Материал: Управление электронно-лучевой сваркой
Расчет статических характеристик датчика проводился по фор муле (2.3), где верхняя и нижняя граница интегрирования соответст венно принималась равной в + За и б - За. Для удобства интерпретации результатов вычислений введены безразмерные переменные
То есть расчеты проводились при токе пучка /п = 1 и а = 1. Для определения абсолютных значений /к и координат соответствующие
значения 7К, в и А необходимо умножить соответственно на /п и с. В
выражении (2.3) величина ср(х) определялась по (2.26) в соответствии с конструкцией стыка.
На рис. 2.5 изображены зависимости тока вторичной эмиссии от положения пучка относительно стыка. Из этих характеристик видно, что ток вторичной эмиссии имеет минимум при совмещении электрон ного пучка с центром зазора в стыке. При увеличении отношения
глубина модуляции вторично-эмиссионного тока увеличивается.
а
На рис. 2.6 изображены зависимости тока КВЭ от положения пучка относительно стыка для стыкового соединения с разделкой кро мок. Из рисунка видно, что разделка кромок увеличивает глубину мо дуляции сигнала датчика, причем чем больше угол а, тем больше глу бина модуляции.
с,мм
2
1 |
V |
t |
1 |
ъ |
II |
ъ |
|
А |
|
||
|
UG |
к— |
|
Рис. 2.6. Зависимость тока КВЭ от положения луча относительно стыка при Д = 1, b = 1
На рис. 2.7 изображены характеристики КВЭ при несимметрич ной разделке кромок, наличие которой приводит к смещению характе ристики от оси стыка и соответственно к методической погрешности положения стыка.
На рис. 2.8 изображены зависимости тока КВЭ от положения пучка относительно бурта. Как и в случае несимметричной разделки кромок, характеристики смещены в сторону заниженной поверхности.
ь,мм
J
Рис. 2.7. Зависимость тока КВЭ от положения луча
относительно стыка при А = 1, b = 2
Е ,М М
Z
bk___________
2.3. Спектральные характеристики датчика
При сканировании стыка электронным пучком в выходном сиг нале КВЭ появляются составляющие с частотами, кратными частоте сканирования. Расчет соответствующих гармоник производился по формулам (2.15), (2.16) с учетом (2.9) и (2.26).
На рис. 2.10 и 2.11 изображены зависимости нечетных и четных гармоник от положения стыка. Из указанных характеристик видно, что амплитуды нечетных гармоник с частотами ©ь 3©! и 5©i при малых отклонениях стыка пропорциональны этим отклонениям. Наиболее подходящей для контроля положения стыка является первая гармоника, имеющая наибольшую амплитуду и однозначность фазы в зависимости от направления отклонения. Более высшие гармоники (3-я и 5-я) такой однозначности фазы не имеют. Амплитуды четных гармоник ат(е) максимальны при е = 0 и характеризуют наличие (контрастность) стыка в зоне сканирования пучка. Наибольшую амплитуду и пригодность для целей контроля и управления процессом ЭЛС имеет вторая гармоника с частотой 2©ь
t— л