Устройство для измерения температуры вращающихся объектов

 

Союз Советскик

С©циалнстнческнк

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >657276 (6!) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 260575(21) 2137274/18-10 с присоединением заявки Лев (23) Приоритет

1 (Я) М. К4, й

G 01 К 13/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано150479. Бюллетень Ì 14 (6З) УД) 536.531 (088.8}

Дата опубликования описания 1504,79 (72) Автор изобретения д.у.Данилюк

pl) ЗаяантЕЛЬ Киевский институт автоматики им.ХХУ съезда КПСС (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

ВРАЩАЮЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к области температурных измерений, Известные устройства для измерения температуры, содержащие термометры сопротивления, транформаторы тока и регистрирующую аппаратуру (1,2, не обеспечивают достаточные надежность и точность измерений.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения температуры вращающихся объектов, содержащее четырехзажимные терморезисторы, подключенные через скользящие токосъемники к переключателям, трансформатор тока с делителем напряжения, следящую сис-тему и источники питания (3 j.

Это устройство имеет недостаточные точность и надежность из-за нестабильности коэффициента трансформации форматора тока, а также из-за .изменения переходного сопротивления. скользящих токосъемников.

Целью изобретения является повышение надежности и точности измерения. 25

Цель достигается тем,что в предлагаемое устройство для измерения температуры вращающихся объектов введены дополнительный трансформатор тока с дополнительным потенциометром во вторич-80 ной обмотке, движок которого мехаиичЕски связан с движком потенциометра основного трансформатора тока, дополнительная следящая система, а также прецизионный потенциометр, включенный через переключатели последовательно с термореэисторами н первичными обмотками трансформаторов тока и связанный движком с дополнительной следящей. системой.

На чертеже изображена схема описываемого устройства, содержащего расположенные на вращающемся объекте четырехэажимные термореэисторы 1, конт-. рольный резистор с известным сопротивлением 2, связанные токовыми зажимами со скользящими токосъемниками (CTC}

3,4, потенциальными — c токосъемниками 5,6, а также расположенные неподвижно многопоэиционные переключатели. токовых 7,8, потенциальных 9,10 зажимов трансформаторов, трансформатор питания 11 с выключателем 12, ограничитель измерительного (рабочего} тока 13, делители напряжения 14,15,16„ трансформаторы тока 17,18, электронные усилители 19,20, реверсивные микроэлектродвигатели с редукторами 21,22, синхронный микроэлектродвигатель 23 с редуктором (он же одновременно являет657276 ся принодом лентопротяжного механизма> ных во в.оричные обмотки трансформато40

55 ров, и перемещение их с помощью одного привода, обуславливает установку на делителях равных или пропорциональных падений напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Переменный ток, протекающий по электрической цепи вторичной обмотки силового трансформатора, создает падение напряжений на одном из терморезисторов 1, прецизионном делителе напряжения 14, а также посредством

;трансформаторов тока 17,18 — на делителях 15,16. При этом падение напряжения на терморезисторе, снимаемое с потенциальных его зажимов, посредст вом переключателей 9,10 усилителя 19 подается на делитель 16, где оно.с помощью следящей системы компенсируется соответствующим падением напряжения.

Благодаря спаренности рычагов на потенциометре 15 устанавливается такое же (равное или пропорциональное) падение напряжения, что и на делителе

16, которое затем компенсируется с помощью электронного усилителя 20 паде- 65 и выключатель 24.

Терморезисторы каждый в отдельности потенциальными зажимами посредством скользящих токосъемников 5, б, переключателей 9,10 электронного усилителя 19 соединены с делителем напряжения (потенциометром) 16, включенным во вторичную обмотку трансформатора 17. Делитель напряжения 15 подключен к нторичной обмотке трансформатора 18, Подвижные рычаги дели- 10 телей 15 и 16 между собрй механически жестко связаны. Прецизионный делитель 14 связан с одной стороны непосредственно, а с другой через подвижные контакты, усилитель 20 с дели- 15 телем 15. Подвижные рычаги переключателей 7-10 жестко посажены на одном валу, связанном с редуктором синхронного микроэлектродвигателя 23.

Прецизионный делитель внеден для 20 того, чтобы осуществлять компенсацию падения напряжения на терморезисторе, т,е. сравнивать падения напряжения на двух резисторах, включенных последовательно в одну электрическую цепь и обтекаемых одним и тем же током.

Однако непосредственное сравнение этих падений из-за наличия на прецизионном делителе и датчике различных электрических потенциалов невозможно, Для осуществления сраннения необходимо прежде всего разделить их электрические цепи сравнения. С этой целью введен второй аналогичный трансформатор тока с делителем в его вторичной обмотке, посредством которого и произ- 85 нодится сравнение падений напряжения.

