УСТРОЙСТВО для БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВРАЩАЮЩИХСЯ ДЕТАЛЕЙ Советский патент 1973 года по МПК G01K13/08 

1

Устройство предназначено для измерения температуры вращающихся деталей и может найти применение в энергомашипостроении и подшипниковой промышленности. По авт. св. № 149915 известно устройство для измерения температуры вращающихся деталей, выполненное в виде последовательной измерительной цепи, состоящей из терморезистора, помещенного на вращающейся детали в зоне измеряемой температуры, и емкостных токосъемных устройств, для связи вращающегося датчика с неподвижной измерительной цепью.

Для компенсации емкостного сопротивления токосъемных устройств и соединительных проводов в цепь включены катушки индуктивности. Цепь питается напряжением высокой частоты. Величина рабочего тока и напряжение на выходе измерительной цепи определяются суммарным сопротивлением элементов цепи и терморезистора и являются функцией температуры.

Однако при измерении таким устройством появляются погрешности измерения, обусловленные тем, что с изменением параметров реактивных элементов цепи (емкости токосъемных устройств, соединительных проводов, измерительного прибора, добротности компенсирующих катушек индуктивности) меняется напряжение на выходе измерительной цепи при неизменной температуре терморезистора.

Цель изобретения - создание устройства для измерения температуры вращающихся деталей, в котором значительно снижены погрешности, вызванные изменением параметров реактивных элементов цепи, благодаря чему повышается точность измерения и обеспечивается независимость работы устройства от условий внешней среды и режима работы объекта.

Для этого предлагают автоматически изменять величину компенсирующей индуктивности с тем, чтобы при изменении параметров реактивных элементов измерительной цепи фаза напряжения на выходе измерительной цепи не менялась.

Устройство снабжают автоматически изменяющейся в зависимости от фазы выходного напряжения индуктивностью, включенной между терморезистором и выходным прибором и служащей для поддержания постоянства фазы напряжения в измерительной цепи.

На чертеже показана эквивалентная схема измерительной цепи предлагаемого устройства.

На вращающейся детали (на чертеже не показана) в зоне измеряемой температуры помещен датчик температуры - полупроводниковый терморезистор 1, величина сопротивления

которого зависит от температуры. Емкостные токосъемные устройства 2 и 3 служат для осуществления безэлектроконтактной связи вращающегося датчика с неподвижной измерительной схемой.

Компенсирующие катущки индуктивности 4 и 5 выполнены на тороидальных сердечниках из магнитомягкого феррита. Катущка 5 индуктивности имеет дополнительную обмотку 6 постоянного тока, через эту катущку протекает рабочий ток измерительной цепи. Обмотка 6 постоянного тока питается от демодулятора 7. Амплитуда тока на выходе демодулятора определяется сдвигом фаз между напряжением на входе и выходе измерительной цепи. Измерительная цень питается от генератора 8 высокочастотных колебаний.

Изменение температуры детали вызывает изменение сопротивления терморезистора 1 и амплитуды выходного напряжения измерительной цепи, которое измеряется проградуированным в градусах прибором 9 с высокоомным входом.

При измени ИИ параметров элементов измерительной: цепи (емкости соединительных устройств 2 и 3j соединительных проводов 10, 11, 12 и входной емкости 13 измерительного прибора 9, добротности компенсационной катущки индуктивности 4) меняются амплитуда и фаза напряжения на выходе цепи.

При изменении фазы на выходе фазочувствительного йреобразователя-демодулятора 7 появляется постоянный ток, амплитуда которого определяется изменением фазы напряжения на выходе цепи. Этот ток, протекая по подмагничивающей обмотке 6 постоянного тока катушки 5 индуктивности, создает подмагничивающий магнитный поток, изменяя эффективную магнитную проницаемость ферритового сердечника и величину индуктивности и обеспечивая тем самым стабильность величины фазы напряжения на выходе цепи при

новых значениях параметров элементов цепи, что повышает точность измерений.

Предмет изобретения

Устройство для бесконтактного измерения температуры вращающихся деталей по авт. св. № 149915, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено автоматически изменяющейся в зависимости от фазы

выходного наяряжения индуктивностью, включенной между терморезистором и выходным прибором и служащей для поддержания постоянства фазы напряжения в измерительной цепи.