Устройство для измерения температуры вращающегося объекта Советский патент 1985 года по МПК G01K13/08 

Изобретение относится к температурным измерениям и предназначено для измерения температуры вращающегося объекта с помощью термопар. Известны устройства для измерения температуры вращающегося объект с помощью термопар, сигнал которых передается на неподвижную аппарату с помощью бесконтактных...устройств различного типа i , и 2 . Информация о температуре вращающегося объекта на внешнюю измерител ную аппаратуру в этих устройствах передается через различные бесконта ные устройства (емкостные, индуктив ные или по радио и оптическим каналам) после преобразования частотного спе ра термопары с помощью ряда дополни тельных активных преобразователей (источники питания, усилители, коммутаторы и т.п.), расположенных непос средственно на вращающемся объекте. Устройства с дополнительными активными преобразователями обладают невысокой точностью измерения темпер туры, так как активные дополнительные преобразователи, расположенные на вращающемся объекте, вносят при преобразовании сигналов термопар допол нительные погрешности. Кроме того, наличие источников питания и полупро водниковых элементов на вpaщaющe y1cя объекте принципиально ограничивает максимальную температуру о.кружающей среды значениями 125 - 150°С. Известно устройство для измерения температуры вращающегося объекта, содержащее расположенную на объекте термопару, магнитный модулятор с воздушным зазором в магнитопроводе, частично неподвижном, частично расположенном на вращающемся объекте, источник модулируемого напряжения, генератор сигнала дополнительной модуляции и индуктивный токосъемник, вращающаяся обмотка которого соединена последовательно с термопарой ЗЗ, Недостаток известного устройства заключается в значительной погрешности измерений, обусловленной изменениями воздушных зазоров в магнитопроводах модулятора при вращении объекта. , Цель изобретения - повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что в- устройство для измерения температуры вращающегося объекта, содержащее расположенную на объекте .термопару, источник переменного напряжения , генератор сигнала дополнительной модуляции и первый индуктивный токосъемник, вращающаяся обмотка которого соединена последовательно с термопарой, введены два расположенных на вращающемся объекте одинаковых замкнутых магнитопровода с двумя обмотками на каждом из них и второй и третий индуктивные токосъемники, причем первые обмотки маг- нитопроводов соединены последователь но и встречно и подключены к вращающейся обмотке второго-токосъемника, вторые обмотки соединены последовательно и согласно и включены в замкнутую последовательную цепь с термопарой и вращающимися обмотками первого и третьего токосъемников, а неподвижные обмотки первого и второго токосъемников соединены с выходами генератора и источника соответственно. На фиг.1 представлена электрическая схема устройства; на фиг.2 форма его выходного сигнала при отсутствии и наличии постоянного тока термопары. Устройство содержит два расположенных на вращающемся объекте одинаковых замкнутых магнитопровода 1 и 2, на которых размещены одинаковые пары обмоток 3,4 и 5,6, термопару 7, три индуктивных токосъемника 8-10, источник 11 переменного напряжения и генератор 12 сигнала дополнительной модуляции. Обмотки 3 и 4 соединены последовательно и встречно и подключены к , вращающейся обмотке токосъемника 8. Обмотки 5 и 6 соединены последовательно и согласно и включены в замкнутую последовательную цепь с тер мопарой 7 и вращающимися обмотками токосъемников 9 и 10. Неподвижные обмотки,токосъемников 8 .и 9 соединены с выходами источника 11 и генератора 12 соответственно. Устройство работает следующим образом. При равенстве температур рабочего и холодного спаев термопары 7, развиваемая ею ЭЦС раёна нулю и поэто1му постоянный ток управления в обмотках намагничивания 5 и 6 тоже равен нулю. При этом намагничивание сердечников модулятора осуществляется низкочастотным модулирующим сигналом треугольной формы генератора 12, подаваемом в цепь обмоток намагничивания 5 и 6 при помощи индуктивного токосъемника 9, в соответствии с принципом работы модулятора выходной сигнал на неподвижной обмотке индуктивного токосъемника 10 представляет собой напряжение второй гармоники частоты возбуждения источика 11, модулированное низкочастотым сигналом треугольной; формы (фиг.2). Равенство временных интервалов rifl до t и от t(ДOt2 и т.д.. гоорит об отсутствии сигнала управения. При появлении разности температур ежду спаями термопары 7, по обмоткам 5 и б протекает постоянный ток, пропорциональный этой разности. Разность временных интервалов &t(t, - t )-(, ) даёт информацию о темпе{затуре контролируемого объекта в месте установки термопары.

Преимущество предлагаемого устройства заключается в более высокой точности измерений, которая обеспечивается отсутствием переменных воздушных зазоров в магнитопроводах модулятора.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРATS bl ВРАВииОЩЕГОСЯ ОБЪЕКТА,, содержащее расположенную на объекте термопару, источник переменного напряжения, генератор сигнала дополнительной модуляции.и первый индуктивный токосъемник, вращающаяся обмотка которого соединена последовательно с термопарой, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены два расположенных на вращающемся объекте одинаковых замкнутых магнитопровода с двумя обмотками на каждом из них, второй и третий индуктивные токосъемники, причем первые обмотки магнитбпроводов соединены последовательйо и встречно и подключены к вращаю щейся обмотке второго токосъемника, вторые обмотки соединены последовательно и согласно и включены в замкнутую последовательную цепь с термопарой и вращающимися обмотками (Л первого и третьего токосъемников, а неподвижные обмотки первого и второго токосъемников соединены р выходами генератора и источника соответственно. t y

USnlZf)