Многоканальное устройство для измерения температуры вращающегося объекта Советский патент 1982 года по МПК G01K13/08 

Описание патента на изобретение SU972265A1

(54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ОБЪЕКТА

Похожие патенты SU972265A1

название год авторы номер документа
Многоканальное устройство для измерения температуры вращающегося объекта 1981
  • Малешин Владимир Борисович
  • Гусев Владимир Георгиевич
  • Иванов Михаил Петрович
  • Курилкин Анатолий Алексеевич
SU972266A1
Многоканальное устройство для измерения температуры вращающегося объекта 1981
  • Гусев Владимир Георгиевич
  • Иванов Михаил Петрович
  • Малешин Владимир Борисович
  • Ефремов Юрий Васильевич
SU994935A2
Многоканальное устройство для измерения температуры вращающегося объекта 1983
  • Малешин Владимир Борисович
  • Гусев Владимир Георгиевич
  • Иванов Михаил Петрович
  • Торгашев Андрей Павлович
  • Иванов Николай Николаевич
SU1154556A1
Многоканальное устройство для измерения температуры вращающегося объекта 1983
  • Малешин Владимир Борисович
  • Гусев Владимир Георгиевич
  • Иванов Михаил Петрович
  • Костылев Владимир Васильевич
  • Торгашев Андрей Павлович
SU1163164A1
Многоканальное устройство для измерения температуры вращающегося объекта 1980
  • Гусев Владимир Георгиевич
  • Иванов Михаил Петрович
  • Малешин Владимир Борисович
  • Лапко Сергей Александрович
SU924522A1
Многоканальное устройство для измерения температуры вращающегося объекта 1983
  • Малешин Владимир Борисович
  • Гусев Владимир Георгиевич
  • Иванов Михаил Петрович
  • Торгашев Андрей Павлович
  • Елагин Эдуард Михайлович
SU1154555A1
Многоканальное устройство для измерения температуры вращающегося объекта 1983
  • Малешин Владимир Борисович
  • Гусев Владимир Георгиевич
  • Иванов Михаил Петрович
SU1154557A1
Многоканальное устройство для измерения температуры вращающегося объекта 1983
  • Малешин Владимир Борисович
  • Гусев Владимир Георгиевич
  • Иванов Михаил Петрович
  • Торгашев Андрей Павлович
SU1103094A2
Многоканальное устройство для измерения температуры вращающегося объекта 1979
  • Гусев Владимир Георгиевич
  • Иванов Михаил Петрович
  • Малешин Владимир Борисович
  • Лапко Сергей Александрович
SU870983A2
Многоканальное устройство для измерения температуры вращающегося объекта 1978
  • Гусев Владимир Георгиевич
  • Иванов Михаил Петрович
  • Ефремов Юрий Васильевич
  • Шаблыкин Артемий Андреевич
  • Курилкин Анатолий Алексеевич
  • Иванов Николай Николаевич
  • Лобанов Павел Иванович
  • Андрианов Юрий Васильевич
  • Елагин Эдуард Михайлович
  • Костылев Владимир Васильевич
SU787913A1

Иллюстрации к изобретению SU 972 265 A1

Реферат патента 1982 года Многоканальное устройство для измерения температуры вращающегося объекта

Формула изобретения SU 972 265 A1

1

Изобретение относится к температурным измерениям и предназначено для многоканального измерения температуры вращающегося объекта с помощью термопар.

Известны многоканальные устройства для измерения температуры вращающегося объекта с помощью термопар, сигнал которых преобразуется на вращающемся объекте с помощью дополнительных преобразователей (источников питания, усилителей, модуляторов, преобразователей напряжение-частота и т. п.) в переменный сигнал, который затем передается на неподвижную аппаратуру с помощью бесконтактных токосъемников) или по радиои оптическому каналам 1 и 2.

Точность измерения температуры с помощью этих устройств сравнительно невелика, так как активные дополнительные преобразователи, расположенные на вращающемся объекте, вносят при преобразовании сигналов термопар дополнительные погрещности. Кроме того, указаннные активные дополнительные преобразователи выполняются, как правило, на полупроводниковых элементах, что ограничивает максимальную температуру окружающей среды до 125-

150°С, а погрещности измерения составляют при этом не менее 5%. Введение специального охлаждения полупроводниковых элементов не всегда возможно и, как правило, нежелательно, так как существенно

5 меняет энергетические режимы работы собственно вращающихся объектов.

