Устройство для контролирования цепей термопар Советский патент 1937 года по МПК G01R31/02 

А. Г. Б Устройство для контроли Заявлено 7 марта 19 Опубликовано 28 В современных термических и кузнечных цехах, в химических и тому подобных производствах температура в печах поддерживается автоматически по заранее заданной величине или по заранее заданному графику. Обычно, это достигается с помощью термопар и контактных гальванометров. Кроме этого, обычно, температура контролируется и записывается самопишущими, а иногда и указывающими гальванометрами. Из вышесказанного вытекает чрезвычайная важность исправного состояния цепи термопар. Например, при обрыве термопары стрелка гальванометра будет стоять на нуле, т. е. на „слишко. низкой температуре и температура в печи будет гнаться автоматически и бесконтрольно вверх, причиняя собою брак. Правда, при внимательном обслуживании печей можно заметить обрыв термопары по положению стрелки гальванометра; кроме того, некоторые заграничные гальванометры снабжены приспособлением, сигнализирующим об обрыве термопары. Еще большую опасность, чем полный обрыв термопары, представляет собою частичная ее порча: частичное ранов. ования цепей терл опар. ВСЕСОЮЗНАЯ года за № 188539. ПАТЕНТНЭ евраля 1937 года. ТЕХНИЧЕСКАЯ пи5л;;зтс;(Д перегорание, порча спая, ослабление контакта и т. д. В этом случае электрическое сопротивление термопары возрастает, часть электродвижущей силы поглощается этим возросшим сопротивлением, и гальванометры показывают температуру неверную, заниженную. Таким образом, при частичной порче термопары контактный гальванометр поддерживает автоматически в печи температуру неверную, более высокую, чем заданная. Ни один из существующих гальванометров не в состоянии обнаружить подобную порчу, которая выявляется обычно лишь после массового брака. „Потенциометрический способ, которым можно обнаружить эту порчу, довольно кропотлив и трудоемок, и осуществить с его помощью частую и систематическую проверку состояния термопар затруднительно. Предлагаемое устройство для контролирования цепи термопар контролирует автоматически до 100 термопар через каждые 4-5 минут и дает при порче или обрыве какой-либо термопары звуковой сигнал, с-ила которого зависит от степени порчи. На чертеже изображена электрическая схема предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство состоит из выпрямителя /, источника тока звуковой частоты 2, мостика Уитстона 3, переключателя 4, системы ,1жеков 5, сопротивлений б и 7, усилителя 6 низкой частоты, репродуктора 9, выключателей и Джеков 10, 11, 12, 13.

Выпрямитель / по обычной радиосхеме питает источник тока звуковой частоты 2 и усилитель 8 и включается выключателем 10.

Источник тока звуковой частоты 2 может быть любой системы. Для этой цели может быть выбран ламповый генератор, схема которого ясна из чертежа. Из генератора колебания (частотой 1000-2000 пер/сек и амплитудой в несколько mV) попадают на Джек 13 и от него на мостик Уигстона 3. Джек 13 позволяет прекратить подачу колебаний на мостик без выключения выпрямителя.

Мостик Уитстона 3 состоит из двух одинаковых конденсаторов 14 (служащих сопротивлениями и в то же время не пропускающих, постоянного тока от термопар) и сопротивления 15. Разделительный конденсатор 16 преграждает путь термотокам в генератор. Четвертой ветвью мостика служит попеременно каждая цепь термопары 17 с ее гальванометром 18. Сопротивление этих цепей термопар подгоняется под одинаковую величину с помощью подгоночных сопротивлений 6.

Если цепь термопары в порядке, то на выходных зажимах мостика и, следовательно, на входных зажимах усилителя 8 напряжения не будет.Если же, вследствие обрыва, порчи, ослабления контакта, короткого замыкания и т. д. изменится сопротивление цепи термопары, то мостик Уитстона сделается неуравновешенным и на зажимах усилителя 6 появится переменное напряжение звуковой частоты, величина которого зависит ют степени самой порчи.

Усилитель низкой частоты 8 усиливает эти колебания и передает их на репродуктор 9.

Переключатель 4 приводится в действие от моторчика 19, который через редуктор вращает кулачковую шайбу 20 и этим отжимает рычаг, несущий собачку 21. Когда рычаг соскакивает, собачка 21 поворачивает на один зуб храповое колесо 22, т. е. включает очередную термопару. Можно также поворачивать переключатель вручную, а также остановить моторчик выключателем //. Номерной диск 23 показывает, какая термопара проверяется в данный момент. Таким образом, переключатель 4 „обходит в течение нескольких минут все термопары, проверяя каждые три секунды новую термопару.

Джек 12 дает возможность переключать термопары на штепсель 24 вместо мостика, что позволяет производить удобно всевозможные проверочные работы пирометром, потенциометром и т. д. Кроме того, джек 13 позволяет проверить наличие генерации, так как при его нажиме обрывается четвертая ветвь мостика, и репродуктор 9 падает звук, этот звук можно прекратить нажимом на джек 12, т.-е. отсоединив мостик Уитстона от генератора звуковой частоты.

Система Джеков 5 имеет следующее назначение. Как было выше сказано, сопротивления 6 подгоночные; с их помощью сопротивления цепей термопар подгоняются под одинаковую величину. Сопротивление 7-эквивалентное. В случае отсутствия термопары (например, печь в ремонте) сигнализатор покажет обрыв. Чтобы не было ложных тревог, нажимом на джек 5 включается сопротивление 7 и репродуктор будет молчать.

Из описанного видно, что действие предлагаемого устройства заключается в том, что цепи термопар поочердно включаются в мостик Уитстона, по которому протекают токи звуковой частоты.

При изменении сопротивления цепи термопары репродуктор издает звук, сила которого зависит от степени изменения сопротивления.. Можно также определить степень порчи цепи, поаорачивая ручку секционированного сопротивления 15 до исчезновения .звука. Наличие конденсаторов 14 и 16 обеспечивает от утечек токов термопар, а частота переменных токов и их малое напряжение и сила обеспечивают от искажений показания гальванометров.

Предмет изобретения.

1. Устройство для контролирования цепей термопар, отличающееся тем, что, с целью подачи сигнала при повреждениях в цепях термопар, вызывающих изменение их омического

сопротивления (при обрыве цепи, коротком замыкании и т д), цепи термопар включены в одну из ветвей измерительного моста, питаемого током звуковой частоты и служащего для подачи импульса на усилитель 8, питающий репродуктор 9, при нарушении равновесия моста.

2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что между цепями термопар и мостом включен непрерывно вращающийся коммутатор, служащий для периодического поочередного включения цепей термопар поодиночке в цепь моста.

/L

.T - JГг-D D 0/) .D Q

IZ