時，可以以相對低成本并且簡單的方式實施所述方法，從而使所述方法也能應(yīng)用在焊接工藝中或者應(yīng)用在焊接設(shè)備上。惰性氣體的可能的測量變量包括，例如，熱容量、溫度、粘度、密度、臨界流量(即，其中出現(xiàn)從層流向紊流的轉(zhuǎn)變的流量)，等等。對于在焊接技術(shù)中使用的惰性氣體，在控制條件下測量惰性氣體的至少兩個測量變量，并且將所述數(shù)值與各自的惰性氣體類型相關(guān)聯(lián)。從而，建立、存儲和保存一種針對實際惰性氣體類型的包含測量變量的各自相關(guān)聯(lián)數(shù)值的表格、特性或圖解，作為焊接設(shè)備中的說明書。然后根據(jù)所述說明書來比較惰性氣體的至少兩個測量變量的測量值，選擇最可能的惰性氣體類型并且在焊接設(shè)備上顯示出來。由此，焊接操作員能夠檢查焊接設(shè)備的顯示器，從而得知焊接工藝中正在使用哪種惰性氣體。因此，對于焊接操作員來說，只發(fā)布對于所選惰性氣體可行的那些配置選項。焊接設(shè)備自動進(jìn)行所述發(fā)布，從而有利于焊接操作員進(jìn)行配置。

優(yōu)選地，作為惰性氣體的測量變量，測量惰性氣體的熱容量和壓差作為測量變量，它們用作對于質(zhì)量流率和體積流率的量度，并且，將熱容量和壓差的測量值與熱容量和壓差的數(shù)個存儲值相比較，所述存儲值是與惰性氣體類型相關(guān)聯(lián)的，并且，顯示一種惰性氣體類型，對于這種惰性氣體類型而言，熱容量和壓差的分配值最接近于熱容量和壓差的測量值。

可以使用量熱式質(zhì)量流量測量法以特別簡單并且低成本的方式測量惰性氣體的熱容量和/或質(zhì)量流率。在這種熱流量計中，例如，在惰性氣體的路徑中對加熱元件進(jìn)行加熱，并且，使用至少一個溫度傳感器檢測惰性氣體的熱傳輸。為此目的，也可以將傳感器集成在加熱元件中。在薄膜技術(shù)中，能夠以特別簡單并且節(jié)省空間的方式實現(xiàn)這種量熱式質(zhì)量流率測量方法。相同地，也可以保持溫度恒定并且相應(yīng)地測量電流和/或熱容量，以保持溫度恒定。

可以借助現(xiàn)有技術(shù)中已知的傳感器合適地在孔板上測量惰性氣體的壓差和/或體積流率。這里，借助作為惰性氣體在兩個位置上的壓力差的壓差來測量體積流率。也可以以相對簡單的方式并且以小的尺寸來實現(xiàn)這種測量方法。