Устройство для измерения температуры вращающегося объекта

 

Изобретениеотносится к технике температурных измерений и предназначено для измерения температур)) нращающегося объекта с помощью те рмопары бесксп т.чктным способом. Ue.nii изобрптения - уменыление габаритов устройстпа. Устройство содержит расположенные на вращающемся объекте термопару 7, два одинаковых замкнутых магнитопровода 1 и 2 с двумя обмотками 3, S и А, Ь на каждом из нмх , вращающиеся обмотки инду)ггив1П1гх токосъемников 8 и 9, а также расположенные вне вращающегося объетЛа источник 10 переменного напряжения, ге.иерлтор 1 1 сиг нала дополнительной модуляции. Обмотки 3 и 4 идентичны друг другу, соединены последопательно и встречно, обмотки 5 и h идентичны друг другу, соеди ены последовательно и со1-ласно. Обе пары подключены к вра1цаю1цей :я индуктивного токосъемника. За счет большой разницы актирного сопрс тпвления пар обмоток и Гих-тьпюг разницы 1.,..

СОЮЗ СОВЕТСКИ)(СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ)(РЕСПУБЛИК (!9) (11) (5!) С 0, К t 3/08

<

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, М ABTGPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3953575/24-!О (22) 17.09.85 (46) 30.12.86. Бюл. (< 48 (71) Уфимский авиационный ин< титут им. Серго Орджоникидзе (72) А.П.Торгашев, В.Г.Гусев, И.M.Øàêèðîâ и Е.Л.Леонидов (53) 536.53(088.8) (56) Самбурский А.И., Новик В.Л. Б«..— контактные измерения параметров вращающихся объектов. M.: Машиностроение, 1976.

Авторское свидетельство СССР (!1 1136036, кл. G 01 К !3/08, !985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ И" МЕРГНИЯ ТЕМПГ—

РАТУРЫ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ОБЪЕКТЛ (57) Изобретениеотносится к технике температурных измерений и предназначено для измерения температуры вращающегося объекта с помощт.ю т< рл<опары бесконтактным <-.по<.об< м, Цель изобретения — уменьшение габаритон устройства. Устройство содержит расположенные на вра<цающемгя объекте термопару 7, два одинакс вых замкнуть1х магннтопронода и 2 с двумя o(IMoT ками 3, 5 и J< ° << на каждом 1<з н 1х праща<оп(неся обмотки индукт11вных токосъемников 8 и 9, а так ке рагп< .-(с— жсннblе вне вращающегося объек га Ho— точник 10 переменного напряжения, генератор ! сиг нала доп<ц1нпт<. Ii,lloil модуляции. 0(мотки 3 и 4 ид< нтичны друг другу, соединены lio< ледо1<атель— но и встречно, обмотки 5 и t> идс нтичны друг другу, соедн 1«ны пос.ледовательно и согласно. Обе пары обм .ток подключены к 13pall(>r«(eii<:я обмот1«ин— дуктивного токосъемник». 3а сч< т большой разницы актинн< г<1 гопр< тив— ления пар обмоток и <,<.шой разницы индуктивных сопротивлений этих же пар обмоток (обмотки 5 и 6 имеют на порядок большее число витков, чем обмотки 3 и 4) происходит раздельное функционирование обмоток: обмотки 3 и 4 создают напряженность

12о0346 возбуждения, а обмотки 5 и 6 — напряженность управления. Питание устрой тва осуществляется посредством индуктивного токосъемника 8, а снятие выходного сигнала — индуктивным токосъемником 9. 2 ил.

Изобретение относится к технике температурных измерений и предназначено для измерения температуры вращающегося объекта с помощью термопары. 5

Целью изобретения является уменьшение габаритов устройства.

На фиг. 1 представлена электрическая схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — форма выходного сигнала при отсутствии сигнала термопары, на фиг. 3 — то же, при наличии сигнала термопары.

Устройство содержит два одинако» вых замкнутых магнитопровода 1 и 2, расположенных на вращающемся объекте и на которых размещены одинаковые с пары обмоток возбуждения 3 и 4 и обмоток управления 5 и 6, термопару 7, индуктивные токосъемники 8 и 9, источник 10 переменного напряжения, генератор 11 сигнала дополнительной модуляции.

Устройство работает следующим образомм.

