Устройство для измерения температуры вращающейся детали машины

СОЦИАЛИСТИЧРЕСПУБЛИН уЯ) 6052 23 19 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРОО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ 1 ТИЙ(72) В.АКузнецов171) Специальное конструкторско- технологическое бюро машин химических волокон Ленинградского машИаостроительного объединенияим, Карла Маркса53) 62. 50 (0888 У:(56) 1, Авторское свидетельствоСССР В 263219, кл. 501 К 13/081968.2. Патент Англии.М 1431177,кл. 832, опублик. 1976.3, Авторское свидетелЬствО СССРР 146076,. кл. 601 К 13/08, 1962 (прототип).154).157) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИБРЕНИЯ ТЕИПЕРАТУРЫ ВРИЦИОЩБЙО ДЕТАЛИ ИА" ШИНЫ, содержащее генератор перемен ного напряжения, терморезистор, со-. единенный с двумя контактными кольцами токосъемного узла, компенсационный резистор, нуль-орган и исполнительный орган, кинематичеЪки связанный с подвижным контактом компенсационного резистора, о т - .л и ч а ю щ в е с я тем, что, с целью упрощения устройства и расширения области его применения, оно .содержит трансформатор нанряжения и два операционных усилителя, инвертирующие входы которых через ограничительные резисторы подключены к выводам соответствующих вторичных обмоток трансформатора напряжения, первичная обмотка которого связана с выходом генератора переменного напряжения, выход первого операционного усилителя через первую пару контактных щеток токосъемного узла и терморезистор соединен со своим . Я инвертирующим входом, выход второго операционного усилителя через компенсационный резистор соединен со своим инвертирующим входом, который через вторую пару контактных щеток токосъемного узла соединен с первым д входом нуль"органа, второй вход ко- торого соединен с подвижныМ контак- том компенсационного резистора.Изобретение относится к измеренийтемпературы вращающихся деталей машин и может быть применено для измерения температуры вращающихся цилиндров,машин по производству и переработке химических волокон. 5Известно устройство для бескон".тактного измерения температуры, основанное на явлении автосинхронизации систем. В этом устройствена ва.лу вращающейся детали установлен колебательный контур, содержащий термочувствительный конденсатор и катушку индуктивности. Колебательный контур индуктивно связан с входом:релаксационного генератора, установленного на неподвижной части машины,на выход генератора подключен измерительный прибор частотомер)..При изменении температуры вращающейся детали изменяется и емкостьтермочувствительного конденсатора,а следовательно,и собственная часто.та колебательного контура, при этом.индуктивно-связанный с ним генератор изменяет свою частоту. колебаний,которая фиксируется частотомером,отградуированным непосредственно вградусах Цельсия 11.Недостатками устройства являютсянизкая помехозащищенность, большойразброс и нелинейность характеристик датчиков температуры (термочувствительных конденсаторов), требующих индивидуальной подгонки, а так-.же низкий верхний предел измерениятемпературы ( до 90 ОС), что .не отвечает требованиям машин химическихволокон, имеющих температурный диапазон 90-500 С,Известно также устройство для нагрева синтетических нитей, содержащее датчик температуры, подключенныйк двум контактным кольцам, по которым через пЕрвую контактную пару щеток подается стабилизированный токи с которых через вторую лару щетокснимается напряжение, подаваемое 45на вход операционного усилителя сбольшим входным сопротивлением.Падение напряжения на терморезисторе, пропорциональное температуре 50вращающейся детали, контролируетсяизмерительным прибором, подключен- .ным на выход операционногоусилите-,ля 2.Недостатком этого устройства является наличие контактной термо-ЭДСтокосъема, действующей во входнойцепи операционного усилителя и в значительной степени снижающей точностьизмерения устройства,для уменьшения влияния контактной 60термо-ЭДС на результат измерениянеобходимо применять датчики температуры с высоким температурным коэффициентом сопротивления т.к.