CN107567366A - 具有集成吹扫气体控制的焊接电力*** - Google Patents
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Abstract
一种焊接电力***，其包括控制器(600)，该控制器：具有(a)数据输入装置，操作者能经由数据输入装置输入与一个以上待焊接部件的内部的容积相关联的参数，以及(b)计算并输出吹扫时间，该吹扫时间是以吹扫气体的预定流速利用吹扫气体更换容积内气氛所需的时间段。
Description
背景技术
本公开总地涉及一种焊接电力***，其一种类型是焊接电源。更具体地说，本公开涉及在利用吹扫气体的情况——例如焊接耐腐蚀金属容器(通常是管件和管)中使用的焊接电力***。
在钢的焊接期间，如果氧气到达焊接区域，则在焊缝中发生氧化。此种情况对于不锈钢、钛、锆、钼以及其它气体反应性金属和合金更为突出。所产生的经氧化表面不再是耐腐蚀的，并且需要进一步处理。
为了避免昂贵并且不一定令人满意地影响焊接部的后续处理，清除围绕焊接部的气氛中的氧气。这将氧气的量减小至不会不利地影响焊接部的水平。
在吹扫的情形下，气体用于保护焊缝，直到该焊缝已冷却至能不再发生氧化的时点。通常，使用诸如比空气重的氩气之类的惰性气体。也可使用诸如氮气和氮气/氢气混合物的其它吹扫气体。
在管件和管的情形下，能使用***到管件和管中的挡板来隔离待焊接的缝。挡板在管件或管内产生容积，且焊缝位于其内。容积通过所包含的管件或管的直径和长度来确定。针对非圆形形状，使用合适的参数来用于确定内部空间的容积。
如果不是关键的话，吹扫气体的流速是重要的。流速过高会导致空气的不期望湍流，并且不理想地使得氧气混合到吹扫气体中。此时，焊接工应进行吹扫。实际上，流量很大程度上取决于待吹扫的容积。
通常，将吹扫气体流量设定为刚好足够高以轻柔地迫使氧气离开待吹扫容积，并且维持该容积内部的压力，该压力充分地高于容积外部的压力。这防止经吹扫容积中的过量湍流并防止氧气重新进入到该经吹扫容积中。
重要的考虑是产生适合于良好焊接的氧气水平条件所需的吹扫时间。吹扫时间是流速和待吹扫容积的尺寸的函数。通用公式是：PT＝(4xDxL)/PR，其中，PT是吹扫时间(通常以分钟计)，D是管件的直径，L是管件的长度且PR是吹扫速率(通常以立方英尺/小时计)。
当然，吹扫结束的最终决定因素是容积内的氧气量。这通过一个或多个氧气传感器来确定，并且能取决于所包含金属的类型而改变。当氧气传感器指示合适的数值(例如针对不锈钢低于70PPM或者针对钛低于50PPM)时，通常达到焊接条件。半导体会需要低于10PPM的水平。吹扫能持续，直到焊缝已充分地冷却为止，以使得能不再发生氧化。
为了达到准备好焊接的氧气条件所需吹扫的时间针对较大容积会相当长。针对6英寸直径的管件，作为典型的容积，这会是40分钟左右。因此，使得焊接工会花费相当长的停机时间，或者浪费相当长的时间来检查氧气传感器。
焊接参数通常由说明书所设定并且由质量控制强制执行。
目前，通过焊接工使用手持计算器或用他们的头脑手动地计算达到准备好焊接的氧气条件所需的吹扫时间。也可将它们指定在规范表上。
发明内容
本公开提供一个或多个发明，其中，吹扫气体控制器集成到焊接电力***中。采用此种集成，能更精确地控制和考虑吹扫气体使用。此外，在特定实施例中，能发出达到氧气焊接条件的信号。
存在用于不同焊接目的的许多类型焊接电力***。如本文使用地，焊接电力***包括焊接型电源、控制器、送丝机、冷却器、等离子切割器、感应加热器、气体混合器等等的一个或多个。
如本文所使用地，焊接电源是能提供焊接型电力的电源。