Известны также многоканальные устройства для измерения температуры вращающегося объекта, передача сигналов термопар

,Q в которых осуществляется с помощью магнитомодуляционных токосъемников бесконтактно, при этом дополнительное преобразование сигнала на объекте не производится. Использование магнитомодуляционных токосъемников позволяет расщирить

15 диапазон рабочих температур окружающей среды в месте расположения токосъемников до 300-400°С. Подстройка коэффициента преобразования вторичной неподвижной аппаратуры по изменению огибающей специального сигнала подстройки, передаваемого через тракт преобразования, позволяет практически полностью устранить мультипликативные составляющие погрещности преобразования токосъемников и уменьщить погрешность измерения до 3. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является многоканальное устройство для измерения температуры вращающегося объекта с помощью термопар, в котором для уменьшения аддитивных составляющих погрещности преобразования магнитомодуляционных токосъемников производится еще и дополнительная модуля ция преобразуемого сигнала низкочастотным синусоидальным током. Указанное устройство включает индуктивный токосъемник с числом вращающихся обмоток, равным числу каналов устройства, генератор сигнала подстройки, подключенный к неподвижной обмотке индуктивного токосъемника, и содержит в каждом канале измерения термопару, расположенную на вращающемся объекте, магнитомодуля ционный токосъемник, включающий магнктопровод и неподвижно расположенные измерительную, модуляционную обмотки и обмотку обратной связи, а также вращающуюся обмотку, подключенную через соответствующую вращающуюся обмотку индуктивного токосъемника к термопаре, генератор переменного тока, подключенный к модуляционной обмотке, согласующий блок, подключенный к измерительной обмотке, режекторный фильтр, подключенный к выходу согласующего блока, последовательно включенные фильтр верхних частот, первый полосовой фильтр, демодулятор и первый интегратор, последовательно включенные фильтр низких частот, второй полосовой фильтр, управляемый ключ, второй интегратор и управляемый усилитель, выход которого через регистратор подключен к обмотке обратной связи, а также последовательно соединенные умножитель частоты, делитель частоты, третий полосовой фильтр и преобразователь напряжение-ток, подключенный к измерительной обмотке, при этом входы фильтров верхних и низких частот подключены к выходу режекторного фильтра, выход первого интегратора подключен к управляющему входу управляемого усилителя, вход умножителя частоты подключен к выходу генератора переменного тока, а выходы умножителя час тоты и делителя частоты подключены к уп равляющим входам управляемого ключа. Температура холодных спаев вращающих ся термопар контролируется с по.мощью терморезистора, расположенного на холодном спае одной из термопар, второго индуктивного токосъемника, вращающаяся обмотка которого подключена к терморезистору, и блока измерения температуры холодного спая, подключенного к неподвижной обмотке второго индуктивного токосъемника 4. Недостатком известного устройства являются невысокие чувствительность и точность преобразования. Это объясняется тем, что при использовании дополнительной модуляции низкочастотным током происходит частичная потеря информации - сигнал второй гармоники с выхода магнитомодуляционного токосъемника модулируется по амплитуде и затем происходит сравнение двух полуволн на выходе управляемого ключа. Сеткой защтрихованная плоишд(. (см. фиг. 1} соответствует информации, потерянной пря введении дополнительной йоду.ляции пре образуемого сигнала. Потеря информации тем больще, чем глубже дополнительная модуляция. Однако, с другой стороны, чем глубже дополнительная .модуляция, тем меньше величина аддитивных составляющих погрещности преобразования магнитомодуляционных токосъемников. Потеря же информации приводит к однозяашюму ыснътенАЮ чувствительности и . Цель изобретения - повышение чувствительности и точности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что в известное многоканальное устройство для измерения температуры вращающегося объекта, включающее индуктивный токосъемник с число.м вращающихся обмоток, равным числу каналов устройства, генератор сигнала подстройки, подключенный к неподвижной обмотке индуктивного токосъемника, и содержащее в каждом канале измерения термопару, расположенную на вращающемся объекте, мы i-ипч;уO;I Mян.конный токосъемник, включй хиии -: ::1агнитопровод и HeПOДBKЖ CJ j.ir : ;:i/: ;мерительную, модуляцио1 :уй-; ij&aoTKM и об.мотку обратной связи, а также apaiiiai-oщуюся обмотку, подключенKyio через соответствующую вращающуюся обмотку индуктивного токосъе.мника к термопаре, генератор переменного тока, подключенный к .модуляционной об.мотке, согласующий блок, подключенный к измерительной обмотке, режекториый фильтр. пос.ле.1овательно включенные фильтр верхнил часто , первый полосовой фильтр, демодулятор и первый интегратор, последовате71ьно вклю ченные фильтр низких частот, зторой полосовой фильтр, первый управляемый ключ, второй интегратор и улравляе.мый усилитель, выход которого через регистратор подключен к обмотке обр.тной связи, последовательно соединенные у.м-чожитель частоты и делитель частоты, з также преобразователь напряжение - ток, подклю ченный к неподвижной измерительной обмотке, при этом входы фил.тров BepxHK.s: и низких частот подключены к выходу jjij жекторного фильтра, выход первого гратора подключен R улрая: ;1й идс:;.у ДХОДУ управляемого ус глителя, в.чо..; уьгьожйтеля частоты подключен к яыходу гснерг гора переменного тока, а вь.о,.1,ы y.vjjo/:; ;-r,t частоты и делите пя частоты под|.1вя:ены