Жесткая механическая связь подвижных рычагов обоих делителей, включен,нием на Св я занный с подвижным рычагом прецизионного делителя 14 указатель, проградуированный в соответствующих единицах показывает измеряемую величину.

При этом положение подвижных рычагов делителей 15 и 16 на результат изме— рения никакого влияния не оказывает.

Пример. Предположим, что измерительная схема находится в равновесии, т,е. падение напряжения на терморезисторе равно падению напряжения на делителе 16, падение напряжения на делителе 15 равно падению напряжения на делителе 14.

Предположим далее, что произошло изменение напряжения питания или переходных сопротивлений скользящих токосъемников. Это повлекло за собой изменение тока в рабочей цепи и, следовательно, нарушилось соотношение токов в обеих обмотках трансформаторов тока (изменился коэффициент трансформации) . Тогда следящая система с электронным усилителем 19 путем перемещения в ту или иную стороны подвижных рычагов делителей 16,15 восстановит это равновесие, При этом установленное заранее соотношение между падением напряжения на терморезисторе и снимаемым падением напряжения дели- теля 14 не нарушится, так как оба элемента обтекаются одним и тем же током, т.е. положение подвижного рычага делителя 14 не зависит от положения подвижных рычагов делителей 15 и

16, а однозначно связано с падением напряжения на терморезисторе и, следовательно, с измеряемой температурой.

Это обстоятельство, кроме того, позволяет применять в предлагаемом

"стройстве термометры сопротивления любых номиналов, не опасаясь погрешностей в коэффициенте трансформации трансформаторов тока.

Иногопозиционные переключатели соединены с датчиками посредством комбинационной схемы связи, позволяющей резко сократить количество скользящих токосъемников и осуществить тем самым, переключение датчиков и индикацию измеряемых точек с помощью неподвижно расположенных привода и переключателей, что повысило надежность и долговечность работы, а также точность измерения.

В комбинационной схеме связи датчики и неподвижные контакты (ламели) переключателей в порядке их следования (переключения) разделены на равные группы по корню квадратному из числа, где они одинаково условно пронумерованы. Ламели каждой группы переключателей 7,9 соединены вместе и подключены к соответствующим СТС 3,5.

В переключателях 8,10 соединены между собой и подключены к отдельным скользящим токосъемникам 4, 6 одноименные неподвижные ламели.

657276

Датчики (в т.ч. и контрольный резистор) каждой группы с одной стороны токовыми и потенциальными зажимами соответственно соединены вместе и подключены к скользящим токосъемникам

3,5. С другой стороны они независимо от группы связаны вместе одноименными 5 соответственно токовыми и потенциальными зажимами и подключены к скользящим токосъемникам 4,6.

При такой комбинационной схеме связи для и числа четырех зажимных дат- д чиков требуется вместо 4п или 2n + 2

4.и (как в обычных схемах связи) v скользящих токосъемников.

Например, при р 16 вместо 64 или

34 скользящих токосъемников требуется только 16.

Индикация измеряемых точек и переключение датчиков осуществляется следующим образом: включается выключатель 24 и приводится в действие

20 синхронный микроэлектродвигатель с редуктором, который производит через определенные промежутки времени скачкообразный (фиксированный) поворот подвижных рычагов переключателей 7-10, Связанный с подвижными рычагами указатель и печатающий механизм осуществляют безошибочную индикацию измеряемых точек.

Как показали испытания, предлагаемое устройство обладает довольно вы- 30 сокой точностью и надежностью измерений, практически ограниченной только точностью самих датчиков.

Формула изобретения

Устройство для измерения температуры вращающихся объектов, содержащее четырехэажимные термореэисторы, подключенные через токосъемники к переключателям, трансформатор тока, первичная обмотка которого включена последовательно с источником тока и через переключатель с терморезисторами, а вторичная обмотка подключена к потенциометру, и следящую систему, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и точности измерений, в него введены дополнительный трансформатор тока, к вториччой обмотке которого подключен дополнительный потенциометр, движок которого механически соединен с движком основного потенциометра, дополнительная следящая система, а также прецизионный потенциометр, включенный через переключатели последовательно с терморезисгорами и первичными обмотками трансформаторов тока и связанный движком с дополнительной следящей системой, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СCCP

9146076, кл.G 01 К 13/08, 1961.

2. Самсонов Г.В. и др. Датчики для измерения температуры в промышленности. Киев, 1972, с.189-206.

3. Авторское свидетельство СССР

9311152, кл,G 13/08, 1969.

657276

2L

Составитель Ю.Андриянов

Техред М.Келемеш Корректор О.Билак

Редактор С.Хейфиц

Заказ 1779/39

Тираж 765 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4