Устройство для измерения температуры вращающихся объектов Советский патент 1992 года по МПК G01K13/08 

Изобретение относится к области температурных измерений, а именно к устройствам для измерения темпеоатуры вращающихся объектов, в частности пневматических шин

Известно устройство для измерения температуры вращающихся объектов с бесконтактным токосъемом содержащее термопары, (термисторы) переключатель для подключения термопар, вращающийся конденсатор и последовательно с ним включенный дополнительным конденсатор, выполненный в виде полупроводникового диода.

Однако в нем не обеспечивается высокая точность измерений из-за изменения параметров вращающегося конденсатора от вибраций и износа деталей, а также от изменения т емперэтуры влажности и запыленности окружающей среды

Наиболее близким по технической сущности является устройство для измерен я температуры вращающихся объектов, содержащее установленные на обьекте термочувствительные элемент.i соединенные через переключатель в усилитель с и гуча- телем, магнитоуправляемые контакты и управляющие магниты, неподвижно установленные приемник излу счия, магчи- тоуправляемые контакты управляющие магниты, регистратор

При измерении температуры отсутствует компенсация изменения температуры хс лодных спаев термопар. В кч естве информативного параметра используется амплитуда оптического сигнала изменяющегося от степени запыленности промежутка излучатель-приемник излучения а также влияние на результаты измеренм дреоезга магнитоупраьпяемых кочтактив - тг чеход- ных процессов в усилителе ВСР чт нихает

--

точность измерений. Кроме этого, отсутствует возможность произвольного выбора точек контроля.

Целью изобретения является г.свыше- ние точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что на вращающемся объекте термокомпенсационный диод подключен к усилителю, а выходы переключателя через усилитель соединены с аналого-цифровым преобра- зователем, многоэлементный первый излучатель соединан через блок ключей с выходами аналого-цифрового преобразователя, при этом первый приемник излучения и первый магнитоуправлямый контакт сое- динены с счетчиком импульсов, на выходе которого установлен дешифратор соединенный с переключателем; неподвижно установленный второй многоэлементный приемник излучения выходами соединен со входами преобразователя кода, а с выходами программного блока соединены электромагнит, второй излучатель, и синхронизирующие входы регистратора и индикатора, информационные входы которых соединены с выходом преобразователя, при этом второй магнигоуправляемый контакт соединен с информационным входом программного блока.

Первый многоэлементный излучатель выполнен в виде диска с концентрически расположенными на его поверхности кольцевыми светоизлучающими элементами, а в центре диска расположен первый приемник излучения, или в виде цилиндра на поверх- ности которого расположены кольцевые светоизлучающие элементы, а первый приемник излучения расположен по оси цилиндра. При этом напротив каждого кольцевого светоизлучающего элемента первого излу- чателя установлены по нормали светопрн- емные элементы второго приемника излучения и по оси вращения первого излучателя - второй излучатель.

Предлагаемое решение отличается от прототипа тем, что на вращающемся объекте термокомпенсационный диод подключен к усилителю, а выходы переключателя через усилитель соединены с аналого-цифровым преобразователем, многоэлементный пер- вый излучатель соединен через блок ключей с выходами аналого-цифрового преобразователя, при этом первый приемник излучения и первый магнитоупрзвляемый контакт соединены с счетчиком импульсов, на выходе которого установлен дешифратор, соединенный с переключателем; второй многоэлемен- тный приемник излучения выходами соединен со входами преобразователя кода, а с выходами программного блока соединены электромагнит, второй излучатель, и синхронизирующие входы регистратора и индикатора, информационные входы которых соединены с выходом, преобразователя, при этом второй магнитоуправляемый контакт соединен с информационным входом программного блока.

Первый многоэлементный излучатель выполнен в виде диска с концентрически расположенными на его поверхности кольцевыми светоизлучающими элементами, а в центре диска расположен первый приемник излучения или в виде цилиндра, на поверхности которого расположены кольцевые светоизлучающие элементы, а первый приемник излучения расположен по оси цилиндра. При этом напротив каждого кольцевого светоизлучающего элемента неподвижно установлены по нормали светоприемные элементы второго приемника излучения и по оси вращения второй излучатель. Это указывает на соответствие предлагаемого решения критерию новизны.

По сравнению с известными решениями оно соответствует критерию существенные отличия.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит установленные на вращающемся объекте 1 термочувствительные элементы 2, переключатель 3, выполненный в виде электронного коммутатора, выходом соединенный с входом усилителя 4, термокомпенсационный полупроводниковый диод 5, расположенный рядом с холодными спаями термочувствительных элементов и соединенный с усилителем, ход которого соединен с аналого-цифровым преобразователем 6, многоэлементный первый излучатель 7, соединенный черзз блок ключей 8 с выходами аналого-цифрового преобразователя, первый приемник излучения 9 и первый магнитоупрзвляемый контакт 10 соединенные со счезчиком импульсов 11 и установленный на его выходе дешифратор 12, соединенный с переключателем; неподвижно установленный второй многоэлементный приемник излучения 13 соединенный с выходами преобразователя кода 14, программный блок 15 с выходами соединенными с электромагнитом 16, вторым излучателем 17с синхронизирующими входами регистратора 18 и индикатора 19. При этом входы регистратора и индикатора соединены с выходами преобразователя. Второй мзгнитоуправляемый контакт 20, соединенный с информационным входом программного блока, управляющий магнит 21,

