Устройство для измерения температуры вращающегося объекта Советский патент 1986 года по МПК G01K13/08 

чем обмотки 3 и -(), пронсхолит раздельное функционирование обмоток: обмотки 3 и 4 создают напряженность возбуждения, а обмотки 5 и 6 - на

1

Изобретение относится к температурным измерениям и предназначено для измерения температуры вращающегося объекта с помощью термопары.

Целью изобретения является умень- шение габаритных размеров узла токосъема.

На фиг. 1 представлена электрическая схема устройства5 на фиг. 2 - вькодного сигнала при отсутствии сигнала термопары на фиг. 3 - то же, при наличии сигнала термопары

Устройство содержит два одинаковых замкнутых магнитопровода 1 и 2, расположенных на вращающемся объекте, на которых размещены одинаковые пары обмоток возбуждения 3 и 4 и обмоток управления 5 и 6, термопару 7, индуктивный токосъемник 8, источник

9переменного напряжения, генератор

10сигнала дополнительной модуляции и фильтр 11.

Устройство работает следующим образом.При равенстве температур рабочего и холодного спаев термопары 7 развиваемая ею ЭДС равна нулю и постоянный ток управления в обмотках управления 5 и 6 тоже равен нулю. Намагничивание сердечников модулятора в атом случае осуществляется низкочастотным модулирующим сигналом треуголной формы генератора 10, подаваемым в цепь обмоток управления 5 и 6 при помощи индуктивного токосъемника 8. Намагничивания сердечников модулятора этим сигналом по обмоткам возбуждения не происходит, так как сопротивление цепи обмоток возбуждения 3 и 4 за счет выполнения их высокоом ным приводом намного превосходит сопротивление цепи обмоток управления 5 и 6.

Источник питания 8 осуществляет

.-

перемагничивание сердечников модуля тора по обмоткам вочбуждения 3 и 4.

пряженность управления. Питание уст ройства и снятие выходного сигнала осуществляется при помощи одного индуктивного токосъемника 8. 2 ил.

10

15

5

ь35 30

40

45

Для обеспечения работы модулятора на линейном достаточно протяженом участке характеристики одновременного намагничивания число витков обмоток управления делается большим (несколько сотен витков), а число витков обмоток возбуждения, в силу значительной величины тока возбуждения, делается небольшим (несколько десятков) , поэтому цепи обмоток возбуждения и обмоток управления резко отличаются по величине их индуктивного сопротивления.

Это обстоятельство практически исключает протекание тока возбуждения по обмоткам управления, поэтому цепь, состоящая из термопары 7 и обмоток 5 и 6 не щунтирует обмотки возбуждения 3 и 4 при перемагничивании их сердечников источником 9 переменного напряжения.

При одновременном действии поля возбуждения и поля, обусловленного низкочастотным модулирующим сигналом, в магнитопроводах возникают переменные магнитные потоки с частотами f, 2f, 3f и т.д., где f - частота источника. Четные гармоники ЭДС на последовательно и согласно соединенных обмотках 5 и 6 образуют прямую последовательность и поэтому результирующая ЭДС второй и кратных ей гармоник не равны нулю. Нечетные ники ЭДС на последовательно и встречно соединенных обмотках 3 и 4 образуют обратную последовательность и поэтому компенсируют дру друга, Вследствии этого сигнал на неподвижной обмотке индуктивного токосъемника 8 оказывается пропорциональным суммарной ЭДС обмоток 5 и 6 и представляет собой напряжение второй гармоники частоты возбуждения, модулированное низкочастотным сигналом треугольной формы (фиг, 2). Постоянство временных интервалов , и t, tj и т.д.

говорит об отсутствии сигнала управления.

При появлении разности температур между спаями термопары 7 по обмоткам 5 и 6 протекает постоянный ток, пропорциональный этой разности. Ток термопары протекает также по вращающейся обмотке индуктивного токосъемника 8, В силу малости этого тока и пологости характеристик намагничивания индуктивного токосъемника из-за наличия воздушных зазоров в магнитопроводе этого токосъемника влиянием тока термопары на работу токосъемника можно пренебречь. Форма сигнала на выходе фильтра 11 показана на фиг. 3. Разность временных интервалов ut (t,- tj,) - ( ) дает информацию о температуре контролируемого объекта в месте установки термопары.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры вращающегося объекта, содержа- щее расположенные на вращающемся объекте термопару, два одинаковых замкнутых магнитопровода с двумя обмотками на каждом из них и вращающуюся обмотку индуктивного токосъемника, а также расположенные вне вращающегося объекта источник переменного на0

5

0

пряжения, генератор сигнала дополнительной модуляции и неподвижную обмотку индуктивного токосъемника, причем первые обмотки магнитопроводов идентичны одна другой, соединены последовательно и встречно и подключены к вращающейся обмотке индуктивного токосъемника, при этом вторые обмотки магнитопроводов также идентичны одна другой и соединены последовательно и согласно, а термопара включена последовательно с вторыми обмотками магнитопроводов, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритных размеров узла токосъема, в него дополнительно введен фильтр, настроенный на вторую гармонику переменного напряжения, первые обмотки магнитопроводов выполнены из провода с большим удельным электрическим сопротивлением, чем остальные обмотки, причем цепь, образованная последовательным соединением термопары и вторых обмоток магнитопровода, подсоединена также к вращающейся обмотке индуктивного токосъемника, к неподвижной обмотке которого подсоединены вход фильтра и цепь, состоящая из последовательно соединенных источника переменного напряжения и генератора сигнала дополнительной модуляции.

Изобретение относится к температурным измерениям. Цель изобретения - уменьшение габаритных размеров узла токосъема. Устройство содержит расположенные на вращающемся объекте термопару 7, два магнитопровода 1 и 2 с обмотками 3, 5 и 4, 6 на каждом из них, вращающуюся обмотку индуктивного токомъемника 8, а также расположенные вне вращающегося объекта источник 9 переменного напряжения, генератор 10 сигнала дополнительной модуляции и фильтр 11. Обмотки 3 и 4 идентичны друг другу,, соединены последовательно и встречно, обмотки 5 и 6 идентичны друг другу, соединены последовательно и согласно. Обе пары обмоток подключены к вращающейся обмотке индуктивного токосъемника 8. За счет большой разницы активных сопротивлений пар обмоток и большой разницы индуктивных сопротивлений зтих же пар обмоток (обмотки 5 и 6 имеют на порядок больше число витков, S (0 fe 00 4 сд

Л///- /

lpf/2.2

фиг.З