Устройство для бесконтактного измерения температуры вращающихся деталей

 

ОП ИСАНИЕ < 932287

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социапнстнческих

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.11.80 (2l ) 3006909/18-10 (5 g ) Щ Кр с присоединением заявки .% G 01 К 13/08

Гооудерстевнный комитет

СССР (23) Приоритет по делом изобретений и открытий

Опубликовано 30.05.82. Бюллетень М 20

Дата опубликования описания 30.05.82 (53) УДK 536.532 (088.8 ) (72) Автор изобретения

В. Я. Ратновский 1 «I

1

«1

«

1 «-".

°,,1

Государственный научно-исследовательский нститут.по керамэиту (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ BECKOHTAKTHOfO ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ ВРАЩАЮЩИХСЯ ДЕТАЛЕИ

Изобретение относится к термометрие и может быть использовано в устройствах для бесконтактного измерения темпе» ратуры вращающихся деталей.

Известно устройство дпя бесконтактного измерения температуры врашаюших5 ся деталей, содержащее термопару, два емкостных токосъемника, усипитепь, выпрямитепьный мост и регистрирующий прибор, причем выход усилителя через выпря1О митепьный мост соединен с регистрирующим прибором, подключенным через входное сопротивпение усипитепя к неподвижным обкладкам емкостного токосъемника попярностью, обратной ЭДС термопары fig

Недостатком известного устройства является напичие статической погрешности, обусповпенной конечной вепичиной коэффициента усиления усипитепя.

Наибопее близким к предпагаемому з является устройство дпя бесконтактного измерения температуры вращающихся детапей, содержащее емкостные токосъемники, усилитель, выход которого через выпрямитепьный мост соединен с регистрирующим прибором, подкпюченным к неподвижным обкладкам емкостного токосъемника, эпектродвигатепь кинематически связанный с регулятором управпяемого источника напряжения (2).

К недостаткам устройства относятся сужение-сферы его применения из-за ог- раниченности его функционапьных возможностей, вследствие невозможности работы устройства при изменении знака разности компенсационного и измеряемого сигнапов, так как неуправляемый выпрямитель не реагирует на изменение фазы переменного напряжения и снижение эа измеряемым сигналом осуществляется топько при его изменении в одну сторону,. а также из-за невозможности применения серийно выпускаемых дпя контроля температуры электронных потенциометров, так как следящая система у них выпопнена на асинхронных эпектродвигатепях промышленной частоты.

Кроме того, недостатками устройства являются его низкая точность и чувствительность вследствие подверженности неуправляемого выпрямитепя впиянию помех, неотпичимых поспе выпрямпения от изме- 5 ряемого сигнала и большого порога чувствительности спедяшего двигатепя, управляемого постоянным напряжением.

Uemь изобретения — повышение чуствительности и помехозашишенности, а также расширение областного применения.

Укаэанная цепь достигается тем, что в устройство для бесконтактного измерения температуры врашаюшихся детапей допопнитепьно введены емкостной токосъемник, подвижные обкладки которого размешены на одном валу с врашающимися обкладками основного токосъемника, источник постоянного напряжения, усипитепь переменного тока и усипитель постоянного тока с модулятором, причем неподвижные обкпадки допопнитепьного токосъемника через допопнитепьные источ" ник постоянного напряжения и усилитепь переменного тока подключены к управля25 ющему входу выпрямителя, выход которого через усилитель постоянного тока с модупятором соединен с электродвигатепем.

Наличие дополнительного емкостного токосъемника, неподвижные обкладки которого подключены через источник посто30 янного напряжения и усилитепь переменного тока к управляемому входу выпрямителя, создает управляющее напряжение для выпрямителя, позволяющее осушествпять спежение за измерительным сигна- 55 пов при его отклонении в обе стороны и обеспечивает работу устройство в реверсивном режиме.

Это также позвоцяет управляемому выпрямитепю работать в режиме синхрон- и ного детектора, который обеспечивает подавпение нечетных гармоник и резко повышает помехозашищенность устройства, что обеспечивает повышение его чувстви те пьности. 45

Расположение всех врашаюшихся обкладок емкостных токосъемников на одном валу обеспечивает одновременное изменение частоты и фазы измерительного и управляющего напряжения для выпря-50 мителя при изменении скорости вращения контролируемой детапи, расширяя функциональные воэможности и сферу примене: ния устройства.