如本文所使用地，焊接型电力指代适合于电弧焊接、等离子切割或感应加热的电力。电弧焊接包括诸如GMAW(MIG)、GTAW(TIG)、SMAW(粘结)、SAW、激光、热丝等等的过程。虽然在优选的实施例中，通常使用GTAW焊接过程，但应理解的是，其它焊接过程也可受益于本发明。
术语“逻辑地配置”意指电路、固件和/或软件(机器可读指令)的任何组合，其指示控制器执行这里描述的逻辑实施算法或控制。
在一实施例中，焊接电力***包括控制器，该控制器：具有(a)数据输入装置，操作者能经由该数据输入装置输入与一个以上待焊接部件的内部的容积相关联的参数或者数值，以及(b)计算并输出吹扫时间，该吹扫时间是以吹扫气体的预定流速利用该吹扫气体更换容积内气氛所需的时间段。
在一实施例中，焊接电力***是焊接电源。
在一实施例中，控制器逻辑地配置成接收来自流量计的输出并且监控吹扫气体进入容积的流量。
在一实施例中，控制器逻辑地配置成接收来自一个或多个氧气传感器的输出并且确定是否满足容积内的阈值氧气水平。
在一实施例中，控制器逻辑地配置成根据吹扫时间、氧气传感器输出或两者来控制流量调节器。
在一实施例中，焊接电力***包括与控制器通信的存储器，并且控制器逻辑地配置成在存储器中存储吹扫气体流量测量值、氧气水平测量值、吹扫气体参数、吹扫时间或时间戳数据或者前述的任何组合。
在一实施例中，焊接电力***包括：
控制器；
数据输入装置；
流量计信号输出；
氧气传感器信号输出；以及
吹扫气体流量调节器，
其中，
控制器逻辑地配置成借助输入装置接收借助输入装置限定一个或多个待焊接部件的内部内容积的吹扫参数或者数值或者内部容积的测量，
控制器逻辑地配置成基于吹扫参数和预定吹扫气体流速来计算吹扫时间，该吹扫时间是以吹扫气体的预定流速利用吹扫气体更换容积内气氛所需的时间段，
控制器逻辑地配置成基于流量计信号、氧气传感器信号或两者来产生流量调节器控制信号。
在一实施例中，控制器包括通信模块，并且控制器逻辑地配置成通过经由通信模块将警报通信至操作者来发出吹扫时间流逝的信号。
在一实施例中，焊接电力***包括与控制器通信的听觉警报装置，并且控制器逻辑地配置成通过经由听觉警报装置将警报通信至操作者来发出吹扫时间流逝的信号。
在一实施例中，焊接电力***包括与控制器通信的视觉警报装置，并且控制器逻辑地配置成通过经由视觉警报装置将警报通信至操作者来发出吹扫时间结束的信号。
在一实施例中，焊接电力***包括与控制器通信的通信模块，并且控制器逻辑地配置成经由通信模块通信消息。
在一实施例中，通信模块包括无线通信模块，经由该无线通信模块通信消息。
在一实施例中，无线通信模块配置成经由蜂窝通信网络通信。
在一实施例中，无线通信模块配置成经由无线通信网络通信。
在一实施例中，焊接电力***包括无线通信模块，其与控制器和至少一个氧气传感器通信。
在一实施例中，焊接电力***包括无线通信模块，其与控制器和至少一个流量计通信。
下文在参照附图的详细描述中描述本公开的这些和其它特征以及方面。
附图说明
通过参照以下附图能更佳地理解本公开。这些附图中部件并不必要按比例，而是将重点放在说明本公开的原理上。在各附图中，附图标记指代不同视图中的对应部件。
图1说明用于焊接操作的部件的典型布置，其中，采用吹扫气体。
图2A以剖视图说明在挡板的膨胀之前的可膨胀流挡板和传感器布置。
图2B说明在挡板的膨胀之后的图2A所示布置。
图3A说明采用与吹扫和保护气体的供给以及焊接气氛的控制相关联的本公开原理的焊接电源布置。
图3B说明采用与吹扫和保护气体的控制相关联的本公开原理的焊接电源布置。
图4A以剖视图说明采用与具有有线通信能力的氧气传感器相关联的本公开原理的流挡板布置。
图4B以剖视图说明采用与具有无线通信能力的氧气传感器相关联的本公开原理的流挡板布置。
图5A说明具有无线通信能力的焊接电源。
图5B说明具有用于吹扫气体参数输入能力的一个方案的焊接电源。
