УСТРОЙСТВО для ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХАППАРАТОВ Советский патент 1966 года по МПК H02K15/00 G01K5/18 

Известны устройства для дистанционного контроля температуры высоковольтных электрических аппаратов с помощью датчиков типа термометров сопротивления, содержащие высокочастотные передатчики несущей частоты и релаксационные генераторы модулированных колебаний на газосветной лампе, управляемые по частоте датчиком темнературы. Однако такие устройства не могут быть применены при наличии очень высоких электрических напряжений и ори погружении в бак с охлаждающим маслом, например в трансформаторах, из-за прямой электрической связи с аппаратурой, устанавливаемой в зоне высокого напряжения.

С целью упрощения устройства путем устранения прямой электрической связи установленной в зоне высокого напряжения аппаратурой использована дополнительная обмотка, помещенная на сердечнике трансформатора. Для связи генератора с передатчиком служит светочувствительный элемент, освещаемый на расстоянии вспышками газосветной ламны.

На чертеже изображено описываемое устройство.

Величина измеряемой температуры в предлагаемом устройстве преобразуется в прямой пропорции в частоту импульсов релаксационного генератора / на холодном диоде, которым управляет по частоте полупроводниковое термочувствительное сопротнвление - датчик 2, включенный в цепь заряда емкости 3. В цепь разряда емкости, обычно состоящую только из холодного диода, послсдовательно с диодом включены колебательный контур из индуктивности и емкости 4 и высокочастотный дроссель 5 таким образом, что прн работе релаксационного генератора возникает излучение импульсно-модулированного высокочастотного сигнала. Прн этой схеме несущая частота определяется величинами выбранной индуктивности и емкости контура, а модулирующая - прямо пропорциональна величине измеряемой температуры.

Цепь заряда релаксационного генератора, состоящая нз последовательного соединения конденсатора и датчика 2, получает питание от стабилнзированного при помощи миниатюрного стабилитрона 6 полупроводникового мостового выпрямителя 7. Устройство стабилизации исключает зависимость частоты релаксационного генератора от изменения питающего напряжения. Мостовой выпрямитель питается переменным током от вторичной обмотки повыщающего трансформатора 8, нервичная обмотка которого соединена с вспомогательной обмоткой 9, состоящей из нескольких витков и намотанной поверх обмотки W силового высоковольтного трансформа)маторов э.д. с. одного витка Е 25+50 в, следователр но наличие траисформатора совсем не обязательно, поскольку достаточная э. д. с. может быть получена от 3-5 витков вспомогательной обмотки. Не исключено применение для питания цепи заряда релаксационного генератора малогабаритных батарей.

При работе релаксационного генератора, снабженного колебательным контуром в цепи разряда, обычно имеют место два эффекта. Во-первых, релаксационный генератор излучает импульсно-моду.тированный высокочастотный сигнал, где модзлируюидая частота прямо пронорциональна величине измеряемой температуры. Во-вторых, холодный диод излучает модулированый свет, где частота модуляции света ирямо иропорциональна величине измеряемой температуры. На основании этих двух эффектов возможны два пзти осуществления бесконтактной индикации величииы измеряемой температуры.

В первом случае возможно осуществить частотно-импульсную систему телеизмерения с радиоканалом связн, где имнульсно-модулнрованиый высокочастотный сигнал от релаксационного генератора, снабж;енного колебательным контуром в цени разряда, поступает на смонтированную внутри бака 12 антенну 13 приемика метровых волн. Антенна с заземленной средней точкой тина щлейф-вибратор имеет максимальный геометрический размер равный, с учетом засорочения длины волны в жидком диэлектрике, менее чем полволны. Схема приемников, предназначенных для приема импульсно-модзлированных высокочастотных сигналов и измерения частоты следования импульсов, известна и описана в литературе. Входная часть приемника обычно представляет собой УКВ блок /, выполненный на двойном ламповом триоде. Один из триодов .этой лампы работает усилителем высокой частоты, а другой выполияет функцию нреобразователя и гетеродина.

Далее следуют лсилитель нромежуточной частоты на пентодах и диодный детектор //. Усилитель низкой частоты ///, выполненный на двух пентодах, усиливает детекторный сигнал. Затем сигиал подается иа мультивибратор IV на двойном триоде, который им синхронизируется. Сигнал с мультивибратора диффереицируется, и полученные отрицатель ые импульсы зап ткают спусковую схему V на двойном триоде. Получеииый прямоугольиый сигнал усиливается каскадом V7 и подается на диодный интегратор VI, на выходе которого включен прибор, отградуированный в градусах Цельсия.

При необходимости измерения температуры в нескольких точках достаточно иметь несколько релаксационных генераторов, имеющих различные несущие частоты, и избирать любую точку соответствующей перестройкои

приемиого устройства.

Во втором случае возможно осуществить телеизмереиие температуры с помощью светового пучка в непрозрачной среде путем измерения частоты модулированного свечения

холодного диода, сочленив его через светопровод из прозрачного пластика 14 с фотоумножителем 15. При этом длины волн спектра иснускания возбужденного газового разряда в неоновом холодном диоде лежат близко от

области максимальиой спектральной чувствитель 1ости многих тииов отечественных фотоумножителей.

Длину светопровода выбирают исключительно из соображений обеспечения надежной

диэлектрической прочности промежутка между холодным диодом и иогруженнь1м вместе с ним в бак трансформатора фотоумножителед1. Схема питания фотоумножителя и усилителя к иему может быть ири-менена тйповая. Сигнал с выхода усилителя фотоумножителя Vni MOJKHo подать на каскад 7// рассмотренного выше приемного устройства вместо сигнала, подаваемого с детектора. При :-jTGM индикация частоты импульсов сигнала с

фотоумножителя пропорциональна величине измеряемой температуры и их формирование аналогично рассмотренному.

Конкретное применение того или иного вида телеметрии зависит от выбранного объекта исследования и ко тролируемых особеиностей траисформатора.

Предмет изобретения

стройство для дистаиционного контроля

температуры высоковольтиых электрических аппаратов, паиример траисформаторов, с помощью датчиков типа термометров соиротивлеиия, содержащее высокочастотный передатчик несущей частоты и релаксационный генератор модулироваииых колебаний на газосвет1-:ой лампе, управляемый по частоте датчиком температзфы, отличающееся тем. что, с целью упрощения устройства путем устранения прямой электрической связи с устаиовленной в зоне высокого напряжения аппаратурой, в качестве источника питания схемы использована дополнительная обмотка, помещенная на сердечнике трансформатора, а для связи генератора с передатчиком служит светочувствительный элемеит, освещаемый на расстоянии всиьииками газосветиой лампы генератора через расположенный между световод.

-37