[发明专利]用在焊接过程中的测试块

说明书

技术领域

本申请涉及焊接工件，具体涉及用在焊接过程中的测试块。

背景技术

在许多情形下，期望精确控制对精密组件的加工和制造。一种这样的器件是用于在工业过程中测量过程流体的压力的压力变送器。这种变送器中使用的压力传感器通常包括焊接在一起以容纳压力的金属外部结构。压力传感器中的焊接受到由于超过压力传感器的额定值的所感测到的压力而引起的力，换言之，由于故障条件下的过压而引起的力。

已知用于使焊接过程有资格用于生产压力传感器的各种方法。典型地，准备并焊接生产压力传感器，并根据质量抽样规划来测试部件。基于测试结果，可以使焊接过程有资格用在特定的压力传感器生产过程中，或者，如果测试结果揭示出缺陷，则可以对焊接过程进行改变。许多焊接测试是涉及危险步骤的破坏性测试。这些破坏性测试可以包括施加较大的力从而使焊缝弯曲或破裂、切开通过焊缝的横截面、以及利用酸来抛光和蚀刻横截面，以揭示缺陷。其他焊接测试是非破坏性测试。这些非破坏性测试包括X射线成像和超声测试。典型地，非破坏性测试在执行上昂贵且耗时，并需要熟练的操作者操作非破坏性成像设备。

发明内容

在以下所述的实施例中，公开了一种用于控制工件中的焊接穿透深度的方法和测试块。所述测试块关于工件的焊接过程来模拟工件。所述测试块包括测试焊接路径。所述测试焊接路径复制工件的焊接表面上的生产焊接路径。所述测试块包括位于所述测试焊接路径之下的熔透表面。所述熔透表面以沿所述测试焊接路径的长度而减小的间距与所述测试焊接路径间隔开。所述间距从大于标准焊接穿透深度变化至小于所述标准焊接穿透深度。

附图说明

图1A、1B示意了包括利用通过使用测试块控制的焊接穿透深度焊接的焊接压力传感器在内的过程变量变送器。

图2示意了包括以通过使用测试块控制的焊接穿透深度焊接的焊接压力传感器在内的过程变量变送器的框图。

图3A、3B、4示意了以通过使用测试块控制的焊接穿透深度焊接的压力传感器。

图5示意了用于焊接测试块和生产压力传感器的生产夹紧装置(holding fixture)。

图6A、6B、7、8和9示意了测试块的实施例。

图10A、10B示意了在不使用测试块的情况下(图10A)和在使用测试块的情况下(图10B)焊接穿透深度的可比较统计频率分布。

具体实施方式

在以下所述的实施例中，描述了一种质量控制过程和设备，可用于制造过程变送器，特别是包括焊接的压力传感器在内的压力变送器。然而，本发明可以用于任何工件，而不限于这里描述的具体示例。在质量控制过程中，提供了在焊接过程中模拟压力传感器的测试块。该测试块具有复制工件上的生产焊接路径的测试焊接路径。向该测试块提供了熔透表面，该熔透表面以沿测试焊接路径的长度减小的间距与测试焊接路径间隔开。间距从大于标准焊接穿透深度变化至小于标准焊接穿透深度。对熔透位置的测量指示了焊接穿透深度的数值，并允许在不对生产工件进行破坏性测试的情况下对焊接过程进行统计过程控制。

图1A、1B示意了过程变量变送器160的前视图和侧视图。在图1A、1B中，变送器160的一部分被分开以示意压力传感器162的位置。过程变量变送器160包括过程传感器162。过程传感器162包括焊接的压力传感器，如以下结合图3至11所示的示例更详细描述的，焊接的压力传感器是以通过使用测试块控制的焊接穿透深度来焊接的。压力传感器162在去往电子装置166的线164上提供压力传感器信号。以下结合图2所示的示例更详细地描述电子装置166。压力变送器160可连接至用于感测工业过程流体中的差压的压力凸缘168。

图2示意了包括焊接的压力传感器502的过程变量变送器500的框图。焊接的压力传感器502是利用具有通过使用测试块控制的焊接穿透深度的焊缝504来焊接的。以下结合图6至9所示的示例更详细地描述测试块。以下结合图3A、3B、4所示的示例更详细地描述压力传感器502。压力传感器502通过毛细管506、508耦合至作为变送器500的一部分的高侧和低侧隔离组件510、512。将来自压力凸缘168的过程差压施加至隔离组件510、512。隔离组件510、512和毛细管506、508被填充有将压力耦合至压力传感器502的油。

传感器电路516耦合至传感器504并将补偿后的传感器信号提供给测量电路524。提供了与所感测到的压力有关的过程变量输出。例如，该输出在双线过程控制环上可以是无线输出或基于另一通信技术。