Способ измерения температуры ферромагнитных тел и устройство для его осуществления

Изобретение относится к измерительной технике.и может быть использовано, например, в системах контроляи автоматического регулирования темпе 5ратурных режимов непрерывных процессов термообработки стальной проволоки.Целью изобретения является повышение точности измерений, ОНа чертеже приведена электрическаясхема устройства, реализующего предложенный способ измерения температу ,ры.Устройство содержит две последовательно соединенные катушки 1 и 2 возбуждения, две последовательно соединенные измерительные катушки 3 и 4,управляемый источник 5 тока, к выходукоторого подключены катушки 1 и 2, 20генератор 6 переменного напряжения изадатчик 7 постоянной составляющей1тока возбуждения, выходы которыхподключены ко входам сумматора 8, выход которого соединен с входом управляемого источника 5 тока, сумматор 9,два входа которого соединены с соответствующими выводами измерительныхкатушек 3 и 4, усилитель 10, включенный на выходе сумматора 9, полосовойфильтр 11 и выпрямитель 12.Предложенный способ осуществляютследующим образом.Контролируемое ферромагнитное тело помещают в одну из двух пар катушек 1 и 3, а в другую пару катушек 2и 4 помещают эталонное ферромагнитное тело с заданной фиксированнойтемпературой,В случае применения данного уст"ройства для контроля процесса термообработки стальной проволоки однупару катушек устанавливают перед нагревательным устройством, напримерконтактные ролики участка электроконтактного нагрева, и через нее пропускают ",холодный металл", температуракоторого, известна и обычно равнатемпературе окружающей среды, а вторую пару катушек размещают после на 50гревательного устройства, пропускаячерез нее "горячую" проволоку.Сигналы от эадатчика 7 постояннойсоставляющей тока возбуждения и гене"ратора 6 переменного напряжения по-.ступают на входы сумматора 8, на выходе которого формируется заданиедля управляемого источника 5 тока,питающего катушки 1 и 2 возбуждения. Сложные магнитные поля, созданныекатушкамии 2 возбуждения, благодаря наличию в них постоянной составляющей тока возбуждения обеспечиваютнамагничивание ферромагнитных тел вобеих парахкатушек до состояния насы"щения. На этом фоне переменные составляющие магнитных полей возбуждения,уровень которых задается величинойвыходного сигнала генератора 6 переменного напряжения, обеспечиваютобратимое протекание процессов изменения магнитных состояний ферромаг"нитных тел без выхода из насыщения,Создание постоянных магнитных полейс напряженностью, достаточной дляобеспечения состояния однополярногонасыщения обоих ферромагнитных тел,позволяет исключить влияние на результат измерений начального магнитногосостояния контролируемого тела и снизить погрешность от воздействия наобъект измерений случайных внешнихмагнитных полей, В условиях такогонасыщения четко проявляется снижениемагнитной проницаемости ферромагнитныхтел с ростом температуры, в отличиеот зоны малых напряженностей магнитного поля, где может набл 1 одатьсярост магнитной проницаемости с увеличением температуры тела, Кроме того, поддержание в процессе измерений.однополярного насыщенного состоянияферромагнитных тел позволяет исключить влияние на результаты измеренийтемпературного магнитного гистерезиса, который проявляется в том, чтокривые изменения магнитной проницае- .мости от температуры, снятые в слабых магнитных: полях при росте температуры, не совпадают с аналогичнымикривыми, полученными при.ее снижении.Если температуры контролируемоготела и эталонного тела равны, то раэностный сигнал на выходе сумматора 9будет равен нулю вследствие идентичности полей возбуждения и измерительных катушек, а также идентичности магнитных свойств обоих тел, Точная подстройка нулевого сигнала сумматора 9осуществляется перемещением движкапотенциометра 13, входящего в составданного сумматора,При нагреве контролируемого телаего магнитная проницаемость в зоненасыщения уменьшается, что приведетк снижению напряжения, индуктируемого1571429 намагничивающие оба ферромагнитныхтела до насыщения, причем напряженность переменных магнитных полейвозбуждения стабилизируют на уровне,обеспечивающем обратимое протекание процессов изменения магнитногосостояния тел без выхода из режиманасыщения. Формула изобретения Составитель В, Голубев Редактор А. Долинич Техред М.Дидык Корректор С,ШевкунЗаказ 1505 Тираж 509 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", гУжгород, ул. Гагарина,101 в одной из измерительных катушек,и повлечет за собой рост сигнала навыходе сумматора 9. Указанный сигналсумматора 9 усиливается усилителем 10и поступает на полосовой фильтр 11,который подавляет сигналы с частотами, не совпадающими с первой гармоникой переменной составляющей токавозбуждения. Отфильтрованный полезныйсигнал подается на выход устройствапосле детектирования выпрямителем 12и пропорционален приращению температуры контролируемого тела,1Способ измерения температуры ферромагнитных тел, заключающийся в том, что создают равные переменные .магнитные поля возбуждения вокруг двух идентичных измерительных катушек, в одну из которых помещают контролируемое ферромагнитное тело, измеряют разность напряжений, индуктированных в измерительных катушках, по величине которой определяют температуру контролируемого тела, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, во вторую катушку помещают ферромагнитное тело с заданной температурой, идентичное контролируемому ферромагнитному телу, а. вокруг измерительных катушек дополнительно создают постоянные. магнитные поля равных напряженностей,2, Устройство для измерения температуры ферромагнитных тел, содержа" щее две катушки возбуждения, соединенные последовательно, и две индуктивно связанные с ними измерительные катушки, источник переменного напряжения, выпрямитель, о т,л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в негб введе ны управляемый источник тока,задатчик постоянной составляющей тока возбуждения, два сумматора, усилитель и полосовой фильтр, причем катушки возбуждения подключены к выходу управ ляемого источника тока, вход которогосоединен с выходом первого сумматора, к двум входам которого подключены эадатчик постоянной составляющей тока возбуждения и источник переменного напряжения, два входа второго сумматора соединены с выводами последовательно включенных измерительных катушек, а выход второго сумматора подключен к входу усипителя, выход которого через полосовой фильтр подключен к входу выпрямителя.