图5C说明具有用于吹扫气体参数输入能力的另一个方案的焊接电源。
图5D说明具有用于吹扫气体参数输入能力的又一个方案的焊接电源。
图6说明采用与输入到控制器中和由控制器输出的信号相关联的本公开原理的焊接电源控制器。
图7说明采用本公开原理的控制方案。
具体实施方式
本公开在这里参照附图中说明的实施例详细地描述，这些附图形成本公开的一部分。可使用其它实施例和/或可做出其它改变，而不会偏离本公开的精神和范围。具体实施方式中描述的说明性实施例并不旨在限制这里呈现的主题。
现将参照附图中说明的示例性实施例，并且特定语言将在这里用于对此进行描述。然而，应理解的是，并不旨在由此限制本发明的范围。这里说明的发明特征的改变和其它修改、以及这里说明的本发明原理的附加应用(其对于本领域技术人员显而易见并且具有本公开)被认为落在本公开的范围内。
在图1中，说明当吹扫气体用在焊接操作中时的典型布置。通常是氩气(Ar)的吹扫气体设置在容器100中。将气体引导至净化器102。管线104可包括压力调节器106和/或流量计108，气体经由该管线从容器100输出。
经净化气体然后引导到待焊接物件的内部容积中，该待焊接物件在图1中是管或管件110，其具有所要通过焊接接头112焊接在一起的邻接部段110a和110b。在图1中，管件110的相对端部由端盖114和116遮盖。然而，如之后描述地是，管件部段的内部能由诸如可膨胀挡板的挡板截断。
通常，如图所说明，气体经由其中一个部段的端部引入到管件部段的内部中。然而，气体可经由两个部段的端部引入。在至少一个端部处需要气体出口部、例如出口部孔口120，经由该气体出口部允许氧气较浓的空气逸出邻接管件部段110a和110b。
如果考虑例如过压的条件，管件部段110a和110b内的压力能借助合适的压力计122来监控。但是，在任何事件中，氧气水平借助未示出的传感器来监控，该传感器连接于氧气分析器124，该氧气分析器配置成解译由氧气传感器输出的信号。
如上所述，采用此种布置，管件部段110a和110b的内部内的氧气水平能下降至例如在上述背景技术中描述的特定水平，以提供用于促进管件部段的给定材料的无污染和无缺陷焊接部的内部气氛。
图2A和2B说明典型的布置，其中，除了利用端盖以外，可膨胀挡板200a和200b定位在管件部段210a和210b的内部内。如图所示，可膨胀挡板200a和200b定位在关节部段200a和200b邻接的接头212的相对侧部上。
典型地是，惰性吹扫气体经由馈送管线214引入到由挡板200a和200b界定的空间的内部中。管线214能延伸穿过两个挡板。管线214在由挡板200a和200b界定的内部空间内包括出口部214a。用于由所引入的惰性气体更换的内部气氛的出口能借助合适尺寸的出口管线216提供，该出口管线在内部空间的内部和外部之间流体连通。
最后，氧气传感器218设置在由挡板200a和200b界定的内部空间内，并且连接于传感器的电线220经过其中一个挡板(在该情形中是挡板200a)引导至分析器。
例如能在图2b中观察到的是，一旦挡板200a和200b膨胀，它们绕邻接接头212充分地关闭管件部段210a和210b的内部，从而允许仅仅经由接头212和出口管线216泄漏。氧气传感器电线过小而不重要，并且由于挡板的壁的柔顺性而并不阻挡挡板的密封动作。
在图3A中，示出焊接电源300能配置成经由诸如快速断开连接或带螺纹连接的合适连接来接收来自源302的吹扫气体。气体源302代表诸如便携储罐或容器或者永久安装储罐或容器的任何合适源，而无需诸如气体净化器、调节器、流量计和/或截流阀的中间部件。
