Датчик температуры
ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ по авт. св. № 1089433, отличающийс я тем, что, с целью расширения диапазона измерения в сторону отрицательных температур, в него введены второй постоянньш магнит, второй запоминающий дроссель в виде осесимметричного замкнутого сердечника из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса и катушка , при этом второй запоминающий дроссель установлен в магнитных полях , ориентированных векторами намагниченйтзсти в одну сторону первого и второго постоянных магнитов, соосно с ними.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
% (19) (11) 173 А2 (5)) 4 G 01 К 7/38
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1089433 (21) 3697416/24-10 (22) 15.12 ° 83 (46) 30.10.86. Бюл. 9 40 (72) M.Æ,Õàéðåòäèíîâ (53) 536.53(088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (56) Авторское свидетельство СССР
У 1089433, кл. G 01 К 7/38, 29,08.83. (54)(57) ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ по авт. св. 11 1089433, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона измерения в сторону отрицательных температур, в него введены второй постоянный магнит, второй запоминающий дроссель в виде осесимметричного замкнутого сердечника из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса и катушка, при этом второй запоминающИй дроссель установлен в магнитных полях, ориентированных векторами намагниченности в одну сторону первого и второго постоянных магнитов, соосно с ними.
1267173
Изобретение относится к измере нию температуры.
Известен датчик температуры,, содержащий постоянный магнит, термомагнитный шунт и запоминающий дроссель, выполненный в виде осесимметричного замкнутого сердечника из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистереэиса и катушки, при этом запоминающий дроссель установлен в поле постоянного магнита соосно с ним.
Однако известный датчик в автономном режиме не обеспечивает измерение температуры ниже той, при которой выполняются считывания, что ограничивает диапазон измерения в сторону отрицательных температур.
Целью изобретения является расширение диапазона измерения в сторону отрицательных тещтератур.
Поставленная цель достигается тем, что в датчик температуры введены второй постоянный магнит„ второй запоминающий дроссель в виде осесимметричного замкнутого сердечника иэ ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса и катушки, при этом второй запоминающий дроссель установлен в магнитных полях ориентированных векторами намагниченности в одну сторону первого и второго постоянных магнитов соосно с ними.
На чертеже схематически изображен датчик температуры, общий вид, Датчик температуры содержит первый запоминающий дроссель, выполненный в виде осесимметричного замкнутого сердечника 1 с катушкой 2 считывания, первый постоянный магнит
3, зашунтированный термомагнитным материалом 4, второй запоминающий дроссель, выполненный также в виде осесимметричного замкнутого сердечника 5 с катушкой 6 считывания и второй постоянный магнит 7, Сердечники 1 и 5 выполнены из .ферромагнитного материала с прямо-. угольной петлей гистерезиса. Сердечник 5 второго дросселя размещен в .магнитных полях первого 3 и второго
7 постоянных магнитов соосно с ними.
Вектора намагниченности Н, и Н соответственно постоянных магнитов 3 и 7 направлены согласно.
Датчик температуры работает следующим образом, t0
t5
I
В исходном состоянии магнитное поле первого постоянного магнита 3 частично замыкается по термомагнитному материалу 4, не вводя его в насыщЕниее, а частично — по магнитопроводам ферромагнитных сердечников 1 и 5. Магнитное поле второго магнита
7 замыкается только по магнитопроводу сердечника 5. В результате на сердечник 5 действует результирующее поле Н =Н -Н где Н и Н вЂ” векто2 Я ры напряженности магнитных полей, соответственно, первого и второго магнитов, пронизывающие сердечник 5.
