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

индуктивных сопротивлении этих же пар обмоток (обмотки 5 и 6 имеют на порядок большее число витков, чем обмотки 3 и 4) происходит раздельное функционирование обмоток: обмотки 3 и 4 создают напряженность

1

Изобретение относится к технике температурных измерений и предназначено для измерения температуры вращающегося объекта с помощью термопары.

Целью изобретения является уменьшение габаритов устройства.

На фиг. 1 представлена электрическая схема предлагаемого устройства J на фиг. 2 - форма выходного сигнала при отсутствии сигнала термопары, на фиг. 3 - то же, при наличии сигнала термопары.

Устройство содержит два одинаксз вых замкнутых магнитопровода 1 и 2, расположенных на вращающемся объекте и на которых размещены одинаковые пары обмоток возбуждения 3 и 4 и обмоток управления 5 и 6, термопару 7, индуктивные токосъемники 8 и 9, источник 10 переменного напряжения, генератор 11 сигнала дополнительной модуляции.

Устройство работает следующим образом.

При равенстве температур рабочего и холодного спаев термопары 7 развиваемая ею ЭДС равна нулю. Намагничивание магнитопроводов 1и 2 модулят ра в этом случае осуществляется низкочастотным модулирующим сигналом треугольной формы генератора 11, подаваемым в цепь обмоток управления 5 и 6 при помощи индуктивного токосъемника 8. Намагничивания магнито- проводов модулятора этим сигналом по обмоткам возбуждения не происходит, так как сопротивление цепи обмоток возбуждения 3 и 4 за счет выполнения их высокоомным проводом намного превосходит сопротивление цепи обмоток управления 5 и 6. Источник 10 питания осуществляет перемагничивание магнитопроводов модулятора по обмоткам в возбуждения 3 и 4.

возбуждения, а обмотки 5 и 6 - напряженность управления. Питание устройг.т- ва осуществляется посредством индуктивного токосъемника 8, а снятие выходного сигнала - индуктивным токосъемником 9. 2 ил.

5

0

5

0

5

0

5

Для того, чтобы модулятор работал на линейном и достаточно протяженном участке характеристики одновременного намагничивания (характеристики с достаточно протяженным линейным участком, соответствуют большим значениям напряженности магнитного поля управления), 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, обмоток 5 и 6 -и вращающейся обмотки токосъемника 9, не шунтирует цепь обмоток возбуждения 3 и 4 при перемагничива- нии их сердечников источником 10 переменного напряжения.

При одновременном действии напряженности возбуждения и напряженности, обусловленной низкочастотным модулирующим сигналом, в магнитопрово- дах 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 ЭДС второй и кратных ей гармоник суммируются, а нечетные гармоники ЭДС на согласно и встречно соединенных обмотках 3 и 4 образуют обратную последовательность и поэтому компенсируют друг друга. Вследствие этого сигнал на неподвижной обмотке индуктивного токосъемника 9 оказывается пропорциональным суммарной ЭДС обмоток 5 и 6 и представ

ляет собой напряжение второй гармоники частоты возбуждения, модулированное низкочастотным сигйалом 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 обмот- кам 5 и 6 протекает постоянный ток, пропорциональныйэтой разности.-Ток термопары протекает также по вращающимся обмоткам индуктивных токосъемников 8 и 9, но в силу малости этого тока...и пологости характеристик намагничивания магнитопроводов индуктивных токосъемников из-за наличия воздушных зазоров в магнитопроводах влиянием тока термопары на работу токосъемников можно пренебречь. Форма сигнала на подвижной обмотке индуктивного токосъемника 9 для этого случая показана на фиг. 3. Разность временных интервалов it (t,-tg) - () дает информацию о температуре контролируемого объекта в месте установки термопары.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры вращающегося объекта, содержащее расположенные на вращающемся объекте термопару., два одинаковых зам- 35 жения и генератора сигнала допол- кнутых магнитопровода с двумя обмот- нительной модуляции.

ками на каждом из них и вращающие обмотки индуктивных токосъемников а также расположенные вне вращающ ся объекта источник переменного н пряжения, генератор сигнала допол тельной модуляции, неподвижные об ки индуктивных токосъемников, при чем первые обмотки магнитопроводо идентичны одна другой, соединены следовательно и встречно и подклю с вращающейся обмотке первого инд тивного токосъемника, а вторые об ки магнитопроводов идентичны друг другу и соединены последовательно и согласно, при этом термопара и вращающаяся обмотка второго индук ного токосъемника включены послед тельно с вторыми обмотками магнит проводов, отличающееся тем, что, с целью уменьщения габа тов устройства, первые обмотки ма топроводов выполнены из провода с большим удельным электрическим со противлением, чем остальные обмот а цепь, образованная последовател ным соединением термопары, вращаю ся обмотки второго индуктивного т съемника и вторых обмоток магнито проводов, подсоединена также к вр щающейся .обмотке первого индуктив ного токосъемника, к непбдвижной мотке которого подсоединена цепь, состоящая из последовательно соед ненных источника переменного напря

5

5

О

0

5

5 жения и генератора сигнала допол- нительной модуляции.

ками на каждом из них и вращающиеся обмотки индуктивных токосъемников, а также расположенные вне вращающегося объекта источник переменного напряжения, генератор сигнала дополнительной модуляции, неподвижные обмот- ки индуктивных токосъемников, причем первые обмотки магнитопроводов идентичны одна другой, соединены последовательно и встречно и подключены с вращающейся обмотке первого индуктивного токосъемника, а вторые обмотки магнитопроводов идентичны друг другу и соединены последовательно и согласно, при этом термопара и вращающаяся обмотка второго индуктивного токосъемника включены последовательно с вторыми обмотками магнитопроводов, отличающееся тем, что, с целью уменьщения габаритов устройства, первые обмотки магнитопроводов выполнены из провода с большим удельным электрическим сопротивлением, чем остальные обмотки, а цепь, образованная последовательным соединением термопары, вращающейся обмотки второго индуктивного токосъемника и вторых обмоток магнитопроводов, подсоединена также к вращающейся .обмотке первого индуктивного токосъемника, к непбдвижной обмотке которого подсоединена цепь, состоящая из последовательно соединенных источника переменного напря

ibfX(2f)

иг.2

t

(pus.3

Изобретениеотносится к технике температурных измерений и предназначено для измерения температур)) нра- щающегося объекта с помощью те рмопары бесксп т.чктным способом. Ue.nii изоб- рптения - уменыление габаритов уст- ройстпа. Устройство содержит расположенные на вращающемся объекте термопару 7, два одинаковых замкнутых магнитопровода 1 и 2 с двумя обмотками 3, S и А, Ь на каждом из нмх , вращающиеся обмотки инду)ггив1П1гх токосъемников 8 и 9, а также расположенные вне вращающегося объетЛа источник 10 переменного напряжения, ге.иерлтор 1 1 сиг нала дополнительной модуляции. Обмотки 3 и 4 идентичны друг другу, соединены последопатель- но и встречно, обмотки 5 и h идентичны друг другу, соеди ены последовательно и со1-ласно. Обе пары подключены к вра1цаю1цей :я индуктивного токосъемника. За счет большой разницы актирного сопрс тпв- ления пар обмоток и Гих-тьпюг разницы 1.,..

Составитель А.Щедрин Редактор Т;Парфенова Техред И.Попович Корректор А.Ильин

Заказ 7048/40 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по 1делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4