惰性气体然后经由吹扫气体管线310和保护气体管线312从焊接电源300输出，这两个管线均具有与焊接电源的合适连接。吹扫气体管线310用于将吹扫气体引入到待焊接管件部段314的内部中。当然，如果焊接不包含将两个部段焊接在一起，而是例如贴片焊接、修补焊接或某种其它类型的焊接，则部段314可以是单个部段。
惰性气体还经由保护气体管线312从焊接电源300输出至焊枪或焊炬320。如上所述，保护气体在焊接点引入，从而也减少在焊接点处的氧气量。
此外如图所示，优选地是，定位在管件部段314内的氧气传感器的输出经由通信管线322反馈回至电源300。在图3A中，管线322仅仅指代代表信号的通信，而非信号能通信的物理形式。如下文所述，通信能经由硬线或无线通信发生。
在图3B中，说明输出至焊枪或焊炬320和管件部段314的惰性气体能分别由流量计330和332监控，并且分别借助截流阀/调节器334和336控制。例如可以理解的是，采用能由电压300控制的截流阀/调节器使得能够良好地控制由焊枪或焊炬320和管件部段314任一个或两者使用的惰性气体的量和流量。
例如下文更详细解释地是，在优选的实施例中，截流阀/调节器334和336位于电源300的壳体内，以使得电源提供在集成装置中的完整控制方案。
在图4A中，再次说明氧气传感器400可以是具有引至电源300的硬线402的有线传感器。
在图4B中，说明氧气传感器404可包括无线通信接口406，其利用蓝牙(R)、无线局域网、广域网和红外通信协议的一个或多个。这些协议是众所周知的并且易于利用可用模块来实施。
在图5A中，说明控制器500a可包括无线通信模块502以提供无线通信接口，其利用蓝牙(R)、无线局域网、广域网和红外通信协议的一个或多个。采用此种模块502，控制器500a能经由这些协议的任何一个将吹扫时间结束或故障发生通信至操作者。因此，例如操作者能从事另一任务，并且接收文本、语音邮件、电子邮件等，以警报吹扫时间结束。另一警报可能包含损失传感器信号。类似地，警报能经由局域网通信至任何合适的装置，包括耦合于网络的警报。
在图5B中，说明控制器500b的配置，其中，控制器包括显示器504，经由该显示器能显示任何方式的相关信息。此类信息可包括数据或吹扫参数输入提示、确认消息以及吹扫时间估计。可旋转旋钮506代表能用于提供专用数据输入的任何数量旋钮。例如，一个旋钮能用于输入管件长度。另一旋钮能专用于管件直径的输入。另一旋钮能专用于金属类型的输入。替代地，数据输入可以是针对容积自身的数值。采用经由旋钮的数据输入，控制器500能计算或重新计算所评估的吹扫时间，并且在显示器504上显示结果。
此外例如在图5B中所示，控制器500b能配置成驱动扬声器或可听装置508以及诸如灯510的视觉信号装置。当达到吹扫条件时，例如由氧气传感器所感测地，控制器500b能经由扬声器/可听装置508和/或视觉信号装置510来警告操作者。
在图5C中，说明类似于控制器500b的控制器500c，但该控制器包括键盘512而非用于数据输入的旋钮。此类键盘在市场上可买到。
在图5D中，说明类似于控制器500b和500c的控制器500d，但该控制器替代分开的显示器和数据输入装置包括触摸屏514，该触摸屏将显示器和触觉感测功能集成在单个装置中中。
上述显示器可以具有任何合适的类型，包括液晶显示器、有机电致发光显示器以及发光二极管显示器。然而，对于工业应用，工业级显示器可在市场上买到并且其使用是优选的。
在图6中，代表性地说明用在上述控制器配置的任何一个中的处理器模块600。如图所示，处理器模块600与来自参数输入装置、显示器、一个或多个流量计602、一个或多个调节器/截流阀604和一个或多个氧气传感器606的信号通信。再次，通信管线代表任何合适的通信方法，不管是硬接线还是有线。流量计602可处于惰性气体源和电源之间、电源和待焊接容器的内部之间以及在电源和焊枪或焊炬之间的任何管线中。调节器/截流阀604可处于惰性气体源和电源之间、电源和待焊接容器的内部之间以及在电源和焊枪或焊炬之间的任何管线中。氧气传感器606当前会定位成感测待焊接容器内的氧气水平。
