Устройство для измерения температуры вращающихся объектов Советский патент 1991 года по МПК G01K13/08 

о VJ

чэ ю ю ю

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения температуры вращающихся объектов, позволяющих размещение на них (или в них) термопреобразователей и контактных колец скользящих токосъем- ных устройств (скользящих токосъемников).

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Устройство для измерения температуры вращающихся объектов содержит уста- новленныенеподвижно (вне

вращающегося объекта) источник 1 переменного тока, двухполупериодный выпрямитель 2, реохорд 3, диод 4, емкость 5, резистор-ограничитель 6тока, блок переключения, включающий в себя дополнительный источник 8 переменного тока, обмотку 9 управления и группу мэгнитоуп- равляемых нормально замкнутых 10-12 и нормально разомкнутых 13-15 контактов, усилитель 16с реверсивным электродвигателем 17 на его выходе, резистор-разрядник 18, расположенные на вращающемся объекте 19 контактные кольца скользящих токосъемников 20-22, диод 23, емкость 24 и термопреобразователь 25 сопротивления. Выпрямитель 2 своим входом связан с источником 1 переменного тока, первым выходом через нормально замкнутый контакт 10-с входом диода 4, подвижным контактом и первым выводом реохорда 3, вторым выходом через резистор-ограничитель 6 тока, нормально замкнутый контакт 12-с первым выводом резистора-разрядника 18 и через скользящий токосъемник 22- с вторым выводом термопрс:эбразователя 25 сопротивления, первый вывод которого через скользящий токосъемник 20, нормально замкнутый контакт 11 связан с вторым выводом реохорда 3 и через нормально разомкнутый контакт 15 - с первым входом усилителя 16, второй вход которого через нормально разомкнутый контакт 13 присоединен к скользящему токосъемнику 22. Диод 23 своим входом присоединен к первому выводу термопреобразователя 25 сопротивления, а своим выходом связан с одной из обкладок емкости 24. вторая обкладка которой присоединена к второму выводу термопреобразователя 25 сопротивления .Диод4 входом присоединен к подвижному контакту реохорда 3, выходом - к одной из обкладок емкости 5, вторая обкладка которой присоединена к второму выводу реохорда 3; катод диода 4 через нормально разомкнутый контакт 14

соединен с вторым выводом резистора- разрядника 18 и через скользящий токосъемник 21 присоединен к катоду диода 23; выход источника 8 переменного тока связан

с обмоткой 9, внутри которой расположены магкитоуправляемые контакты 10 ... 15. Устройство работает следующим образом.

В первом и втором полупериоде переменного тока промышленной частоты до начала срабатывания и после опускания блока 7 переключения (группы магнитоуп- равляемых контактов) электрический ток, проходя в электрической цепи, содержащей нормально замкнутый контакт 10, реохорд 3 с параллельно присоединенными к нему диодом 4 и емкостью 5, нормально замкнутый контакт 11, скользящий токосъемник 20, термопреобразователь 25

сопротивления с параллельно присоединенными к нему диодом 23 и емкостью 24, токосъемник 22, нормально замкнутый контакт 12, резистор-ограничитель тока 6, двухполупериодный выпрямитель 2 создает на

термопреобразователе 25 и реохорде 3 падения напряжений, пропорциональные их электрическому сопротивлению. При этом присоединение к ним параллельно емко- стьи 24 и 5 заряжаются до напряжений,

равных (пропорциональных) этим падениям напряжения. После срабатывания блока 7 переключения (группы магнито- управляемых контактов) контакты 10 -12 размыкаются, а контакты 13-15 замыкаются. Упомянутая выше электрическая цепь обесточивается. Электрически заряженные емкости 5 и 24, сохраняющие свой заряд благодаря диодам 4 и 23, с помощью скользящих токосъемников 21 и 22, замкнутых контактов 13-15, усилителя 16 соединяются по компенсационной схеме.

При неравенстве напряжений упомянутых емкостей в компенсационной цепи

(цепи нуль-органа) появится ток, приводящий следящую систем/ в действие, которая путем изменения сопротивления реохорда уравняет эти напряжения. При этом каждому значению сопротивления термопреоб-разователя будет соответствовать строго определенное положение подвижного контакта реохорда и, следовательно, положение связанного с ним кинематически указателя измеряемой температуры. Благодаря двухполупериодному выпрямителю процесс зарядки обеих емкостей происходит за период дважды, что повышает точность измерения и чувствительность устройства.

Подключенный параллельно к емкости 24 резистор (потенциометр) 18 осуществляет ее разряд, необходимый для понижения на напряжения в компенсационной цепи в случае понижения падения напряжения на термопреобразователе сопротивления, вызванного понижением измеряемой температуры. Скорость разряда при этом в зависимости от постоянной времени нагрева термопреобразователя сопротивления регулируется изменением (подбором) сопротивления резистора-разрядника. Формула изобретения Устройство для измерения температуры вращающихся объектов, содержащее расположения на вращающемся объекте первый, второй и третий скользящие токосъемники, к первому и второму из которого подключен термопреобразовзтель сопротивления, и установленные неподвижно реохорд с подключенным к нему реверсивным электродвигателем, кинематически связанным с подвижным контактом реохорда, источник переменного тока и резистор-ограничитель тока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены первая и вторая цепи из последовательно соединенных диода и емкости, включенных параллельно термопреобразователю сопротивления и реохорду соответственно, двухполупериодный выпрямитель, подключенный своими входами к источнику переменного тока, резистор-разрядник с подвижным контактом, последовательно

соединенные дополнительный источник переменного тока и обмотка управления с расположенными внутри нее первым, вторым и третьим нормально замкнутыми и

первым, вторым и третьим нормально разомкнутыми магнитоуправляемыми контактами, при этом первый выход двухполупериодного выпрямителя через резистор-ограничитель тока и третий нормально замкнутый магнитоуправляемый контакт подключен к первому выводу резистора-разрядника, подсоединенному к первому скользящему токосъемнику, второй вывод двухполупериодного выпрямителя

через первый нормально замкнутый магнитоуправляемый контакт подключен к первому выводу реохорда, подвижный контакт которого соединен с анодом диода второй цепи, катод которого через второй нормально разомкнутый магнитоуправляемый контакт подключен к подвижному контакту и второму выводу резистора-разрядника, подсоединенному через третий скользящий токосъемник к катоду блока первой цепи,

второй скользящий токосъемник через второй нормально замкнутый магнитоуправляемый контакт подключен к второму выводу реохорда, через третий нормально разомкнутый магнитоуправляемый контакт

подсоединенному к первому входу усилителя, второй вход которого через первый нормально разомкнутый магнитоуправляемый контакт соединен с первым выводом резистора-разрядника.

Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить точность измерения температуры вращающихся объектов, опускающих размещение на них термопреобразователей и контактных колец скользящих токосъемников. Параллельно термопреобразователю сопротивления (ТС) 25, установленному на вращающемся объекте, и реохорду 3, установленному неподвижно, включены соответственно цепи из последовательно соединенных диодов 4 и 23 и емкостей 5 и 24. В процессе измерения емкости 5 и 24 заряжаются пропорционально электрическому сопротивлению ТС 25 и реохорда 3. При появлении разности зарядов на выходе усилителя 16 возникает сигнал, приводящий во вращение реверсивный электродвигатель 17. Электродвигатель 17 вращается, перемещая движок реохорда 3 до достижения равенства зарядов емкостей 5 и 24. Движок реохорда 3 совмещен с указателем, который показывает значение температуры вращающегося объекта. 1 ил. (Л С