к управляющим входам первого управляемого ключа, в каждый канал преобразования дополнительно введены одновибратор и второй управляемый ключ, при этом входы одновибратора и преобразователя напряжение-ток подключены к выходу делителя частоты, выход одновибратора подключен к управляющему входу второго управляемого ключа, вход которого подключен к выходу согласующего блока, а выход - к входу режекторного фильтра.

Введение одновибратора и второго управляемого ключа и их включение в указанной последовательности позволяет производить дополнительную модуляцию преобразуемого сигнала низкочастотным током прямоугольной формы, что обеспечивает повышение чувствительности устройства и точности преобразования.

На фиг. 1 приведены диаграммы напряжений при дополнительной модуляции; на фиг. 2 - блок-схема предлагаемого многоканального устройства для измерения температуры вращающегося объекта (вторичная аппаратура показана для одного канала преобразования); на фиг. 3-5 - диаграммы напряжений в различных точках устройства, поясняющие его работу.

Устройстве содержит (фиг. 2) магнитомодуляционные токосъемники 1, число которых равно числу каналов измерения температуры вращающегося объекта, индуктивный токосъемник 2 для передачи сигнала подстройки, индуктивный токосъемник 3 для контроля температуры холодного спая термопар и вторичную аппаратуру.

Каждый магнитомодуляционный токосъемник 1 состоит из магнитопровода 4, вращающейся обмотки 5 и неподвижных измерительной б, модуляционной 7 обмоток и обмотки 8 обратной связи.

Индуктивный токосъемник 2 включает магнитопровод 9, неподвижную обмотку 10 и ряд вращающихся идентичных обмоток 11 (например, намотанных скрученным из нескольких жил проводом),число которых равно числу каналов устройства.

Индуктивный токосъемник 3 включает магнитопровод 12, неподвижную обмотку 13 и вращающуюся обмотку 14. Все токосъемники конструктивно могут выполняться на одном валу в виде единого блока, стыкуемого с валом вращающегося объекта или охватывающего вращающийся объект, или в виде отдельных блоков, валы которых механически соединяются между собой и с вращающимся объектом муфтами.

На вращающемся объекте расположены термопары 15, число которых равно числу каналов измерения, терморезистор 16 и дополнительные резисторы 17. Резисторы 17 обеспечивают требуемый режим работы термопар 15, например режим заданного

тока, в случае, если активное сопротивление вращающихся обмоток 5 и 11 токосъемников 1 и 2 соответственно и соединенных проводов мало.