Результирующее поле перемагничивает сердечник 5 из предварительно намагниченного состояния Ф в некотоо рое промежуточное состояние дФ, . При температуре окружающей среды или поверхности, на которой установлен датчик, ниже температуры считывания термомагнитный материал увеличивает свое шунтирующее действие и, вследствие этого, уменьшается напряжен- . ность магнитного поля Ht, действующего иа сердечники 5 и 1, а результирующее поле Н при этом увеличиваР ется, так как величина напряженности магнитного поля Н практически остается постоянной при изменении окружающей температуры. Вследствие возрастания поля Н в ферромагнитном сердечнике, последний перемагничивается из магнитного состояния, определяемого уровнем магнитного потока
6Ф,, в состояние Ф . При повышении температуры шунтирующее действие термомагнитного материала уменьшается и, следовательно, увеличивается поле Н, а результирующее поле Н действующее на сердечник, уменьшается. Уменьшение Н в силу запоминающих свойств магнитных материалов с прямоугольной петлей гистерезиса, не вызывает изменение достаточного магHHTHOX 0 потока ЬФ .
Рассмотрим работу датчика при измерении температур, выше температуры считывания. При возрастании температуры повышается поле IlepBoro постоянного магнита 3, которое пронизывает ферромагнитные сердечники 1 и 5. При этом магнитное состояние сердечника
5 не изменяется, так как результирующее поле Н> уменьшается. Магнитное состояние сердечника 1 изменится, так как поле, пронизывающее магнитопровод сердечника 1, увеличивается пропорционально повышению температуЙ 4 +@о+ Фм
1
Таким образом, предлагаемый датчик температуры имеет расширенный диапазон измерения температур. в сторону отрицательных значений при сохранении хорошей точности измерений и может быть использован так же, как и известный датчик, в различных объектах, подверженных вибрацианньм и ударным нагрузкам.
Составитель Е.Никитин
Редактор Ю.Середа Техред A,Êðàâ÷óê Корректор СЛекмар
Заказ 5752/35 Тираж 778 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
3 1267 ры. Увеличение поля магнита 3 приводит/к перемагничиванию сердечника из ! I состояния аФ/ в состояние 4.Ф, где ,йФ, — остаточный магнитный поток в сердечнике 1, соответствующий исход/ ному состоянию, дФ вЂ” остаточный магнитный поток в сердечнике I соответствующий измеренному значению темпе ратуры.
Таким образом, температура в сто- 10 рону отрицательных значений регистрируется сердечником 5, а температу-. ра в сторону положительных значенийсердечником 1. Записанная информация хранится в сердечниках практически 15 неограниченное время.
Считывание информации потока в запоминающих дросселях производится посредством поочередной подачи на обмотки катушек 2 и 6 прямоугольного 20 импульса фиксированной амплитуды 11
При этом выходным параметром служит время намагничивания сердечника до насыщения, т.е. время намагничивания сердечника до некоторого потока. 25
Время считывания где Ы " число витков обмотки дрос- З0 селя;
Ф вЂ” остаточный магнитный поток насыщения;
Ф„ — величина, обусловленная обратными процессами после насыщения сердечника.
По предварительно снятым градуированным характеристикам, представляющим зависимость времени считывания
/ от температуры, определяют ее знаI
173 4 чение. После считывания в результате действия полей постоянных магнитов в сердечниках устанавливаются магнитные потоки, соответствующие температуре окружающей среды, при которой устройство находилось во время считывания. Считывание информации произо водится в нормальных условиях (-20 С).
Благодаря усовершенствованию датчика в режиме автономного измерения, ! когда устройство после выполнения измерения выносится иэ объекта испы- . тания, датчик позволяет измерять температуру в диапазоне от положительных до отрицательных значений температур.
В тех случаях, когда к объекту испытания исключен доступ, информа--ция из предлагаемого датчика, также как и в известном, выводится дистанционно по электрическим проводам.
Причем в этом режиме датчик дает возможность, производя периодическое считывание, получать информацию об изменении температуры объекта во времени, как в диапазоне положительных, так и в диапазоне отрицательных тем:ператур. При этом вывод информации достаточно выполнить с одного любого сердечника. !
