Устройство для измерения температуры вращающихся объектов Советский патент 1983 года по МПК G01K13/08 

Изобретение относится к температуриным измерениям и может быть использовано для измерения температуры на вращающихся объектах в различных областях промышленности.

Известно устройство для измерения температуры вращающихся объектов, содержащее термопреобразователи сопротивления, установленные на вращающемся объекте и соединенные по компенсационной схеме с измерительной аппаратурой посредством скользящих токосъемников, трансформатор, следящую систему, причем термрпреобразователи сопротивления токовыми выводами с помощью токосъемников соединены с ттеовичной обмоткой трансфор-матора тока и подключены к источнику переменногЬ тока, а потенциальными выводами через токосъемники подключены к усилителю следящей системы и потенциометру, включенному во вторичную цепь трансформатора тока 1 J.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения температуры вращающихся объектов, содержащее неподвижно установленные источник переменного тока, ограничительный резистор, трансформатор, во .втори;чную обмотку которого включены последовательно соединенные резистор и реохорд, усилитель переменного тока, выход которого соединен с реверсивным двигателем, механически связанным с движком реохорда, соединенным с первым входом усилителя, скользящие токосъемники, расположенный на вращающемся объекте термопреобразователь сопротивления, потенциальные выводы которого через скользящие токосъемники соединены соответственно с вторым входом усилителя и выводом реохорда, соединенным с обмоткой трансформатора t2J. .

Недостаток известных устройств заключается в том, что напряжение компенсации на реохорде не совпадает по фазе с напряжением на термопреобразователе , в результате чего при уравновешивании полное их равенство не достигается, а в цепи усилителя в момент кажущегося равновесия всегда протекает ток - ток нечувствительности.

Несовпадение фаз сравниваемых напряжений, связанное как со свойствами используемого в устройствах трансформатора тока, в котором угол между фазой тока вторичной обмотки может достигать сотни и более минут, так и наличием паразитных реактивноетей, приводит не только к ошибкам измерения, обусловленным зоной нечувствительнрстй усилителя, но и к ошибкам, возникающим вследствие из-

менения переходного сопротивления скользящих токосъемников.

Цель изобретения - повышение точности измерения температуры

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения температуры вращающихся объектов, содержащее неподвижно установленные источник переменного тока, ограничительный резистор, трансформатор, во вторичную абмотку которого включены последовательно соединенные резистор и реохорд, усилитель переменного тока, выход которого соединен с реверсивным двигателем, механически свя- занным с движком реохорда, соединенным с первым входом усилителя, скользящие токосъемники, расположенный на вращающемся объекте термопреобразователь сопротивления, потенциальные (ВЫВОДЫ которого через скользящие токосъемники соединены соответственно с вторым входом усилителя и выводом реохорда, соединенным с обмоткой трансформатора, введены расположенные на вращающемся объекте дополни-. тельные резистор и трансформатор, i в- оричная обмотка которого через дополнительный резистор соединена с токовыми выводами термопреобразова- теля сопротивления, а первичная обмотка через скользящие токосъемники, ограничительный резистор и первичную обмотку трансформатора соединена с источником переменного тока, при том первый вход усилителя подключен к точке соединения резистора с реохордом.

На чертеже приведена схема устройства.

I Устройство содержит неподвижно расположенные источник 1 переменного тока, трансформатор 2., ограничительный резистор 3, реохорд 4, резистор 5, усилитель б переменного тока, реверсивный двигатель 7, вал которого механически связан с движког реохорда 4 и указателем измеряемой температуры, скользящие токосъемники 8-11. На вращакадемся объекте расположен термопреобразователь 12 сопротивления, дополнительный резистор 13 и дополнительный трансформатор 14.

Устройство работает следующим образом. . .

Переменный ток от источника 1 пе- ременного тока, проходя по первичным обмоткам трансформаторов 2 и 14, создает в цепях вторичных обмоток трансформаторов токи, которые, протекая через термопреобразователь 12 сопротивления и реохорд 4, создают на них соответствующие синфазные напряжения и.и UR, пропорциональные их сопротивлениям

При неравенстве этих напряжений на выходе усилителя 6 возникает сиг5 нал, вызывающий работу двигателя 7 и соответственно изменение сопротивления реохорда 4 до равенства этих напряжений. При этом каяодому значению температуры соответствует определенное значение напряжения UR. и, соответственно, определенное положение указателя измеряемой температуры. В предлагаемом устройстве первичные обмотки трансформаторов питаются одним и тем же током, а во вторич ных обмотках имеются примерно одинаковые нагрузки, что ставит их в примернь равные условия функционирования. Поэтому всякие изменения тока в первичных обмотках, вызываемые изменением переходного сопротивления скользящих токосъемников или нестабильностью напряжения источника питarfия, будут в одинаковой степени сказываться на электромагнитных параметрах обоих трансформаторов, бла1годаря чему отношения изменений их коэффициентов, а следовательно,и углов сдвига фаз между токами (напряжениями) обеих .Обмоток будут неизменными или пренебрежимо мало отлччаться друг от друга. Достигаемое таким образом полное совпадение фаз сравнивае ах напряжений и исключение влияния нестабильности коэффициентов трансформации делает независимым показания предлагаемого устройства от изменения переходных сопротивлений скользящих токосъемников и колебаний напряжения источника питания, что ведет к повышений точности измерения температуры.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУШ ВРАЩАЮЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ, содержащее, неподвижно установленные источник переменного тока, ограни- . чительный резистор, трансформатор, во вторичную обмотку которого включены последовательно соединенные резистор и реохорд, усилитель переменного тока, выход которого соединен с реверсивным двигателем, механически связанным с движком реохорда. соединенным .с первым входом усилителя, скользящие токосъемники, расположенный на вращающемся объекте термопреобразователь сопротивления, потенциальные выводы которого через скользящие токосъемники соединены соответственно с вторым входом усит лителя и выводом реохорда, соединенным с обмоткой трансформатора; о тличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены расположенные на вращающемся объекте дополнительные резистор и трансформатор, вторичная обмотка которого через дополнительный резистор соединена с токовыми выводами термопреобразователя сопротивле-да S ния, а первичная обмотка через скользящие токосъемники, ограничительный резистор и первичную обмотку трансформатора соединена с источником переменного тока, при этом первый вход усилителя подключен к точке 2 соединения резистора с реохордом. Ф 4 Ф 1C