Устройство для измерения параметров вращающихся объектов Советский патент 1982 года по МПК G01K13/08 

(Б) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВРАЩАЮЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ

1

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для бесконтактного измерения параметров вращающихся объектов, преимущественно температуры.

Известно устройство для измерения температуры вращающихся объектов, содержащее термопреобразователь сопротивления, расположенный на вращающемся объекте и включенный посредством вращающегося трансформатора в неподвижно расположенную мостовую схему, генератор переменного напряжения, регистратор П 1Недостатком устройства является низкая точность измерения температуры, обусловленная изменением параметров вращающегося tpaHc0opMaтора при колебании температуры окружающей среды.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения параметров вращающихся объектов, преимущественно температуры, содержащее вращающийся трансформатор со статорной и роторной обмоткой,подключенной к термопреобразователю сопротивления, схему регулировки начала шкалы отсчета, усилитель, вход которого соединен с нагрузочным резистором, а выход - с регистратором, питающий трансформатор, первичная обмотка котороJQ го соединена с генератором, а крайние выводы двухсекционной вторичной с мотки соединены через разделительные конденсаторы и соответственно статорную обмотку и схему регуJ5 лирювки начала шкалы отсчета со входом уситжтеля С 2 .

Недостатком устройства является низкая точность измерения, так как изменение температуры окружающей среды приводит к изменению величины сопротивления статорной обмотки вращающегося трансформатора, изменению стационарного режима Схемы и соответственно появлению ло чного сигнала, фиксируемого регистратором как полезный сигнал.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен дифференциальный усилитель, а вращающийся трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, причем входы дифференциального усилителя через допол нительную обмотку соединены с статорной обмоткой вращающегося трансформатора, а выход включен в разрыв двухсекционной обмотки питающего трансформатора. На чертеже приведена схема устрой ства. Устройство содержит генератор 1 гармонического сигнала, питающий трансформатор 2 с первичной и двухсекционной вторичной обмоткой, вращающийся трансформатор 3 с статорной обмоткой 4, дополнительной обмоткой 5 и роторной обмоткой 6, термопреобразователь 7, схему регулиров ки Начала шкалы отсчета 8, включающую в себя согласующий трансформатор 9 и переменный резистор 10, дифференциальный усилитель 11 с коэффициентом усиления по напряжению равным единице, нагрузочный резистор 12 разделительные конденсаторы 13 и 1А усилитель 15 и регистратор 16. Статорнся и дополнительная обмотки намотаны на трансформатор таким образо что их индуктивности и взаимные индуктивности практически равны. Это может быть достигнуто, например, пу тем намотки их скрученным проводом. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 гармонического сигна ла осуществляет питание первичной обмотки трансформатора 2, в результате чего в двух его вторичных обмотках наводятся ЭДС 1 и t, под действием которых в статорной обмот ке 4 вращающегося трансформатора 3 и первичной обмотке согласующего трансформатора 9 начинают протекать токи L и io. С , м . 2- ПОМОЩЬЮ резистора 10 схемы регулировки начала шкалы отсчета устанавливают стационарный режим работы устройства, при котором достигается соответствие между показаниями регистратора и измеряем значением температуры. Изменение те

пературы вызывает изменение величины сопротивления термопреобразователя, а

соответственно, и величины сопротивления вносимого в статорную цепь вращающегося трансформатора, что вызывает изменение стационарного режима работы устройства, которое фиксируется регистратором.

На вход усилителя 11 действует напряжение, равное величине падения напряжения на активном сопротивлении

тором, а крайние выводы двухсекционной вторичной обмотки сГоединены через статорной обмотки. Так как индуктивности и взаимные индуктивности статорной и дополнительной обмоток практически равны между собой,а коэффициент усиления усилителя 11 по напряжению равен единице, напряжение на выходе, усилителя равно напряжению на его входе. Это напряжение вводится в контур статорной обмотки. Изменение температуры окружающей среды вызывает изменение активного сопротивления статорной обмотки и соответственно величины падения напряжения на ней. Однако это изменение напряжения на статорной обмотке автоматически компенсируется выходным сигналом усилителя 11, в результате чего показания регистратора не зависят от изменений температуры окружающей среды. Вместо термопреобразочателя в устройстве может быть использован резистивный преобразователь другого параметра, например тензорезистор. Введение в устройство дифференциального усилителя и дополнительной обмотки позволяет повысить точность измерения температуры, увеличить диапазон измеряемых температур и тем самым расширить сферу применения устройства. Формула изобретения Устройство для измерения параметров вращающихся объектов, преимущественно температуры, содержащее вращающийся трансформатор со статорной обмоткой и роторной обмоткой, подключенной к термопреобразователю сопротивления, схему регулировки начала шкалы отсчета, усилитель, вход которого соединен с нагрузочным резистором, а выход - с регистратором, питающий трансформатор, первичная обмотка которого соединена с генераразделительные конденсаторы и соответственно статорную обмотку и схему регулировки начала шкалы отсчета с входом усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения температуры, в него введен дифференциальный усилитель, а вращающийся трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, при чем входы дифференциального усилител через дополнительную обмотку соединены со статорной обмоткой вращаю«цегося трансформатора, а выход включен в разрыв двухсекционной обмотки питающего трансформатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР tf 718729, кл.С 01 К 13/08, 1978. 2.Самбурский А. И., Новак В. К. Бесконтактные измерения параметров вращающихся объектов. И,, Машиностроение, 1976, с.23, рис. Т (прототип).

16