不管利用的特定数据输入装置如何，控制器优选地利用数据(这里也称为吹扫气体参数)来使用上述关系计算吹扫时间，其中，吹扫时间是流速和待吹扫容积的尺寸的函数。再次，用于管件或管状容积的通用公式是：PT＝(4xDxL)/PR，其中，PT是吹扫时间(通常以分钟计)，D是管件的直径，L是管件的长度且PR是吹扫速率(通常以立方英尺/小时计)。对于矩形容器，公式可以是PT＝(4xHxWxL)/PR，其中PT是吹扫时间，H是容器的高度，W是容器的宽度，L是容器的长度，且PR是吹扫速率。显然，用于确定封闭空间(其壁需经受焊接)的容积的公式能取决于封闭空间的形状而改变，并且在一些情形中，如果具有复杂形状，则可能需要由以更简单的公式来近似。目标是尽可能最佳地近似给定内部空间所需的吹扫时间，并且使得氧气传感器确定吹扫时间的最终结束。
再次，替代地，数据输入能更简单地是针对容积自身的数值(以立方单位表述)或者其它容积测量值。
经吹扫气氛中的氧气容量是充分地或完整地氧气吹扫的最终确定。因此，来自氧气传感器的反馈可用于发出吹扫时间结束的信号。如果如此编程，吹扫时间的结束能以不同的氧气水平发出信号，从而考虑不同的金属。当氧气传感器指示合适的数值(例如针对不锈钢低于70PPM或者针对钛低于50PPM)时，通常达到焊接条件。半导体会需要低于10PPM的水平。吹扫能持续，直到焊缝已充分地冷却为止，以使得能不再发生氧化。控制器300能编程有具有针对不同金属的不同氧气水平的查询表，并且能提示操作者在键入吹扫气体参数时选择待焊接金属。
此外，如果编程为接收来自吹扫气体管线中流量计的气体流量反馈，控制器能调节吹扫气体流量，从而将其保持在最大水平处或之下来使得正吹扫容积中的湍流最小。如上所述，使得湍流最小使氧气在容积中的搅动最小，并且使得通过吹扫气体能更有效地更换氧气。
较佳地是，在吹扫期间，气体流量是30立方英尺/小时或更小。在达到期望的氧气水平之后，流量能减小至小得多的流量，例如并且优选的是8至10立方英尺/小时.
在图7中，说明更详细的控制方案。如图所示，控制器700能用于实施任何合适的逻辑，其中，控制器700能接收诸如吹扫参数输入之类的容积数据、使用如上所述针对待吹扫容积或其尺寸的数值的吹扫时间并且然后控制进入容积的吹扫气体输入。
为此，控制器700经由输入702接收容积或吹扫参数数据，该输入代表任何合适的输入装置，包括如上所述的那些装置。附加地，条形码扫描装置705能布置成与控制器700通信，以使得扫描器705能用于读取用在焊接过程中的各个装置上的条形码或类似编码，从而所使用的装置能有记录。还应注意的是，条形码扫描器705或类似的扫描装置可用于输入所有参数，例如如果此类参数处于目录或列表中并且一组参数与诸如Q代码的条形码或类似代码相关联的话。
控制器700根据期望的流速(例如在主要吹扫阶段期间30CFH以及之后8-10CFH直到焊接结束为止)来控制吹扫气体调节器704。调节器704能将吹扫气体压力信号反馈回至控制器。尤其是在吹扫结束时，有用的是减小吹扫气体压力以防止过压导致气体在焊接接头处过量流出或者当吹扫气体管线断开时过压。
同时，控制器700接收来自流量计706的吹扫气体流量的信息，该流量计位于吹扫气体的路径中，该吹扫气体流入到所要由氧气吹扫的容积中。
附加地，氧气传感器708将正吹扫容积内的氧气水平的测量值反馈至控制器700。
为了简单起见，保护气体管线并不在该附图中示出。然而，易于理解的是，这里的任何流量计和这里的任何调节器如何同样与控制器通信。