с,),например полупроводниковые терморе эисторы. Однако последние имеют та-кие недостатки, как нелинейность ибольшой разброс характеристик от образца к образцу, требующих индивидуальной подгонки и тарировки, поэтому подобные устройства не нашлипрактического применения на машинаххимических волокон, имеющих большоечисло вращающихся подогреваемых цилиндров, температуру которых необходимо измерять и регулировать с достаточно высокой точностью,Наиболее близким к изобретению по,технической сущности является устройство для измерения температуры вращающихся объектов, состоящее: изниэкоомного термометра сопротивления, последовательно соединенногочерез контактный токосъемный узелс первичной обмоткой трансформаторатока. Во вторичную обмотку трансформатора тока включено компенсационноесопротивлениереохорд), подключенчное через нуль-органи второй контактный токосъемный узел параллельнонизкоомному термометру сопротивления. Питание термометра сопротивления осуществляется от сети переменного тока. Падение напряженияна термометре сопротивления уравновешивается напряжением на компенсационном сопротивлении.Точность устройства в значительной степени определяется качествомизготовления .измерительного трансформатора тока, создающего-два видапогрешностей - угловую (фазовую) ипогрешность от коэффициента трансформации 3.Недостатком устройства являетсясложность изготовления измерительных трансформаторов тока с идентичными характеристиками, при их серий,ном производстве, в связи с отсутствием образцовых трансФорматоров тока.Кроме того, устройство может бытьиспользовано только в случае применения нестандартных ( низкоомных )датчиков температуры. Цель изобретения - упрощение уст- ройства и расширение области его примененияПоставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения темйературы вращающейся детали ма" шины, содержащее генератор переменного напряжения, терморезистор, соединенный с двумя контактными кольцами токосъемного узла, компенсационный резистор, нуль-орган и испол" нительный орган, кинематически связанный с подвижным контактом компенсационного резистора, дополнительно введены трансформатор напряжения и два операционных усилителя, инвертнрующие входы которых через ограничительные резисторы подключены к выводам соответствующих вторичных1 О 22127 Патентф,ул,Проектная,4 Филиал П г.ужгоро обмоток трансформатора напряжения,первичная обмотка которого связанас выходом генератора переменногонапряжения, выход первого операционного усилителя через первую пару контактных щеток токосъемного узла итерморезистор соединен со своим инвертирующкм входом, выход второгооперационного усилителя через компенсационный резистор соедикен со своиминвертирующкм входом, который черезвторую пару контактных щеток токосъемного узла соединен с первым входом нуль-органа, второй, вход которого соединен с подвижным контактомкомпенсационного резистора.На чертеже показана. схема предлагаемого устройства для измерения температуры вращающейся детали машины.Усгройство. содержит терморезистор1, установленный во вращающейся га:лете, подключенный.через первую пару контактных колец 2 токосъемногоузла 3 в цепь отрицательной. обратной связи первого операционного уси.лителя 4,В цепь отрицательной обратнойсвязи второго операционного усилителя 5 включен компенсационный резистор 6. С помощью второй пары контактных колец 7 терморезистор 1 соединен последовательно с компенсационным резистором б .и с входом нуль.органа 8, на выход которого.подключен исполнительный орган 9, кннематически соединенный с подвижнымконтактом компенсационного резистора 6, Инвертирующие входы опера. ционных усилителей 4 и 5 подключенычерез ограничительные резисторы 10 и 11, определяющие величину тока в цепях отрицательной образиной связи, к вторичным обмоткаи 12 и 13 трансформатора 14 напряжения. Первичная обмотка 15 трансформатора 14 под ключена на выход генератора 16 переменного напряжения.Устройство работает следующим образом.При изменении температуры враща-, 10 ющейся детали машины изменяется исопротивление датчика 1 температуры, при этом нарушается баланс в измери. тельной схеме, состоящей из датчика 1 терморезмстора, компенсационного 15 резистора 6 реохорда) и трансформа"торного входа нуль-органа 8. Исполнительный орган 9 перемещает движок реохорда 6 до тех пор, пока не на- ступит равновесие в схеме.Сопротивление резкстора б отградуировако в градусах Цельсия и по- .ложение его движка определяет теи" пературу вращающейся детали машины.Генератор 16 переменного напряжения имеет частоту, отличную от частоты питания икдуктора; что каряду с избирательностью нуль-органа 8 позволяет повысить помехоустойчивость устройства.Таким образом, предлагаемое уст ройство позволяет измерять температуру вращающейся детали машины высо.коточным компенсационным способом с-применением более простых элементов, как с датчиками температуры Я стандартной градуировки, так и нестандартными (низкоомными) и полностью исключить влияние контактной термо-ЭДС на результат измерения. ВНИИПИ Заказ 4043/4Тираж 874 Подписное