Устройство для измерения температуры вращающихся объектов Советский патент 1990 года по МПК G01K13/08 

Изобретение относится к области температурных измерений и предназначено для точного измерения температур труднодоступных объектов, вращающихся с высокими скоростями.

Цель изобретения - повышение точности измерения путем уменьшения погрешности измерения, вызванной намагниченностью объекта.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - схема бесконтактного индукционного токосъемника; на фиг. 3 - схема расположения компенсационных катушек относительно приемных катушек.

Устройство содержит термоэлектрические преобразователя (ТП) 1, расположенные на вращающемся объекте, бесконтактный индукционный токосъемни- ник 2, включающий подвижные передающие катушки 3, соединенные с ТП, и неподвижные катушки 4, коммутатор 5, пороговый блок 6, блок 7 аналоговой памяти, например, на основе пикового детектора, усилитель 8, блок 9 управления, счетчик 10 числа оборотов, преобразователь 11 кода в ток, компенсационные катушки 12, датчик 13 положения подвижных передающих катушек, блок 14 формирования, счетчик 15 числа каналов, блок 16 оперативной памяти, блок 17 вывода информации и блок 1В выделения строб-импульса.

Бесконтактный индукционный токосъемник может быть выполнен в виде вращающегося стеклотекстолитового диска 19, по периметру которого расположены передающие катушки, число которых равно числу ТП. При вращении диска каждая передающая катушка проходит около приемных катушек 4, наводя в них ЭДС, пропорциональную току в передающей катушке и скорости вращения диска. Компенсационные катушки 12 рас положены около приемных катушек так, что в них при протекании тока компенсации создается поле, компенсирующее поле в передающей катушке, вызванное током ТП. Рядом с каждой передающей катушкой наклеена металлическая фоль га.

Датчик 13 положения подвижных катушек представляет собой расположенные перпендикулярно друг другу фотодиод и светодиод, работающие в инфракрасной области спектра и помещенные в районе неподвижной катушки так, что луч, испускаемый светодио0

5

0

5

0

5

0

45

50

55

дом, отражаясь от металлической фольги, проходящей мимо неподвижной катушки, попадает на фотодиод, и результате появляется сигнал, точно соответствующий моменту прохождения каждой катушки 3 мимо неподвижных катушек 4,

Коммутатор состоит из двух управляемых аналоговых ключей.

Устройство работает следующим образом.

При прзщенин объекта в неподвижных катушках индуктизносги 3 наводится последовательность разнополярных импульсов, число которых за один оборот равно числу каналов измерения, а размах каждой пары разнополярных импульсов пропорционален разности ЭДС термоэлектрического преобразователя соответствующего канала и ЭДС наводимой в одной из подвижных катушек 3 полем компенсационных катушек 12.

Один раз каждый оборот токосъемни- ка блок 18 выделения строб-импульса, включающий в себя, например, постоянный магнит, закрепленный на валу вращающегося объекта, приемную катушку и формирователь импульса, выдает синхронизирующий строб-импульс на вход блока 9 управления :. i;,i вход счетчика 10 числа оборотов, который подсчи- ывает число оииротов. Перед проведе- йием измерений с помощью блока У управления задается номер выбранного канала измерения, а счетчик 10 устанавливается в нулевое положение. При поступлении команды Пуск на вход блока 9 управления по переднему фронту строб-импульса с выхода блока 18 и сигналу на выходе блока 9 управления, счетчик 15 числа каналов устанавливается в нуль и начинает счет числа передающих катушек, прошедших через датчик 13.

При появлении на выходе счетчика 15 кода, соответствующего номеру выбранного канала, блок 9 управления выдает управляющий сигнал на коммутатор 5, который соединяет выход усилителя 8 с входом блока 7 аналоговой памяти, который запоминает сигнал с выбранно- го качала. Время на которое происходит соединение, определяется временем прохождения подвижной катушки 3 мимо неподвижных катушек 4.

В случае наличия намагниченности объекта напряжение Uk неподвижных катушек 4 состоит из двух переменных:

Изобретение относится к области температурных измерений и позволяет повысить точность измерения путем уменьшения погрешности измерения, вызванной намагниченностью объекта. При появлении на выходе счетчика 15 числа каналов кода выбранного канала по сигналу с блока 9 управления через усилитель 8 и коммутатор 5 на вход блока 7 аналоговой памяти поступает сигнал с выхода неподвижных приемных катушек 4 бесконтактного индукционного токосъемника 2, пропорциональный термоЭДС соответствующего термоэлектрического преобразователя (ТП) 1. Преобразователь 11 кода в ток, счетчик 10 числа оборотов и блок 18 выделения строб-импульса формируют ступенчато нарастающий ток компенсации, поступающий в компенсационные катушки 12. Пороговый блок 6 сравнивает сигналы с выхода усилителя 8 и блока 7 аналоговой памяти и в момент равенства выдает сигнал в блок 16 оперативной памяти для записи кода с выхода счетчика числа оборотов, пропорционального термоЭДС ТП. 3 ил.

Фиг2

Редактор Е. Папп

Составитель В. Куликов

Техред Л. Сердюкова Корректор С. Черни

Заказ 36

Тираж 486

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Подписное