Терморезистор 16 располагается непосредственно на холодном спае одной из термопар 15 и его сопротивление однозначно соответствует температуре спая. Терморезистор 16 может выполняться в виде проволоки из меди или платины, намотанной непосредственно на холодный спай термопары 15. При небольших температурах холодного спая термопары 15 возможно использование полупроводниковых терморезисторов. Холодные спаи термопар 15 целесообразно располагать в непосредственной

близости друг от друга, чтобы они имели возможно более близкие значения температур. Терморезистор 16 подключен к вращающейся обмотке 14 индуктивного токосъемника 3.

Термопары 15 включены последователь но с вращающимися обмотками 11 индуктивного токосъемника 2 и резисторами 17 соответственно и соединены с вращающимися обмотками 5 соответствующих магнитомодуляционных токосъемников 1.

5 Неподвижная обмотка 13 индуктивного токосъемника 3 подключена к блоку 18 измерения температуры холодного спая термопары.

Неподвижная обмотка 10 индуктивного токосъемника 2 подключена к выходу генератора 19 сигнала подстройки, который представляет собой генератор переменного напряжения стабильной частоты (2-3 кГц) и стабильной амплитуды, значение которой не влияет существенно на магнитное состояние магнитопроводов магнитомодуля ционных токосъемников 1 (единицы - десятки милливольт).

Аппаратура обработки измерительного сигнала магнитомодуляционных токосъемников 1, одинаковая для каждого канала

Q измерения (на фиг. 2 показана аппаратура только одного канала), включает в себя генератор 20 переменного тока модуляции стабильной частоты и амплитуды тока, согласующий блок 21, второй управляемый ключ 22, режекторный фильтр 23, настроенный на частоту тока модуляции, фильтр 24 верхних частот, полоса пропускания которого начинается с частоты, в несколько раз (в 3-4 раза) превышающей частоту тока модуляции генератора 20, первый полосовой фильтр 25, настроенный на частоту

0 сигнала подстройки, демодулятор 26, выделяющий огибающую сигнала подстройки, первый интегратор 27, выход которого соединен с управляющим входом управляемого усилителя 28, фильтр 29 низких частот, настроенный таким образом, что он не пропускает гармоники с частотой, превышающей удвоенную частоту тока модуляции генератора 20 в 2,2-2,5 раза, второй полосовой фильтр 30, настроенный на удвоенную частоту тока модуляции генератора 20, первый управляемый ключ 31, второй интегратор 32, умножитель (удвоитель) 33 частоты, выход которого подключен к одному из управляющих входов первого управляемого ключа 31, делитель 34 частоты, выход которого подключен к второму управляющему входу первого управляемого ключа 31, преобразователь 35 напряжение-ток, выход которого подключен к неподвижной измерительной обмотке 6 магнитомодуляционного токосъемника 1, одновибратор 36, выход которого подключен к управляющему входу второго управляемого ключа 22, регистратор 37, например стрелочный или цифровой прибор, через который выход управляемого усилителя 28 подключен к обмотке 8 обратной связи магнитомодуляционного токосъемника 1.

В случае, если выходной сигнал магнимодуляционного токосъемника 1 снимается не по второй гармонике тока модуляции генератора переменного тока 20, а по другой, например четвертой, то умножитель 33 частоты должен производить умножение частоты входного сигнала в четыре раза, а фильтры 29 и 30 должны быть перестроены соответствующим образом.

Устройство работает следующим образом (рассматривается работа одного канала).

Генератор 20 переменного тока создает в обмотке 7 модуляции магнитомодуляционного токосъемника 1 ток, амплитуда которого достаточна для введения магнитопровода токосъемника в }1асыщение.

При отсутствии разницы температур между рабочим и холодным спаями вращающейся термопары 15 развиваемая ею ЭДС равна нулю, и постоянный ток во вращающихся цепях не протекает. Сигпал подстройки генератора 19 передается с помощью индуктивного токосъемника 2 во вращающуюся цепь термопары 15 (термопара- 5, вращающиеся обмотки 5 и 11 и резистор 17). При этом в неподвижной измерительной обмотке 6 магпитомодуляционного токосъемника 1 наводится ЭДС, состоящая из сигнала подстройки генератора 19 и четных и нечетных гармоник тока модуляции генера тора 20. Кроме того, через обмотку 6 гонится прямоугольный ток со скважностью, равной двум, и низкой частотой следования (5-10 Гц), формируемый с помощью цепи, образованной блоками 33-35. Поэтому результирующий сигнал на измерительной обмотке б представляет собой суммарный сигнал ЭДС частоты подстройки и гармоник ЭДС частоты тока модуляции генератора 20, промодулированный по амплитуде низкочастотным прямоугольным напряжение.м.

