Das Problem, das den Schweißer erwartet: Wie wendet man die erhaltenen Parameter auf einen realen Schweißprozess an? Der Durchmesser der Kontaktspitze kann leicht gemessen werden, die Elektrodenkraft kann anhand der Maschinenspezifikationen oder anhand der bekannten Luftzylinderfläche und des Luftdrucks bestimmt werden. Die Schweißzeit wird mit einem Regler eingestellt und hängt normalerweise nicht vom Schweißvorgang selbst ab. Wie stellt der Schweißer jedoch den erforderlichen Schweißstrom ein? Dies ist keine triviale Aufgabe, da der Widerstand der geschweißten Teile unbekannt ist. Zur Lösung dieses Problems können drei verschiedene Methoden verwendet werden.
Einstellen des Schweißstroms mit Amperemeter und Voltmeter
;
Abbildung 1. Schaltung zur Messung des Widerstandes der geschweißten Teile
Die erste Möglichkeit besteht darin, den unbekannten Widerstand zu messen. Dazu sind True RMS Ampere/Voltmeter mit Hold-Funktion erforderlich. Zur Messung des Widerstands müssen einige Schweißungen durchgeführt werden, wobei der Stromfluss durch die Elektroden und die Spannung über den geschweißten Teilen gemäß dem Schaltkreis in Abbildung 1 gemessen werden. Anschließend müssen die Verhältnisse von Spannung zu Strom berechnet und aus diesen Werten ein arithmetischer Mittelwert gebildet werden.
Das Voltmeter muss an die zu schweißenden Teile angeschlossen werden, nicht an die Elektroden! Das Zangenamperemeter kann entweder an den Primär- oder den Sekundärstromkreis angeschlossen werden. Da der Strombereich für solche Messgeräte auf 2000 A begrenzt ist, ist der Anschluss an den Primärstromkreis nur dann möglich, wenn der Schweißstrom mehr als 2000 A beträgt. Dabei müssen die Messwerte des Messgeräts mit dem Wandlerverhältnis multipliziert werden:
Ist=Ip xn
wobei Is der Sekundärstrom (Schweißstrom) ist,
Ip ist der Primärstrom und
n ist das Transformatorverhältnis, das dem Verhältnis der Primärspannung zur sekundären Leerlaufspannung entspricht.
Die beste, aber teurere Messmethode ist die Verwendung eines Digitalspeicheroszilloskops (DSO) mit isolierten Kanälen: Tektronix THS710A (das billigste), THS720A oder THS720P (am besten für Leistungsmessungen). In diesem Fall wird die Stromzange an einen Kanal des DSO angeschlossen und der andere Kanal anstelle des Voltmeters, wie in Abbildung 1. Für einen Strombereich von 0 bis 2000 A ist die Stromzange Tektronix A621 die beste Wahl und für etwa 400 USD erhältlich. Das Modell Extech 380905 funktioniert gut für den Bereich 50 - 2000 A. Diese Sonde ist viel billiger (etwa 100 USD), aber unter 50 A verrauscht. Darüber hinaus sind Modelle anderer Marken für bis zu 10000 A erhältlich.