数据存储装置或存储器710也合适地连接于控制器700或至少连接于其处理器，并且用于存储诸如入流吹扫气体压力、吹扫气体流量水平、正吹扫容积中的氧气水平、时间流逝数据、设备信号(如果有的话)的数据或者可能期望提供审计追踪的信息。在简化型式中，数据存储有合适的时间和数据戳记或记录，以使得能做出焊接操作的完整审计追踪。该数据则也是或者能与记录为正用在一个或多个焊接操作中的装置相关联。采用此种审计追踪，可审阅之后使用的焊接过程和装置。此外，数据能经由合适的无线网络或有线网络与远程装置或便携存储装置(例如，USB存储装置或其它类型的存储介质)实时地或之后地通信。
这样，能由控制器实施的一个可能控制算法能包括：
首先，接收限定待吹扫容积的参数。
其次，基于针对吹扫气体的预定流速和待吹扫容积的尺寸(使用诸如针对管状容积的上述公式之类的合适公式)来计算预期吹扫时间。
第三，打开吹扫气体截流阀来允许吹扫气体流动。
第四，使用来自合适传感器的实际流速反馈，来将吹扫气体的流量调节至处于或低于预定流速。
第五，使用由调节器感测的压力，来监控和调节入流到容积中的吹扫气体的背压。
第六，持续地监控正吹扫容积中的氧气水平。
第七，(a)当容积内的氧气水平达到预定阈值时(例如，经由视觉或可听警报或者经由输送至远程装置的消息)来发出吹扫时间结束的信号，以及(b)将吹扫气体流速减小至或低于预定流速，该预定流速足以维持容积内的低氧气水平气氛。
第八，在由操作者接收这样做的指令之后停止吹扫气体的流动。
第九，如果需要的话，允许吹扫气体从吹扫气体管线中排出，以防止吹扫气体的过压。
可以理解的是，此外，也能监控容积内的压力(例如结合图1所描述地)，并且对高于阈值的压力的检测能用于向操作者发出信号，以减小吹扫气体流速、停止吹扫气体的流动或者前述的任何组合。
优选地是，控制器700、吹扫气体调节器704、吹扫气体流量计706以及数据存储器位于焊接电力***壳体800内。因此，如果需适应硬接线通信，壳体800会具有至少用于接收来自氧气传感器的反馈信号的电气连接。如果需使用硬接线通信，壳体也可需要用于条形码扫描器的电气连接。这些电气连接会附加地是吹扫气体和保护气体入口和出口连接。所有这些类型的电气和气体管线连接是众所周知的并且并不在这里进行进一步描述。
再次，虽然焊接电源用作所说明的实施例，这里公开的原则可适用于其它焊接电力***，该焊接电力***在这里能在其壳体内容纳控制器和吹扫流控制装置。
这里描述的控制器能使用基于微处理器的装置实施，这些装置能编程有机器可读指令和/或耦接于固件或其它电路。实际上，已用在许多焊接电力***中的电流控制器能利用附加的编程调配。因此，这里不再说明能构成控制器的特定装置。
从前文描述中可以理解的是，焊接电力***优选地配置成包括：
用于吹扫气体的入口和出口连接以及用于保护气体的出口连接；
至少用于氧气传感器的电气输入；
控制器；
在吹扫气体入口和出口连接之间的吹扫气体流量调节器和吹扫气体流量计；
显示器；以及
数据输入装置，操作者能经由数据输入装置将容积或吹扫气体参数的数值提供给控制器，
其中，
控制器逻辑地配置成接收容积数值或吹扫气体参数并且计算吹扫时间和基于至少氧气传感器信号来控制吹扫气体流量。
虽然公开了各种方面和实施例，但可设想其它方面和实施例。所公开的各种方面和实施例出于说明的目的并且并不旨在限制由以下权利要求所指示的真实范围和精神。
前文方面描述和相关视图仅仅提供为说明性示例并且并不旨在需要或暗示各种实施例的步骤需以所呈现的顺序来执行。例如本领域技术人员会理解的是，前文实施例中的步骤能以任何顺序来执行。诸如“然后”、“接下来”等等的词语并不旨在限制这些步骤的顺序；这些词语简单地用于通过方法的描述来引导读者。尽管处理流程图图可以描述作为连续过程的操作，然而，操作中的许多可以并行地或同时地被执行。此外，操作的顺序可以被重新排列。过程可以对应于方法、功能、进程、子例程、子程序等。当过程对应于功能时，其终止对应于所述功能返回至调用功能或主功能。
