Устройство для измерения температуры вращающихся объектов

(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯТЕМПЕРАТУРЫ ВРАП 1 А 20 ЩИХСЯ ОБЬЕКТОВ,содержащее термопары, укрепленныена вращающемся объекте и подключенные к подвижным обмоткам, размещенным на ферромагнитных сердечниках,укрепленных на том же объекте, проходящих при вращении через зазорнеподвижного П-образного магнитопровода, измерительный датчик в видеэлемента Холла, помещенный в разрезП-образного магнитопровода, непод-вижную дополнительную обмотку,регулируемый источник тока,. усилитель, блок запоминания и сравнения,дифференциатор, ограничитель, тригге генератор счетных импульсов с клю-, чевым устройством, коммутатор с управляющим счетчиком, счетчики измерительных импульсов, причем выход измерительного датчика через усилитель связан с входами дифференциатора, выход которого через ограничитель соединен с одним входом триггера, и блока запоминания и сравнения, выход .которого соединен с вторым входом триггера, выходы которого соединены соответственно с входами регулируемого источника тока, выход которого соединен с входом неподвижной обмотки, и генератора счетных импульсов, выход которого с помощью коммутатора подключен к счетчикам измерительных импульсов, о т л и - ч а ю щ е е .с я тем, что, с целью повьппения надежности контроля температуры и определения неисправной контролируемой точки, в него введены узел вьщеления строб-импульса и блок формирования и деления импульса, вход которого соединен с выходомеления строб-импульса, ас управляющим входом комму11Изобретение относится к температурным измерениям и может быть использовано для измерения температуры вращающихся объектов.Известно устройство для измерения температуры вращающихся объектов, содержащее термопары, укрепленные на вращающемся объекте и подключенные к обмоткам, размещенным на Ферромагнитном сердечнике, укрепленном на том же объекте, проходящем при вращении через зазор.П-образного неподвижного магнитопровода с измерительным датчиком в виде элемента Холла, помещенном в разрезе магнитопровода, причем в рабочем зазоре магнитопровода установленадополнительная неподвижная обмотка, аналогичная подвижной, подключенная через ключ к регулирующему источнику тока 113Однако данное устройство не позволяет получать информацию об измеряемой температуре в цифровой Форме.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения температуры вращающихся объектов, содержащее кроме указанных выше элементов усилитель, соединенный с устройством запоминания и сравнения и дифференциатором, выходы которого соединены с двумя ограничителями, триггер, выход которого соединен с входом генератора счетных импульсов с ключевым устройством, выход которого через коммутатор соединен с одним иэ счетчиков измерительных импульсов, датчик числа оборотов, причем в качестве регулируемого источника тока используется генератор пилообразного тока выход которого соединен с дополнительной неподвижной обмоткой, а вход соединен с вторым выходом триггера, первый вход которого соединен с выходом второго ограничителя, а второй вход - с выходом устройства запоминания и сравнения, при этом управляющий вход коммутатора соединен с выходом первого ограничителя 21. Недостаток известного устройства заключается в том, что в случае отказа чувствительного элемента какой. либо контролируемой точки теряется соответствие номеров счетчиков измерительных импульсов и номеров контролируемых точек. Кроме того,отсутствует возможность определенияномера отказавшего чувствительногоэлемента,Цель изобретения - повышение надежности контроля температуры иопределение неисправной контролируемой точки,Указанная цель достигается тем,что в устройство, содержащее термопары, укрепленные на вращающемсяобъекте и подключенные к подвижнымобмоткам, размещенным на ферромагнитных сердечниках, укрепленных натом же объекте, проходящих при вращении через зазор неподвижного П-образного магнитопровода, измерительный датчик в виде элемента Холла,помещенный в разрез П-образного магнитопровода, неподвижную дополнительную обмотку, регулируемый источник тока, усилитель, блок запомина-.ния и сравнения, дифференциатор,ограничитель, триггер, генераторсчетных импульсов с ключевым устройством, коммутатор с управляющимсчетчиком, счетчики измерительныхимпульсов, причем выход измерительного датчика через усилитель связанс входами дифференциатора, выход которого через ограничитель соединенс одним входом триггера, и блоказапоминания и сравнения, выход которого соединен с вторым входом триггера, выходы которого соединенысоответственно с входами регулируемого источника тока, выход которогосоединен с входом неподвижной обмотки, и генератора счетных импульсов,выход которого с помощью коммутатораподключен к счетчикам измерительныхимпульсов, введены узлы вьщелениястроб-импульса и блок Формированияи деления импульса, вход которогосоединен с выходом узла вьщелениястроб-импульса, а выход - с управляющим входом коммутатора.На чертеже представлена блоксхема устройства для измерения температуры вращающихся объектов,Устройство содержит термопары 1,укрепленные на вращающемся объектеи подключенные к подвижным обмоткамбесконтактного токосъемника 2 инЫ. дукторного типа, размещенным на Ферромагнитных сердечниках, укрепленных на том же объекте, проходящих при вращении через зазор неподвиж3 1158 ного П-образного магнитопровода это- го токосъемника, измерительный датчек в виде элемента 3 Холла, помещенный в разрез П-образного магнитопровода, дополнительную обмотку 4, узел 5 вццеления строб-импульса, регулируемый источник 6 тока, усилитель 7, блок 8 запоминания и сравнения, дифференциатор 9, блок 10 формирования и деления импульса, 10 ограничитель 11, триггер 12, генератор 13 счетных импульсов с ключе-, вым устройством, коммутатор 14 с управляющим счетчиком и счетчики 15 измерительныхимпульсов. 