Устройство для контроля резистивных нагревателей Советский патент 1977 года по МПК G01R31/02 H05B3/00 G05D23/22 G01R27/08 

1 ...

Изобретение предназначено для использования в электротермии, в, частности электрических печах сопротивления.

Известны измерительные устройства для контроля целостности электрических нагревателей, например логометр магнитоэлектрический профиль ный самопишущий регулируквдий ЛСЩПр 0018 l . Однако с его ПОАЮЩЬЮ можно проводить измерение я кОНТролЬ только при обесточенном, т.е. нерабочем состоянии контролируемого .

Наиболее близким по технической сущности 1Л достигаемому результату к изобретению является устройство измерения сопротивления в рабочем состоянии При протекании по регулиН руемому объекту рабочих токов, входящее в состав регулятора мощности дуговых печей 2 .

Это устройство содержит датчики тока и напряжения нагревателей/ выходы которых.подключены к индикатору целостности. Для схем, построенных по такому принципу, выходной сигнгш пропорционален первой степени сопротивления контролируемой цепи.

2

Однако данное устройство обладает малой чувствительностью. Это осо- бенно сказывается в тех случаях, когда печь сопротивления, целостност нагревателей которой контролируется, работает в широком диапазоне температур (мощностей) и нагреватели имеют несколько параллельных ветвей. При этом перегорание одной ветви незначительно меняет суммарное сопротивление нагревателя и для надежной работы схемы контроля и управления требуется установка дополнительного усилителя. Кроме того, устройство имеет сложную схему, связанную, вопервых, .с необходимостью установки трансформатора напряжения для обеспечения гальванической развязки, ц, во-вторых, дополнительной установки фильтра для отстройки выходного сигнала от высших гармонических. Последнее необходимо с целью согласования такого устройства с современными системами контроля и управления широко используемь1ми в настоящее время в электропечах сопротивления, предназначенных для ответственных технологических режимов,

Цель изобретения - повысить чувствительность и упростить устройство

Это дсстигается тем, что датчики рабочего тока и напряжения выполнены в виде термоэлектропреобразовател1ей| два одноименных термопарных вывода которых соединены, а два других одноименных термопарных вывода слу.хат выходами для подключения к индикатору целостности.

На чертеже представлена схема соединения и подключения элементов устройства.

Предлагаемое устройство-содержит цепь измерения тока, включающую шунт 1, резистор 2, трансформатор тока 3, термоэлектропреобразователь 4, цепь измерения напряжения - делитель напряжения 5, термоэлектропреобразователь 6 и индикатор целостности 7. Термопарные выходы термоэлектропреобразователей соединены по дифференциальной схеме.

При работе данного устройства термоэлектропреобразователь 4 выдает сигнал, пропорциональный квадрату тока, а термоэлектропреобразователь 6 - квадрату напряжения. В результате выходной сигнал всего 1устройства пропорционален изменению квадрата сопротивления контролируемой цепи.

Это позволяет повысить чувствительность устройства и контролировать целостность нагревателей в-печах сопротивления с широким диапазоном изменения ижзщности.

Гальваническая развязка в термоэлектропрвоб 1азователях позволяет включить цепь измерения напряжения в заявляемом устройстве без разделительного трансформатора. В от/1ельных случаях, ксгда это позэоляет ток нагрузки, токовая цепь устройства может быть подключена также и без трансформатора тока. В то же время отсутствие гальванической развязки в прототипе делает необходимым применение как трансформатора тока, так и разделительного трансформатора напряжения. Предлагаемое устройство, имея выходной сигнал-постоянного тока низкого уровня (0-20 мВ) и свободного от высших гармоник, выгодно отличается от прототипа, не требует дополнительного фильтра прц согласован21и с системами контроля и управления, имеющих унифицированный входной сигнал постоянного тока.

Использование предлагаемого устройства совместно с системой контроля и управления на одной из крупнейших электрических печей сопротивления, предназначенной для неп ерыйнЬго и( длительного отжига и ситаллизации заготовки астрозеркала, позволяет обеспечить заданный температурный режим в печи путем своевременного подключения вместо вышедших из строя нагревателей резервных нагревателей. При этом сохраняется качество дорогостоящего изделия (заготовки астрозеркала) , стоимость 3-4 млн. рублей.

Формула изобретения

ycTpoffCTBp для контроля целостноти резистивных нагревателей, содержащее датчики тока и напряжения нагревателей, подключенные своими выходами к индикатору целостности, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и упрощения устройства, датчики выполнены в виде термоэлектропреобразователей, два одноименных термопарных вывода KOTOptjx соединены друг с другом, а два других одноименных термопарных ывода служат выходами для подклочения к индикатору целостности.

ИСТОЧНИКИ информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Каталог 0108202 Центрального института научно-технической информации электротехнической промышленности и приборостроения. Логометр магнитоэлектрический профильный самопишущий регулирующий ЛСШПр 00-18.

2. Свенченский А. Д. и Гуттерман К. Д. Автоматическое регулирование электрических печей , Энергия, 1965, стр. 369.