Указанный сигнал проходит согласующий блок 21 и поступает isa вход второГО управляемого ключа 22, который управляется одновибратором 36, синхронк.чированным от делителя 34 частоты. В результате второй управляемый ключ 22 оказывается запертым на часть периода прямоугольного низкочастотного тока, формируемого блоком 35. Поэтому переходные процессы, возникающие на обмо- Кс 6 згледствие приложения к ней прямоугг.-лы-ого г-1ацряжения, вырезаются. Длитол.нсгт):. вырс-зас мой части периода регулируется с томощьк подстройки одновибратора 36.

Форма входного напряжения вторО)о управляемого ключа 22 (U2i ) показана на фиг. 3, а форма его выходного напряжения приведена на фиг. 4 (1)22)Так как И} дуктивности обмоток магнитомодуляционного преобразователя 1, как правило, невелики, то и ..члител:- 1ость переходных процессов, вознчкаюпяих на них, небольщая. Вследствие этого небольшие разрывы выходного сигнала второго управляемого ключа 22 на работе фильтров 23-25, 29 и 30 практически не сказываются, а наличие интеграторов 27 и 32 практически полностью исключает влияние этих разрывов на работу устройства в иелом.

Сигнал с выхода блока 22 поступает на вход режекторного фильтра 23, подавляющего первую гармонику тока модуляции генератора 20. Напряжение с его зы.хода поступает на входы фильтра 24 зерх11и.-; частот и фильтра 29 низких частот,

0 Фильтр 24 верхних частит, и-рвый полосовой фильтр 25, демодул;ггс1|; 2f: Р 1ратор 27 В1мдел :K)i мгуД .,i i:, i;::,:;,r i/ -i:, ;:--гг 1литуде сигнал частоть )а-. н;.1лс ляют и сглаживают его огибаклцую, ;--;()Т1;)Г)ая затем подается па управлиющий BX(J,I, iравляемого усилителя 28. При этом значение величины коэффициента усиления усилителя 28 опреде.шется средним значением амплитуды огибаюнлей сиг.чил; :io,iстройки.

Одновременно фи„1ьтр 29 .х -.астот и второй полосовой фильтр 30 выделяют вторую гармонику тока модуляции генератора 20, промодулированную низксчастстны.5 прй.моугольныл-; напряженке. с частотой тока преобразовате. 35 .напряжение- ток, которая поступает вход иерного унравляе.мого ключа 31.