5 Выход датчика 3 через усилитель 7 соединен с входами дифференциатора 9 и блока 8. Выход дифференциатора 9 через ограничитель 11 соединен с20 одним из входов триггера 12, а выход блока 8 - с вторым входом триггера.Выходы триггера 12 соединены соответственно с входами источника 6 и генератора 13, Выход источника 6И подключен к неподвижной обмотке 4, а выход генератора 13 спомощью коммутатора 14 - к счетчикам 15Устройство работает следующим образом.30 При вращении объекта подвижные обмотки поочередно проходят через П-образный магнитопровод токосъемника 2, Так как через эти обмотки проходят токи, пропорциональные напря- З 5 жеиию, подаваемому термопарами 1, то при прохождении каждой обмотки в магнитопроводе появляется импульс магнитного потока, пропорциональный току в соответствующей обмотке, а , 40 значит и напряжению термопары 1. При возникновении импульса магнитного потока на выходе элемента 3 Холла появляется импульс напряжения, который усюливается импульсным усиля телем 7 и подается на вход блока 8 запоминания и сравнения, где амплитуда импульса запоминается, и на вход дифференциатора 9, Строб-импульс узла 5, совмещенный во времени 50 с измерительной опорной (например, первой) контролируемой точкой, по- ступает на вход блока 10, который формирует импульс, длительность которого равна периоду вращения Объек та, и делит этот импульс на число импульсов, равное. числу контролируемых точек. Полученные импульсы по 876 4ступают на управляющий счетчик коммутатора 14, который подключает к выходу генератора 13 счетных импульсов счетчик 15 измерительных импульсов, соответствующий номеру термопары 1, подвижная обмотка которой в данный момент проходит через магнитопровод устройства 2. С приходом заднего фронта импульса на дифференциатор 9 последний выдает со своего выхода импульс через ограничитель 11 на первый вход триггера 12, который перебрасывается и выдает сигналы с одного выхода на ключевое устройство генератора 13 счетных импульсов, с выхода которого через, коммутатор 14 поступают импульсы на соответствующий счетчик 5, а с другого выхода - на вход генератора 6 пилообразного тока, с выхода которого линейно нарастающий ток поступает на дополнительную обмотку 4, от действия магнитного потока которого на выходе элемента 3 Холла появляется линейно нарастающее напряжение, которое усиливается усилителеми поступает на вход блока 8 запоминания и сравнения, где оно вычитается из амплитуды запомненного импульса, и в момент их равенства блок 6 выдает импульс на второй вход триггера 12, который перебрасывается в исходное состояние. Соответственно закрывается ключевое устройство генератора 13 счетных импульсов, иэмери" тельные импульсы перестают поступать иа вход счетчика 15 измерительных импульсов, Одновременно отключается генератор 6 пилообразного тока и внутри него включается схема приведенияффтока к нулю, Количество импульсов, сосчитанных счетчиком с момента начала развертки пилообразного напряжения на входе блока 8 запоминания и сравнения до момента равенства с амплитудой запомненного сигнала, однозначно характеризует величину передаваемого напряжения, а следовательно, и измеряемую температуру. С приходом следующего измерительного импульса от другой вращающейся обмотки все процессы повторяются и теде Если по какой-либо причине проиэайдет отказ чувствительного элемента (например, второй контролируемой точки) устройства 2 и на выходе элемента 3 Холла будет отсутствовать1158876 Составителовач Техред, Т.Д Журавл шк нчак Ред орректо М 7 ЯВНИИПИ Тираж 897Государственного комитлам изобретений и откросква, Ж, Раушская,Пода СССР е и/5 ент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 импульс напряжения, то, в конечйом счете, с выхода ограничителя 11 неЪпоступит сигнал на триггер 12, который не включит в работу генератор 6 пилообразного тока и генератор 13 счетных импульсов, Одновременно с этим с выхода блока 10 сигнал, соответствующий данной (второй) контролируемой точке, поступит на вход управляющего счетчика коммутатора 14, 1 который подключит соответственно второй счетчик 15 измерительных импуль.сов к генератору 13 счетных импульсов, но так как последний в работу ке включается, то с его выхода им пульсы во второй счетчик 1 Д не поступают и его значение будет равно нулю, что свидетельствует о неисправности данной контролируемой точки. С проходом следующей подвижной обмотки 20 устройства 2 (третьей контролируемой точки) через П-образный магнитопровод (если при этом в ней нет отказа) устройство работает как указано вьппе. При этом коммутатор 14 подклю- чит к генератору 13 третий измерительный счетчик 5, который зафиксирует значение температуры третьей контролируемой точки и т,д.После одного. оборота в кажпом счетчике 15 будет записано определен" ное число, характеризующее температуру соответствующей контролируемой точки объекта, а в счетчике, соответствующем,неисправной контролируемой точке, - число ноль.Предлагаемое устройство при незначительном его усложнении обладает всеми достоинствами прототипа и, кроме того, позволяет повысить достоверность контроля температуры вращающегося объекта при отказах чувствительных элементов контролируемых точек, а также обеспечивает быстрое и точное определение места отказа.