Устройство работает следующим образом,

При вращении объекта 1 сигнглы термочувствительных элементов 2 подключаются переключателем 3 к усилителю 4. Усилитель 4 усиливает сигналы поступающие с элементов 2 и термокомпенсацмонного диодд 5, и передгет их на вход англого-цифроБого преобразователя 6, где сигнал каждого элемента преобразуется в двоичный параллельный код, а затем через блок ключей 8 поступает на первый много-элементный мз- лучатель 7. Сигнал о виде двухрззпядного параллельного двоичного светового ROBS воспоинимается вто ым многозлемонгчым приемником излучен IP 13, преобразуется им в двухразрядный цифровом код и передается на входы преобразователя 14. С его выходов преобразованный в двоично десятичный цифровой код сигнал поступает на входы регистратор 18 и индмкаторя 19, где измеренное значение температуры и номер точки контроля отображается и ре гистрируется.

Выбор точки контроля, т.е. команда на подключение к усилителю 4 определенного термочувствительного элемента, и информация о выбранной точке контроля производится программным блоком 15. На втооой излучатель 17с выхода программного б пока 15 поступает серия импульсов, число импульсов в которой соответствует номеру подключаемого термочувствительного элемента, Принятая первым приемником излу- серия импульсов поступает на счетчик импульсов 11. Со счетчика информация в виде двоичного кода поступает на дешифратор 12, где преобразуется в десятичный код и далее поступает на переключатель 3, который осуществляет подключение заданной точки контроля. Сброс счетчика импульсов 11 производится первым магнитоуправляе- мым контактом 10, который срабатывает от электромагнита 16 по команде прогпаммно- го блока 15.

Подключение термочувствительных элементов 2 может производиться за каждый оборот объекта 1. Информация о завер- шении оборота объекта поступает на информационный вход программного блока J5 с магнитоуправляемогс контакта 20 при воздействии на него магнитного поля управляющего магнита 21, установленного на вращающемся объекте 1.

Передача измерительной информации световым параллельным кодом, конструкция многоэлементного излучателя, выполненного в виде диска или цилиндра с концентрически расположенными на его

поверхности кольцевыми светоизлучаю- щими элементами и светоприемным устройством в центре диска или по оси ци- личдра, повышает точность измерений. Формула изобретения

1.Устройство пня измерения температуры вращающихся объектов, содержащее установленные на объеме термочувствительные элементы, соединенные пе

реключатель с входом усилителя, первые излучатель и приемник излучения, установленный ьг объекте постоянный магнит, до мггнитоупрзвляемых контакта, регистратор, отнимающееся тем, что, с целмо

повышения точности измерений в него введены установленный на объекте вблизи холодных спаев repN.OMVBCTBMiельных элементов гермокомпенсационный диод, подключенный к допотнительному входу

усилителя, вторые излучатель и многоэлементный приемник излучения, преобразователь кода, включенный между выходом второго приемника излучения и входом регистратора, последовательно соединенные

счегчик и дешифратор, включенные между выходом первого приемника света и управляющим входом переключателя, последовательно соединенные анапого-цпфровой преобразователь и блок ключей, зключенные между выходом усилителя и входом первого излучателя, выполненного многоэлементным, электромагнит и программный блок, информационный вход которого соединен с вторым магнитоуправляемым контактом, установленным с возможностью взаимодействия с постоянным магнитом, а первый, второй и третий выходы программного блока подключены соответственно к входу второго излучателя, обмотке электромагнита, установленного вблизи первого магнитоуправляемого контакта, соединенного с входом сброса счетчика, и к синхров- ходу регистратора.

2.Устройство по п. 1, о т л и ч з ю щ е е- с я тем, что первый излучатель выполнен в

виде диска или цилиндра, на поверхности которого расположены кольцевые светоиз- лучающие элементы, а в центре диска или по оси цилиндра расположен первый при- емник излучения.

3.Устройство поп. 2,отличающе - с я тем, что напротив каждого кольцевое светоизлучающего элемента первого излучателя устаноэпены по нормали светоприемные элементы второго приемника излучения, а по оси вращения первого излучателя - второй излучатель.

S3

Изобретение относится к области температурных измерений а именно, к устройствам для измерения температуры вращающихся объектов, в частности лневматиче ких шин Целью изобретения является повышение точности измерении. Устройство содержит установленные на объекте 1 термочувстсительчье элементы 2, а также переключатель 3, усилитель 4, термокомпечсационный диод 5, расположенный вблизи холодных спаев термочувст- В1 тельчых элементов, аналого-цифровой преобразователь б, блок ключей 8 два излучателя 7, приемш/к излучения 13, преобразователь кода 14, рег.;г-ратор 18, электромагнит 16, программ ый блок 15, два магнитоупоэвляемых кснталтд 10 и 20, Постоянный магнит 9 7-1-4-68, 11-12-3,5- 4, 10-11, 17-15-18, 20-15 д 15-19 2 з п ф-лы, 1 ил