Наличие усилителя постоянного тока с модулятором, вход которого соединен с выходом выпрямителя, а выход - с эпектродвигателем позволяет использовать се3 932287 4 рийно выпускаемые дпя контроля температуры эпектронные потенциометры типа КС, в состав которых входят усилитель постоянного напряжения с модулятором промышпенной частоты и асинхронный эпектродвигатепь с реохордом, что расширит сферу применения устройства, искпючит необходимость разработки и организации производства специа лизи рованной аппаратуры, а также уменьшает порог чувствительности следящего двигатепя, управпяемого переменным напряжением, что повышает чувствительность устройства. !

На чертеже представлена бпок-схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит иэ чувствительного элемента 1, например, термоэпектрической термопары, подключенного к емкостному токосъемнику 2, состоящему иэ двух вращающихся конденсаторов переменной емкости. Выход усипителя 3 переменного тока подкпючен к входу выпрямителя 4, на управляемый вход которого через усипитепь 5 переменного тока и источник 6 постоянного напряжения подключен допопнитепьный емкостной токосъемник 7. Вход усилитепя 8 постоянного тока с модупятором промышпенной частоты подсоединен к выходу выпрямитепя 4, а выход — к электродвигатепю 9; вал которого соединен с движком реохорда 10, подключенного к источнику 11 постоянного тока. Регистрирующий прибор 12 подключен к выходу реохорда 10 и, через входное сопротивление усилителя 3, соединен с неподвижными обкпадками емкостных токосъемников 2.

Измеряемое постоянное напряжение термоэлектрического термометра 1 компенсивуют напряжением, которое снимают с движка реохорда 10 в измерительной цепи, состоящей из термоэлектрического термометра 1, емкостного токосъемника 2, входного сопротивления усипитепя 3 и движка реохорда 10. Разность измеряемого и компенсационного напряжений, контропируемого регистрируюшим прибором 12, усипивают усипитепем 3 и выпрямпяют управляемым выпрямителем 4.

Управпяющее напряжение дпя выпрямителя 4 переменного тока, получаемое путем моду напряжения источника 6 по стоянного тока дополнитепьным емкостным токосъемником 7 поступает с усилитепя 5 переменного тока. При этом уп равпяемый выпрямитель работает в режиме синхронного детектора, подавпяя нечетные гармоники, Выпрямленное напря5 9322 жение . усиливают преобразовывают усилителем 8 с модулятором в пропорциональное напряжение переменного тока промышленной частоты, фазу которого опредепнет полярность постоянного напряжения на входе. Переменное напряжение промышпенной частоты подают на вход следящего двухфазного электродвигателя 9, вал которого, в зависимости от полярности разбаланса, перемешает движок реохорда 10, запитанного от источника 11 постоянного напряжения, на увеличение или уменьшение компенсационного напряжения, до его равенства измеряемому. При этом напряжение на входе усилителя 3 равно нулю и электродвигатель останавливается.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить чувствительность системы контроля параметров вращающихся деталей, особенно при высоких скоростях вращения. Точный и надежный контроль параметров обеспечит повышение производительности вращающихся агрегатов в процессе их эксплуатации за счет уменьшения простоев, улучшение их конструктивных характеристик при создании и исследовании устройств, приводящее к уменьшению scca, габаритных размеров, простоев в работе и т. д.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР N 197226, кл. G 01 К 13/08, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

N 647555, кл. G 01 К 13/08, 1977 (прототип ) .

Формула изобретения

Устройство для бесконтактного измерения температуры. вращающихся деталей, 87 6 содержащее термопару, подключенную к подвижным обкладкам емкостного токосъемника, неподвижные обкладки которого через усилитель переменного тока сое - динены с входом выпрямителя, регистрирующий прибор, подключенный к управляъ юшему источнику постоянного тока, ре" гулятор которого кинематически соединен с электродвигателем, о т л и ч а— ю ш е е с я тем, что, с цепью повышения чувствительности, помехозащишеннос ти и расширения области его применения, в него дополнительно введены емкостной токосъемник, подвижные обкладки которого раэмешены на одном валу с вращаю-. щимися обкладками основного токосъемника, источник постоянного напряжения, усилитель переменного тока и усилитель постоянного тока с модулятором, причем неподвижные обкладки дополнительного токосъемника через дополнительные источник постоянного напряжения и усилитель переменного тока подключены к управляющему входу выпрямителя, выход которого через усилитель постоянного тока с модулятором соединен с электродвигателем.

932287

Составитепь H. Горшкова

Редактор Ю, Середа TexpeA N. Рейвес Корректор А. Ференц

Заказ 3763/59 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комйтета СССР по депам изобретений и открытий .!.13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филипп 11111 1 "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,