逻辑块、模块、电路以及算法步骤可实施为电子硬件、计算机软件或者两者的组合。为清晰地说明硬件及软件的这种可互换性，上文就其功能总体阐述了各种说明性组件、块、模块、电路及步骤。此类功能性实施为硬件还是或软件取决于特定应用和强加在整个***上的设计约束。对于每个特定应用，本领域技术人员可以用不同方式实施所描述的功能性，但是这种实施判决不应该被解释为导致偏离本发明的范围。
计算机软件中实施的实施例可实施在软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或者它们的任何组合。代码段或机器可执行指令可表示程序、功能、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类或指令、数据结构或程序语句的任何组合。可通过传递和/或接收信息、数据、自变量、参数或存储器内容来将代码段耦接于另一代码段或硬件电路。信息、自变量、参数、数据等可以经由任何合适的手段传递、转发或发送，其中合适的手段包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等。
用于实施这些***和方法的实际软件代码或专用控制硬件不限制本发明。因此，在没有参考具体软件代码的情况下描述了这些***和方法的操作和性能应当理解，软件和控制硬件可以被设计成基于此处的描述实施***和方法。
Claims (25)
1.一种焊接电力***，其包括控制器，所述控制器：具有(a)数据输入装置，操作者能经由所述数据输入装置输入与一个以上待焊接部件的内部的容积相关联的参数或者数值，以及(b)计算并输出吹扫时间，所述吹扫时间是以吹扫气体的预定流速利用所述吹扫气体更换所述容积内气氛所需的时间段。
2.根据权利要求1所述的焊接电力***，其中，所述控制器逻辑地配置成接收来自流量计的输出并且监控所述吹扫气体进入所述容积的流量。
3.根据权利要求1所述的焊接电力***，其中，所述控制器逻辑地配置成接收来自一个或多个氧气传感器的输出并且确定是否满足所述容积内的阈值氧气水平。
4.根据权利要求1所述的焊接电力***，其中，所述控制器逻辑地配置成根据所述吹扫时间、氧气传感器输出或两者来控制流量调节器。
5.根据权利要求1所述的焊接电力***，其中，
所述控制器逻辑地配置成接收来自流量计的输出并且监控所述吹扫气体进入所述容积的流量；
所述控制器逻辑地配置成接收来自氧气传感器的输出；
所述焊接电力***包括与所述控制器通信的存储器；以及
所述控制器逻辑地配置成在所述存储器中存储吹扫气体流量测量值、氧气水平测量值、所述吹扫气体参数、所述吹扫时间或与前述任何一个相关联的时间戳数据或者前述的任何组合。
6.根据权利要求1所述的焊接电力***，其中，所述控制器包括通信模块，并且所述控制器逻辑地配置成通过经由所述通信模块将警报通信至所述操作者来发出所述吹扫时间流逝的信号。
7.根据权利要求1所述的焊接电力***，进一步包括与所述控制器通信的听觉警报装置，并且所述控制器逻辑地配置成通过经由所述听觉警报装置将警报通信至所述操作者来发出所述吹扫时间流逝的信号。
8.根据权利要求1所述的焊接电力***，进一步包括与所述控制器通信的视觉警报装置，并且所述控制器逻辑地配置成通过经由所述视觉警报装置将警报通信至所述操作者来发出所述吹扫时间结束的信号。
9.根据权利要求1所述的焊接电力***，进一步包括与所述控制器通信的通信模块，并且所述控制器逻辑地配置成经由所述通信模块通信消息。
10.根据权利要求1所述的焊接电力***，其中，所述通信模块包括无线通信模块，经由所述无线通信模块通信所述消息。