На управляющие входы первого упра;4ляе.мого ключа 3; гюдаются ннзкочаг:тг,-гн:,С прямоугольное напряжение от ./ю.литс.л:-: частоты и прямоугольУ ое нанряж::нис /лйсеппой частоты модуляции от умножнтг.:; 33 частоты, поэтому первый управлять; :- /; к 31 ) течение одного л ;у рк{)да оП.4Коч; Г ТОТ1ЮГО напряжения работает ка;-; ;;г|ь,ерти5 рующий детектор, а в теченш:- дру) Gio «о-лупернода - как (1СИ;1В(1Угцр)(;;ций ,:И-1 Форма папря.жения на вычс-дх- i ii-rr;:- :-ii при отсутствии разности твмнсрчтур у;.жду спаями термопары 15 и отсутствии остаточной намагниченности материала магнитопровода магнитомодуляционного токосъемника 1 представляет собой отрицательные и положительные прямоугольники низкочастотного напряжения дополнительной модуляции, заполненные полуволнами синусоид напряжения второй гармоники частоты тока модуляции генератора 20. Причем площади отрицательной и положительной полуволн должны быть при этих условиях одинаковы, поэтому на выходе второго интегратора 32 будет нулевой сигнал. Соответственно, через регистратор 37 ток по обмотке 8 обратной связи магнитомодуляционного токосъемника 1 протекать не будет. В случае, если остаточная намагниченность материала магнитопровода магнитомодуляционного токосъемника 1 отлична от нуля, то остаточный магнитный поток будет либо суммироваться в один из полупериодов низкочастотного магнитного потока, создаваемого обмоткой 6 и преобразователем 35 напряжение-ток, либо вычитаться из него в другом полупериоде. Очевидно, что это приводит к появлению разности площадей положительного и отрицательного прямоугольника низкочастотного напряжения после первого управляемого ключа 31. Пропорциональное разности этих площадей напряжение с выхода второго интегратора 32 усиливается управляемым усилителем 28, и ток, протекающий через регистратор 37 по обмотке 8 обратной связи магнитомодуляционного токосъемника 1, компенсирует этот ложный сигнал. Поэтому после прогрева аппаратуры перед началом измерений должен выставляться ноль у регистратора 37. При появлении разности те.мператур между спаями термопары 15 во вращающейся цепи протекает постоянный ток, пропорциональный этой разности. В соответствии с принципом работы магнитомодуляционного токосъемника 1 это вызывает изменение уровня второй гармоники тока модуляции генератора 20 в спектре его выходного сигнала на неподвижной измерительной обмотке 6. Изменение амплитуды второй гармоники приводит к соответствующему изменению глубины модуляции ее низкочастотным прямоугольным током преобразователя 35 напряжение-ток. Соответственно, при этом изменяется и соотнощение площадей отрицательного и положительного прямоугольников низкочастотного напряжения на выходе управляемого ключа 3. Тогда на выходе второго интегратора 32 появляется постоянное напряжение, значение которого пропорционально разности площадей прямоугольников на входе ключа 3 {или разности температур между спаями термопары 15) а знак зависит от направления постоянного тока термопары 15 во вращающейся обмотке 5. Это напряжение преобразуется управляемым усилителем 28 в ток, который через регистратор 37 заводится в обмотку 8 обратной связи магнитомодуляционного токосъемника 1, компенсируя магнитный поток, развиваемый током термопары 15 во вращающейся обмотке 5. Значение постоянного тока, протекающего через регистратор 37 в обмотке 8 обратной связи, однозначно соответствует разности температур между спаями термопары 15. Окончательное определение температуры вращающегося объекта в месте закладки термопары 15 производится с учетом значения температуры холодного спая, определяемого с помощью терморезистора 16, индуктивного токосъемника 3 и блока 18 измерения. Блок 18 измерения температуры холодного спая термопары 15 может быть выполнен по известной измерительной схеме с трансформацией сопротивления или с емкостными токосъемниками. Изменения коэффициентов преобразования индуктивного токосъемника 2 или магнитомодуляционного токосъемника 1 при изменениях температуры окружающей среды, приводящих к изменению активных сопротивлений обмоток, изменению магнитных свойств материала магнитопровода, воздушных зазоров и т. п., компенсируются с помощью цепи преобразования тестового сигнала, включающей блоки 21-28. При этом изменения уровня огибающей сигнала подстройки на выходе первого интегратора 27 с обратным знаком подаются на управляющий вход управляемого усилителя 28, изменяя его коэффициент усиления таким образом, чтобы коэффициент передачи тракта, включающего магнитомодуляционный токосъемник 1, линию связи, согласующий блок 21, второй управляемый ключ 22, режекторный фильтр 23, фильтр 29 низких частот, второй полосовой фильтр 30, первый управляемый ключ 31, второй интегратор 32 и управляемый усилитель 28, оставался постоянным. Тем самым в получающейся компенсационной схеме исключается влияние мультипликативных составляющих погрешности преобразования. Аддитивная составляющая погрешности преобразования магнитомодуляционного токосъемника 1 устраняется с помощью дополнительной модуляции, осуществляемой с помощью цепи, состоящей из блоков 31 - 35. При этом используется симметрия кривой намагничивания магнитопровода магнитомодуляционного токосъемника 1,что обеспечивает одинаковое изменение площадей отрицательного и положительного прямоугольников после первого управляемого ключа 31 (одинаковое уменьшение или одинаковое увеличение) при изменении магнитных свойств при колебаниях температуры, так что разность их остается постоянной.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет повышенную чувствительность и точность преобразования по сравнению с прототипом благодаря повышению информативности выходного сигнала магнитомодуляционного токосъемника 1 при осуществлении дополнительной модуляции низкочастотным прямоугольным разнополярным током с выхода преобразователя 35 напряжение-ток. Следовательно, это приводит к соответствуюш.им увеличению чувствительности устройства в целом и повышению точности преобразования. Этот эффект тем больше, чем короче переходные процессы на обмотке 6 магнитомодуляционного токосъемника 1.

