Способ бесконтактного измерения температуры поверхности проводящего тела Советский патент 1988 года по МПК G01K7/38 

(Л

с:

00

|

0д СО

Изобретение относится к термометрии. Цель изобретения - повышение чувствительности. Способ реализуется устр-вом. В режиме измерения деталь, температуру которой определяют, помещают в вихретоковый преобразователь 1. Изменение температуры поверхности детали приведет к изменению фазы напряжения на выходе вихретокового преобразователя 1, которое измеряется измерителем 8 фазы. Величина выходного напряжения вихретокового преобразователя 1 составляет 0,3-0,9 напряжения холостого хода. О температуре судят по величине фазы разности напряжения. 2 ил. с Ф

. Г

113

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано при бесконтактном измерении температуры поверхности проводящего тела.

Цель изобретения - повышение чувствительности.

Способ осуществляется путем размещения тела, температуру поверхности которого измеряют, в однородном электромагнитном поле, создаваемом вихретоковым преобразователем. Определяют выходное напряжение вихретоко- вого преобразователя и далее из него вычитают компенсирующее напряже- ние, величина которого составляет О,3-0,9 напряжения холостого хода, совпадающее по фазе-с напряжением холостого хода. О температуре судят по величине фазы разности напряжения

На фиг.1 изображена схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг.2 - зависимость чув-, ствительности от обобщающего параметра для разных значений компенсирую- щего напрялсения.

Устройство (фиг.)содержит вихре- токовый преобразователь 1, генератор 2, фазовращатель 3, усилитель 4 с регулируемым коэффициентом усиления, a mлнтyдный детектор 5, фазовый детектор. 6, дифференциальный усилитель

7 и измеритель 8 фазы,

Вихретоковый преобразователь, вос прини- ающий изменения температуры по верхности тела, может быть выполнен в виде известного устройства.

Генератор 2, вырабатывающий гармонические колебания постоянной амплитуды и частоты, может быть также pea jm30BaH, например, в виде известного устройства .

Фазовращатель 3, изменяющий фазу компенсирующего напряжения до равенства ее фазе напряжения холостого хода, можно реализовать на примере известного устройства.

Усилитель 4 с регулируемым коэффициентом усиления , предназначенный для задания величины компенсирующего напряжения, составляющего 0,1-0,9 напряжения холостого хода, может быть реализован также на примере известного устройства. В качестве фазового детектора .6, который находит разность фаз напряжений компенсирующего и холостого хода и служит для настройки схемы, а также измерителя 8 фазы, напряжение выхода которого

соответствует углу сдвига фаз между опорным напряжением, и разностным, а следовательно, и измеряемой температуре, можно использовать, например, известное устройство. Амплитудный детектор 5, находящий разность амплитудных значений напряжения холостого хода и компенсирующего напряжения, можно реализовать следующим образом: напряжения с выходов ВТП 1 и усилителя 4 подаются на входы пиковых детекторов, находящих максимальные значения амплитуд напряжений, разница напряжений с выходов пиковых детекторов находится на дифференциальном усилителе. В качестве пикового детектора можно использовать, например , известное устройство .

Сущность способа заключается в следующем.

В режиме настройки устройства вих ретоковый преобразователь 1 находится вне детали, температура которой определяется, и напрязйение на его выходе равно напряжению холостого хода. С помощью настройки фазовращателя 3 (настраивается один раз) добиваются совпадения по фазе напряжений компенсирующего и холостого хода что соответствует нулю на выходе фазового детектора 6 и контролируется вольтметром. Регулированием коэффициента усиления усилителя 4 выбирают компенсирующее напряжение, составляющее 0,3-0,9 напряжения холостого хода, что определяется амплитудным детектором 5 и находится по показанию вольтметра на его выходе (вольтметры не показаны).

В режиме измерения деталь, температура которой определяется, помещается в вихретоковый преобразователь 1. Изменение температуры поверхности детали приводит к изменению фазы кап ряжения на выходе вихретокового преобразователя 1, которое измеряется измерителем 8 фазы.

На фиг.2 приведена полученная экспериментально зависимость чувствительности S (эл.град/°С) от обобщающего параметра X Л1-(5 , где R - сопротивление, со частота; |U - магнитная проницаемость; (о - .проводимость. Кривые на чертеже соответствуют следующим значениям компенсирующего напряжения: 1 - 2 - Ux Uy (где U| - компенсирующее напряжение; Uxx напряжение холостого коб

9иг.2

в 7ff j(n uf/f9