專利名稱：一種仿真電焊機(jī)的電焊間距檢測電路及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種仿真電焊機(jī)，尤其指仿真電焊機(jī)的電焊間距檢測電路及方法。
背景技術(shù)：
一個(gè)合格電焊工的前期技能培訓(xùn)，一般的方法是進(jìn)行實(shí)地訓(xùn)練。這樣需要投入大量經(jīng)費(fèi)，包括耗費(fèi)大量的電焊條、鋼板和電力資源，同時(shí)，也因電焊機(jī)工作而引起周圍環(huán)境的污染。
為了在便于電焊工技能培訓(xùn)的同時(shí)，降低能源消耗，節(jié)約電焊條和鋼板原材料，業(yè)內(nèi)出現(xiàn)了一種就形式和功能上已經(jīng)能夠完全替代真實(shí)電焊機(jī)進(jìn)行技能培訓(xùn)的仿真電焊機(jī)。
而電焊機(jī)的焊接過程中，電焊條焊接點(diǎn)與板材之間必須保持一個(gè)合適的距離，電焊條與板材靠得太近會(huì)產(chǎn)生黏附效應(yīng)，而離開太遠(yuǎn)難以產(chǎn)生電弧效果，這兩種情況都會(huì)影響電焊的質(zhì)量或造成不能焊接，如圖1所示。為了真實(shí)反映仿真電焊條在仿真焊接過程中，仿真電焊條將會(huì)在一個(gè)小型馬達(dá)的牽引下緩緩后退，以便模擬電焊條在實(shí)際焊接過程中的材料消耗。所以，在仿真焊接時(shí)，手持仿真電焊條也必須緩緩向板材面遞進(jìn)，保持仿真電焊條與焊接板材之間一合理的距離(5mm～15mm)，以抵消仿真電焊條的后退量(既實(shí)際電焊條的消耗速度)。同時(shí)對(duì)仿真電焊條與“焊接板材”之間的距離進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
由此，用于教學(xué)實(shí)訓(xùn)的仿真電焊機(jī)的焊接質(zhì)量指標(biāo)之一是仿真電焊條與模擬軌跡工作面(即焊接板材)之間距離是否控制在焊接所允許的數(shù)值范圍內(nèi)。由于該指標(biāo)的檢測精度和可靠性直接關(guān)系到考核與評(píng)估電焊操作的水平，而成為至關(guān)重要。
因此如何保證上述指標(biāo)檢測的精度和可靠性是本申請(qǐng)人致力研究的內(nèi)容之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種仿真電焊機(jī)的電焊間距檢測電路及方法，使得仿真電焊條與“焊接板材”之間的距離的檢測水準(zhǔn)得以提高，以便于正確評(píng)價(jià)電焊操作的訓(xùn)練水平，從而滿足電焊機(jī)實(shí)際訓(xùn)練的要求。
本發(fā)明所提供的一種仿真電焊機(jī)的電焊間距檢測電路，其特征在于它包括相連的高壓取樣電路和隔離運(yùn)算放大器，其中高壓取樣電路，包括依次相連的取樣電路、檢流電路和峰值保持電路，用于保證隔離運(yùn)算放大器的輸入端有一定時(shí)間段的電壓為峰值電壓；隔離運(yùn)算放大器，用于在高壓脈沖電路上的抗干擾與隔離。
在上述的仿真電焊機(jī)的電焊路徑點(diǎn)陣檢測電路中，取樣電路是由電阻(R1)和電阻(R2)所組成。
在上述的仿真電焊機(jī)的電焊路徑點(diǎn)陣檢測電路中，檢流電路采用二極管(D1)。
在上述的仿真電焊機(jī)的電焊路徑點(diǎn)陣檢測電路中，峰值保持電路是由電阻(R3)和電容(C1)所組成。
本發(fā)明還提供了一種仿真電焊機(jī)的電焊間距檢測方法，包括下列步驟首先將高壓由高壓電阻分壓，再由后級(jí)保持電路在一定的時(shí)間內(nèi)保持其檢測到的最高電壓；其次，根據(jù)空氣擊穿時(shí)隨著距離的長短的不同其擊穿電壓是變化的原理，測出擊穿前的最高電壓，即能得到空氣的距離；最后，通過隔離放大器輸出，并進(jìn)行檢測計(jì)算出空氣的距離，從而完成電焊間距的檢測。
采用了上述的技術(shù)解決方案，本發(fā)明使得仿真電焊機(jī)的仿真電焊條與“焊接板材”之間的距離的檢測水準(zhǔn)得以提高，以便于正確評(píng)價(jià)電焊操作的訓(xùn)練水平，從而滿足電焊機(jī)實(shí)際訓(xùn)練的要求。本發(fā)明既能達(dá)到培訓(xùn)的真實(shí)效果，又可大幅降低能源消耗、節(jié)約電焊條和鋼板原材料，同時(shí)避免電焊機(jī)工作所引起的環(huán)境污染。