11.根据权利要求1所述的焊接电力***，其中，所述无线通信模块配置成经由蜂窝通信网络通信。
12.根据权利要求1所述的焊接电力***，其中，所述无线通信模块配置成经由无线通信网络通信。
13.根据权利要求1所述的焊接电力***，包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述控制器和至少一个氧气传感器通信。
14.根据权利要求1所述的焊接电力***，包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述控制器和至少一个流量计通信。
15.一种焊接电力***，其包括：
控制器；
数据输入装置；
流量计信号输出；
氧气传感器信号输出；以及
吹扫气体流量调节器，
其中，
所述控制器逻辑地配置成借助所述输入装置接收借助所述输入装置限定一个或多个待焊接部件的内部内容积的吹扫参数或者数值，
所述控制器逻辑地配置成基于所述吹扫参数和预定吹扫气体流速来计算吹扫时间，所述吹扫时间是以吹扫气体的预定流速利用所述吹扫气体更换所述容积内气氛所需的时间段，
所述控制器逻辑地配置成基于流量计信号、氧气传感器信号或两者来产生流量调节器控制信号。
16.根据权利要求15所述的焊接电力***，其中，所述控制器包括通信模块，且所述控制器逻辑地配置成通过经由所述通信模块将警报通信至所述操作者来发出所述吹扫时间流逝的信号。
17.根据权利要求15所述的焊接电力***，包括与所述控制器通信的听觉警报装置，且所述控制器逻辑地配置成通过经由所述听觉警报装置将警报通信至所述操作者来发出所述吹扫时间流逝的信号。
18.根据权利要求15所述的焊接电力***，包括与所述控制器通信的视觉警报装置，并且所述控制器逻辑地配置成通过经由所述视觉警报装置将警报通信至所述操作者来发出所述吹扫时间结束的信号。
19.根据权利要求15所述的焊接电力***，包括与所述控制器通信的通信模块，并且所述控制器逻辑地配置成经由所述通信模块通信消息。
20.根据权利要求15所述的焊接电力***，其中，所述通信模块包括无线通信模块，所述消息经由所述无线通信模块通信。
21.根据权利要求15所述的焊接电力***，其中，所述无线通信模块配置成经由蜂窝通信网络通信。
22.根据权利要求15所述的焊接电力***，其中，所述无线通信模块配置成经由无线通信网络通信。
23.根据权利要求15所述的焊接电力***，包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述控制器和至少一个氧气传感器通信。
24.根据权利要求15所述的焊接电力***，进一步包括与所述控制器通信的存储器，其中，所述控制器逻辑地配置成在所述存储器中存储吹扫气体流量测量值、氧气水平测量值、所述吹扫气体参数、所述吹扫时间或与前述任何一个相关联的时间戳数据或者前述的任何组合。
25.一种焊接电力***，其包括：
壳体；
位于所述壳体上用于所述吹扫气体的入口和出口连接；
位于所述壳体上的至少用于氧气传感器的电气输入；
位于所述壳体内的控制器；
吹扫气体流量调节器和吹扫气体流量计，所述吹扫气体流量调节器和所述吹扫气体流量计与所述控制器通信并且在所述壳体内位于所述吹扫气体入口和出口连接之间；
位于所述壳体上的显示器；以及
位于所述壳体上的数据输入装置，操作者能经由所述数据输入装置将吹扫气体参数提供给所述控制器，
其中，
所述控制器逻辑地配置成接收所述吹扫气体参数并且基于所述参数和给定的吹扫气体流速来计算吹扫时间，以及
所述控制器逻辑地配置成至少基于所述氧气传感器信号经由所述吹扫气体流量调节器控制所述吹扫气体。
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