[发明专利]用于在焊接工艺期间监控惰性气体的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在使用焊枪进行的焊接工艺期间监控惰性气体的方法，其中，借助至少一个传感器来测量至少一个测量变量，所述测量变量取决于惰性气体的类型。

此外，本发明涉及一种用于在使用焊枪进行的焊接工艺期间监控惰性气体的设备，其中，设置有至少一个用于测量至少一个测量变量的传感器，所述测量变量取决于惰性气体的类型。

虽然本申请的主题是针对于焊接工艺期间的惰性气体的监控，但是术语“惰性气体”也涵盖焊接工艺期间使用的其他气体，例如，组成气体、工艺气体和输送气体。

背景技术

从现有技术中已经知晓了用于确定焊接工艺中使用的惰性气体的方法和设备。例如，AT 504964 B1描述了一种用于测量惰性气体的设备和方法，其中，通过确定惰性气体中的氧气的含量来测量惰性气体的保护效果。

WO 2009/031902 A1示出了依赖于焊接电流来控制惰性气体的流量，从而获得气体流量，所述气体流量尽可能是恒定的。

US 2011/163072 A1描述了一种用于控制焊接设备的焊接系统和方法，其中，在统计分析之后借助图表，由特定的设定焊接参数(诸如焊接电流和焊接电压)来确定特定的焊接参数，所述特定的焊接参数也包括最佳的惰性气体类型。无法确定焊接工艺中使用的惰性气体的类型。

由于确定惰性气体的类型或其组成是相对复杂的，例如使用色谱仪进行确定，因此还没有在焊接设备中采用。

发明内容

因此，本发明的目的是提供用于监控惰性气体的上述方法和上述设备，所述方法和设备使得能够得出有关惰性气体类型的结论。以尽可能简单并且成本有效的方式实现所述方法和设备应当是可能的。

关于所述方法，本发明的目的通过以下方式得以解决：测量惰性气体的至少两个测量变量并且将惰性气体的至少两个测量变量的测量值与至少两个测量变量的数个存储值进行比较，所述存储值与惰性气体的类型相关联，并且，显示惰性气体的类型，对于所述惰性气体类型而言，至少两个测量变量的分配值最接近于惰性气体的至少两个测量变量的测量值。根据本发明，测量惰性气体的至少两个测量变量并且将其与所述惰性气体相关联，作为一种指纹。然后将惰性气体的测量指纹与已知惰性气体的存储指纹相比较，并且在焊接设备的显示器上显示其指纹与测量的惰性气体的指纹最符合的惰性气体类型。这意味着，对于两个测量变量，形成一对数值，并且将其与存储的成对数值相比较。当选择惰性气体的易测量的测量变量时，可以以相对低成本并且简单的方式实施所述方法，从而使所述方法也能应用在焊接工艺中或者应用在焊接设备上。惰性气体的可能的测量变量包括，例如，热容量、温度、粘度、密度、临界流量(即，其中出现从层流向紊流的转变的流量)，等等。对于在焊接技术中使用的惰性气体，在控制条件下测量惰性气体的至少两个测量变量，并且将所述数值与各自的惰性气体类型相关联。从而，建立、存储和保存一种针对实际惰性气体类型的包含测量变量的各自相关联数值的表格、特性或图解，作为焊接设备中的说明书。然后根据所述说明书来比较惰性气体的至少两个测量变量的测量值，选择最可能的惰性气体类型并且在焊接设备上显示出来。由此，焊接操作员能够检查焊接设备的显示器，从而得知焊接工艺中正在使用哪种惰性气体。因此，对于焊接操作员来说，只发布对于所选惰性气体可行的那些配置选项。焊接设备自动进行所述发布，从而有利于焊接操作员进行配置。

优选地，作为惰性气体的测量变量，测量惰性气体的热容量和压差作为测量变量，它们用作对于质量流率和体积流率的量度，并且，将热容量和压差的测量值与热容量和压差的数个存储值相比较，所述存储值是与惰性气体类型相关联的，并且，显示一种惰性气体类型，对于这种惰性气体类型而言，热容量和压差的分配值最接近于热容量和压差的测量值。

可以使用量热式质量流量测量法以特别简单并且低成本的方式测量惰性气体的热容量和/或质量流率。在这种热流量计中，例如，在惰性气体的路径中对加热元件进行加热，并且，使用至少一个温度传感器检测惰性气体的热传输。为此目的，也可以将传感器集成在加热元件中。在薄膜技术中，能够以特别简单并且节省空间的方式实现这种量热式质量流率测量方法。相同地，也可以保持温度恒定并且相应地测量电流和/或热容量，以保持温度恒定。

可以借助现有技术中已知的传感器合适地在孔板上测量惰性气体的压差和/或体积流率。这里，借助作为惰性气体在两个位置上的压力差的压差来测量体积流率。也可以以相对简单的方式并且以小的尺寸来实现这种测量方法。