圖1是電焊間距示意圖；
圖2是本發(fā)明電焊間距檢測電路的原理圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明之一，一種仿真電焊機(jī)的電焊間距檢測電路如圖2所示，本發(fā)明包括相連的高壓取樣電路和與隔離運(yùn)算放大器2。
高壓取樣電路，用于保證隔離運(yùn)算放大器2的輸入端有一定時(shí)間段的電壓為峰值電壓。
隔離運(yùn)算放大器2，用于在高壓脈沖電路上的抗干擾與隔離。
高壓取樣電路包括依次相連的取樣電路11、檢流電路12和峰值保持電路13。其中取樣電路是由電阻R1和電阻R2所組成。
檢流電路采用二極管D1。
峰值保持電路是由電阻R3和電容C1所組成。
本發(fā)明之二，一種仿真電焊機(jī)的電焊間距檢測方法包括下列步驟首先將高壓由高壓電阻分壓，再由后級(jí)保持電路在一定的時(shí)間內(nèi)保持其檢測到的最高電壓；其次，根據(jù)空氣擊穿時(shí)隨著距離的長短的不同其擊穿電壓是變化的原理，測出擊穿前的最高電壓，即能得到空氣的距離；最后，通過隔離運(yùn)算放大器進(jìn)行隔離，并進(jìn)行檢測計(jì)算出空氣的距離，從而完成電焊間距的檢測。
綜上所述，本發(fā)明通過電焊間距的測定，比較正確地反映電焊實(shí)習(xí)者在操作過程中的技能指標(biāo)，可以比較客觀地對(duì)電焊操作進(jìn)行定量評(píng)估。
需要說明的是以上僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種仿真電焊機(jī)的電焊間距檢測電路，其特征在于它包括相連的高壓取樣電路和隔離運(yùn)算放大器，其中高壓取樣電路，包括依次相連的取樣電路、檢流電路和峰值保持電路，用于保證隔離運(yùn)算放大器的輸入端有一定時(shí)間段的電壓為峰值電壓；隔離運(yùn)算放大器，用于在高壓脈沖電路上的抗干擾與隔離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿真電焊機(jī)的電焊路徑點(diǎn)陣檢測電路，其特征在于所述的取樣電路是由電阻(R1)和電阻(R2)所組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿真電焊機(jī)的電焊路徑點(diǎn)陣檢測電路，其特征在于所述的檢流電路采用二極管(D1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿真電焊機(jī)的電焊路徑點(diǎn)陣檢測電路，其特征在于所述的峰值保持電路是由電阻(R3)和電容(C1)所組成。
5.一種仿真電焊機(jī)的電焊間距檢測方法，包括下列步驟首先將高壓由高壓電阻分壓，再由后級(jí)保持電路在一定的時(shí)間內(nèi)保持其檢測到的最高電壓；其次，根據(jù)空氣擊穿時(shí)隨著距離的長短的不同其擊穿電壓是變化的原理，測出擊穿前的最高電壓，即能得到空氣的距離；最后，通過隔離放大器輸出，并進(jìn)行檢測計(jì)算出空氣的距離，從而完成電焊間距的檢測。
全文摘要
一種仿真電焊機(jī)的電焊間距檢測電路及方法，其電路包括相連的高壓取樣電路和隔離運(yùn)算放大器，其中高壓取樣電路，包括依次相連的取樣電路、檢流電路和峰值保持電路，用于保證隔離運(yùn)算放大器的輸入端有一定時(shí)間段的電壓為峰值電壓；隔離運(yùn)算放大器，用于在高壓脈沖電路上的抗干擾與隔離。本發(fā)明使得仿真電焊機(jī)的仿真電焊條與“焊接板材”之間的距離的檢測水準(zhǔn)得以提高，以便于正確評(píng)價(jià)電焊操作的訓(xùn)練水平，從而滿足電焊機(jī)實(shí)際訓(xùn)練的要求。本發(fā)明既能達(dá)到培訓(xùn)的真實(shí)效果，又可大幅降低能源消耗、節(jié)約電焊條和鋼板原材料，同時(shí)避免電焊機(jī)工作所引起的環(huán)境污染。
文檔編號(hào)G09B9/00GK1962150SQ200510110319
公開日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2005年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月11日
發(fā)明者張孝三, 夏永祥, 謝炳生 申請(qǐng)人:上海工程技術(shù)大學(xué)