Способ бесконтактного измерения температуры поверхности проводящего тела

 

Изобретение относится к термометрии . Цель изобретения - повышение чувствительности. Способ реализуется устр-вом. В режиме измерения деталь, температуру которой определяют, помещают в вихретоковый преобразователь 1. Изменение температуры поверхности детали приведет к изменению фазы напряжения на выходе вихретокового преобразователя 1, которое измеряется измерителем 8 фазы. Величина выходного напряжения вихретокового преобразователя 1 составляет 0,3-0,9 напряжения холостого хода. О температуре судят по величине фазы разности напряжения . 2 ил. с Ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1 Ai (191 (11) 15И 4 С О! К 7/38

1 C М (1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3978891/31-10 (22) 22.11.85 (46) 29.02.88. Бюл. Ф 8 (71) Пермский политехнический институт (72) Н.M.Ëèöûí, А.В.Мамаев и В.А.Панов (53) 536.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1185122, кл, G 01 К 7/38, 1983.

Патент Великобритании Р 1443407, кл. С 01 К 7/38, опублик. 1976. (54) СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕИПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ ПРОВОДЯЩЕГО

ТЕЛА (57) Изобретение относится к термометрии. Цель изобретения — повышение чувствительности. Способ реализуется устр-вом. В режиме измерения деталь, температуру которой определяют, помещают в вихретоковый преобразователь

l. Изменение температуры поверхности детали приведет к изменению фазы напряжения на выходе вихретокового преобразователя 1, которое измеряется измерителем 8 фазы. Величина выходного напряжения вихретокового преобразователя 1 составляет 0,3-0,9 напряжения холостого хода. О температуре судят по величине фазы разности напряжения. 2 ип.

13776)9

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано при бесконтактном измерении температуры поверхности проводящего тела.

Цель изобретения — повыщение чувствительности.

Способ осуществляется путем размещения тела, температуру поверхности которого измеряют, в однородном 10 электромагнитном поле, создаваемом вихретоковым преобразователем. Определяют выходное напряжение вихретокового преобразователя и далее из него вычитают компенсирующее напряжение, величина которого составляет

0,3-0„9 напряжения холостого хода, совпадающее по фазе с напряжением холостого хода. 0 температуре судят по величине фазы разности напряжения. 20

На фиг.! изображена схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг,2 — зависимость чув-, ствительности от обобщающего параметра для разных значений компенсирую- 25 щего напряжения.

Устройство (фиг.!)содержит вихретоковый преобразователь 1, генератор

2, фазовращатель 3, усилитель 4 с регулируемым коэффициентом усиления, 30 амплитудный детектор 5, фазовый детектор 6, дифференциальный усилитель

7 и измеритель 8 фазы.

Вихретоковый преобразователь, воспринимающий изменения температуры по- 35 верхности тела, может быть выполнен в виде известного устройства.

Генератор 2, вырабатывающий гармонические колебания постоянной амплитуды и частоты, может быть также реа- 40 лизован, например, в виде известного устройства.

Фазовращатель 3, изменяющий фазу компенсирующего напряжения до равенства ее фазе напряжения холостого хода, можно реализовать на примере известного устройства.

Усилитель 4 с регулируемым коэффициентом усиления, предназначенный для задания величины компенсирующего напряжения, составляющего 0,1-0,9 напряжения холостого хода, может быть реализован также на примере известного устройства. В качестве фазового детектора .6, который находит разность фаз напряжений компенсирующего и холостого хода и служит для настройки схемы, а также измерителя

8 фазы, напряжение выхода которого соответствует углу сдвига фаз между опорным напряжением и разностным, а следовательно, и измеряемой температуре, можно использовать, например, известное устройство. Амплитудный детектор 5, находящий разность амплитудных значений напряжения холостого хода и компенсирующего напряжения, можно реализовать следующим образом: напряжения с выходов ВТП 1 и усилителя 4 подаются на входы пиковых детекторов, находящих максимальные значения амплитуд напряжений, разница напряжений с выходов пиковых детекторов находится на дифференциальном усилителе. В качестве пикового детектора можно использовать, наприме1>, известное устройство .

Сущность способа заключается в следующем.

В режиме настройки устройства вихретоковый преобразователь 1 находится вне детали, температура которой определяется, и напряжение на его выходе равно напряжению холостого хода. С помощью настройки фазовращателя 3 (настраивается один раз) добиваются совпадения по фазе напряжений компенсирующего и холостого хода, что соответствует нулю на выходе фазового детектора 6 и контролируется вольтметром. Регулированием коэффициента усиления усилителя 4 выбирают компенсирующее напряжение, составляющее 0,3-0,9 напряжения холостого хода, что определяется амплитудным детектором 5 и находится по показанию вольтметра на его выходе (вольтметры не показаны).

В режиме измерения деталь, температура которой определяется, помещается в вихретоковый преобразователь

1. Изменение температуры поверхности детали приводит к изменению фазы напряжения на выходе вихретокового преобразователя 1, которое измеряется измерителем 8 фазы.

На фиг.2 приведена полученная экспериментально зависимость чувствительности S (эл.град/ С) от обобщающего параметра X = R: Ãþ б, гпе R— сопротивление, д — частота; p — магнитная проницаемость G — проводимость. Кривые на чертеже соответствуют следующим значениям компенсирующего напряжения: 1 — 0 =О; 2 — Бх (где U — компенсирующее напряжение; Ц„„ — напряжение холостого хо1377619 да); 3 — Uк = 0,2Пхх 4 — П„=О,ЗБ„„; м ерар!

lrurpid

Составитель В.Копаев

Техред Л.Сердюкова Корректор .С.Шекмар

Редактор М.Петрова

Тираж 607 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 аказ 858/34

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

Формула изобретения

Способ бесконтактного измерения температуры поверхности проводящего тела путем размещения тела в однородном электромагнитном поле, создавае- l0 мом вихретоковым преобразователем, определения выходного напряжения вихретокового преобразователя, последующего вычитания из него компенсирующего напряжения, совпадающего по фазе с напряжением холостого хода, и определения температуры по величине фазы разностного напряжения, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повьнпения чувствительности, величину компенсирующего напряжения выбирают в диапазоне 0,3-0,9 напряжения холостого хода.