При равенстве температур рабочего и холодного спаев термопары-7 развиваемая ею ЭДС равна нулю, Намагничивание магнитопроводов 1и 2 модулятора в этом случае осуществляется низкочастотным модулирующим сигналом треугольной формы генератора 11, подаваемым в цепь обмоток управления

5 и 6 при помощи индуктивного токосъемника 8. Намагничивания магнитопроводов модулятора этим сигналом по обмоткам возбуждения не происходит, так как сопротивление цепи обмоток возбуждения 3 и 4 за счет выполнения их высокоомным проводом намного пре40 восходит сопротивление цепи обмоток управления 5 и 6. Источник 10 питания осуществляет перемагничивание магнитопроводов модулятора по обмоткам в возбуждения 3 и 4, 45

Для того, чтобы модулятор работал на линейном и достаточно протяженном участке характеристики одновременного намагничивания (характеристики с достаточно протяженным линейным участком, соответствуют большим значениям напряженности магнитного поля управления), число витков обмоток управления делается большим (несколько

4 сотен витков), а число витков обмоток возбуждения в силу значительной величины тока возбуждения делается небольшим (несколько десятков, поэтому цепи обмоток возбуждения и обмоток управления резко отличаются по величине их индуктивного сопротивления. Это обстоятельство практически исключает протекание тока возбуждения по обмоткам управления, поэтому цепь, состоящая из термопары 7, обмоток

5 и 6 и вращающейся обмотки токосъемника 9, не шунтирует цепь обмоток возбуждения 3 и 4 при перемагничивании их сердечников источником 10 переменного напряжения.

При одновременном действии напряженности возбуждения и напряженности, обусловленной низкочастотным модулирующим сигналом, в магнитопроводах возникают переменные магнитные потоки с частотами f, 2f, 3f и т.д. где f — частота источника. Четные гармоники ЭДС на последовательно и согласно соединенных обмотках 5 и 6 образуют прямую последовательность, и поэтому ЭДС второй и кратных ей гармоник суммируются, а нечетные гармоники ЭДС на согласно и встречно соединенных обмотках 3 и 4 образуют обратную последовательность и поэтому компенсируют друг друга. Вследствие этого сигнал на неподвижной обмотке индуктивного токосъемника 9 оказывается пропорциональным суммарной ЭДС обмоток 5 и 6 и представ1280346 ляет собой напряжение второй гармоники частоты возбуждения, модулированное низкочастотным сигйалом треугольной формы (фиг. 2). Постоянство временных интервалов 1 -t< и t, -t< и т.д. говорит об отсутствии сигнала управления.

Формула изобретения иг.

Составитель А.Щедрин

Редактор Т;Парфенова Техред И.Попович Корректор А.Ильин

Заказ 7048/40 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по .делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При появлении разности температур между спаями термопары 7, по обмот- 10 кам 5 и 6 протекает постоянный ток, пропорциональный этой разности. Ток термопары протекает также по вращающимся обмоткам индуктивных токосъемников 8 и 9, но в силу малости этого тока,,и пологости характеристик намагничивания магнитопроводов индуктивных токосъемников из-эа наличия воздушных зазоров в магнитопроводах влиянием тока термопары на работу 20 токосъемников можно пренебречь. Форма сигнала на подвижной обмотке индуктивного токосъемника 9 для этого случая показана на фиг. 3. Разность временных интервалов Lt = (t,-to ) (t - ) дает информацию о температу2 ре контролируемого объекта в месте установки термопары.

Устройство для измерения температуры вращающегося объекта, содержащее расположенные на вращающемся объекте термопару., два одинаковых зам- 35 кнутых магнитопровода с двумя обмотками на них и вращающиеся обмотки индуктивных токосъемников, а также расположенные вне вращающегося объекта источник переменного напряжения, генератор сигнала дополнительной модуляции, неподвижные обмот- ки индуктивных токосъемников, причем первые обмотки магнитопроводов идентичны одна другой, соединены последовательно и встречно и подключены с вращающейся обмотке первого индукгивного токосъемника, а вторые обмотки магнитопроводов идентичны друг другу и соединены последовательно и согласно, при этом термопара и вращающаяся обмотка второго индуктивного токосъемника включены последовательно с вторыми обмотками магнитопроводов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения габаритов устройства, первые обмотки магнитопроводов выполнены из провода с большим удельным электрическим сопротивлением, чем остальные обмотки, а цепь, образованная последовательным соединением термопары, вращающей— ся обмотки второго индуктивного токосъемника и вторых обмоток магнитопроводов, подсоединена также к вращающейся .обмотке первого индуктивного токосъемника, к неподвижной обмотке которого подсоединена цепь, состоящая из последовательно соединенных источника переменного напряжения и генератора сигнала дополнительной модуляции.