На фиг. 5 это увеличение пропорционально заштрихованной сеткой плошади прямоугольного импульса, представляющей собой разность между синусоидальным сигналом на выходе первого управляемого ключа в прототипе и прямоугольным напряжением в предлагаемом устройстве.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом позволяет повысить точность и достоверность определения запасов прочности у разрабатываемых газотурбинных двигателей, вращающихся печей, ультрацентрифуг и т. п. при проведении их экспериментальных исследований и доводке. Использование устройства в различных отрас тях промышленности, где требуется осуществлять непрерывный контроль температуры вращающихся объектов, позволит оптимизировать производственные процессы и получить значительное количество дополнительной продукции без капитальных вложений.

Использование предлагаемого устройства для термометрирования турбин разрабатываемых газотурбинных двигателей позволит получить экономический эффект до 25-40 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Многоканальное устройство для измерения температуры вращающегося объекта, включающее индуктивный токосъемник с числом вращающихся обмоток, равным числу каналов устройства, генератор сигнала подстройки, подключенный к неподвижной обмотке индуктивного токосъемника, содержащее в каждом канале измерения термопару, расположенную на вращающе.мся объекте, магнитомодуляционный

токосъе.мник, включающий магнитопровод и неподвижно расположенные измерительную, модуляционную обмотки и обмотку обратной связи, а также вращающуюся обмотку, подключенную через соответствующую вращающуюся обмотку индуктивного токосъе.мника к термопаре, генератор переменного тока, подключенный к модуляционной обмотке, согласующий блок, подключенный к измерительной об.мотке, режекторный фильтр, последовательно включенные фильтр верхних частот, первый полосовой фильтр, демодулятор и первый интегратор, последовательно включенные фильтр низких частот, второй полосовой фильтр, первый управляемый ключ, второй

интегратор и управляемый усилитель, выход которого через регистратор подключен к обмотке обратной связи, последовательно соединенные умножитель частоты и делитель частоты, а также преобразователь напряжение-ток, подключенный к неподвижной измерительной обмотке, при этом входы фильтров верхних и низких частот подключены к выходу режекторного фильтра, выход первого интегратора подключен к управляющему входу управляемого усилителя, вход у.множителя частоты подключен к выходу генератора переменного тока, а выходы у.множителя и делителя частоты подключены к управляющим входам первого управляе.мого ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствитель- ности и точности преобразования, в каждый канал преобразования дополнительно введены одновибратор и второй управляемый ключ, при этом входы одновибратора и преобразователя напряжение-ток подключены к выходу делителя частоты, выход

5 одновибратора подключен к управляющему входу второго управляемого ключа, вход которого подключен к выходу согласующего блока, а выход - к входу режекторного фильтра.

0Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Самбурский А. И., Новик В. К., Бесконтактные измерения параметров вращающихся объектов. М., «Машиностроение, 1976, с. 13--77.

5 2. Бегаенко И. Н. Контро.ть температуры электрических машин. Киев, «Техника, 1975 с. 94-130, 149-162.

3.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2763524/18-10, кл. G 01 К 13/08, 28.11.79.4.Авторское свидетельство СССР ло заявке № 2992229/18-10, кл. G 01 К 13/08. 08.10.80 (прототип).

/.

бых.

.rrirrq--ipn

.xN I BpffOfafffUji/ec

tcStJ /Л

SU 972 265 A1

Авторы

Гусев Владимир Георгиевич

Иванов Михаил Петрович

Малешин Владимир Борисович

Лобанов Павел Иванович

Даты

1982-11-07Публикация

1981-04-02Подача