Устройство для измерения температуры

) (11) 1 К. 7/00 15 ЕН ТЕЛЬСТВ сходи алла игле я то ние высоко час на вре яжения а пе- выхогистр й8 нного нагреияния помех,печи, и обесмере ния ва за с в печах индукци ет исключения в х током нагрева печени чины и где 1- вр печи, 3 ил,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ПЮТ СССР ОПИ САНИ К АВТОРСКОМУ(56) Авторское свидетельство СССР416576, кл. С .01 К 7/6, 1974,Авторское свидетельство СССР302622, кл, С 01 К 7/02) 1969. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ(57) Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить точность изнепрерывнои индикации велеряемой температуры, Распл з а счет пропуск ани катоты от управляемого источника 6 тока нагрева через индуктор 2. Генератор 8 импульсов периодически отключает управляемый источник 6Т. Цифровой измеритель напр 5 регистрирует сигнал с размещенного в тигледатчика температуры 3 в циклическом режиме с периодом цикла В моменты включения индукционного нагрева формирователь 9 импульсов, связанный с выходом генератора 8, формирует разрешающий импульс н резались результата измерения с да измерителя напряжения 5 в ре 10 устройства индикации 7, содержащего также дешифратор 11 и индикаторное табло 2, Время отключения тока нагрева Твыбирают из условия Т, (4;+2),емя колебательного разрядаИзобретение относится к термометрии и предназначено для измерения температуры в электропечах индукционногонагрева в различных отраслях промьпплености,Цель изобретения - повышение точности измерения в печах индукционного нагрева эа счет исключения влиянияпомех, наводимых током нагрева печи,и обеспечения непрерывной индикациивеличины измеряемой температуры.На фиг, 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаг"рамиз его работы; на фиг. 3 - генератор импульсов,Устройство содержит тигель 1 инФдуктор 2, датчик З.температуры, соединительные провода 4, соединяющиедатчик 3 с входом цифрового измерителя 5, управляемый источник 6 нагрева, устройство 7 индикации, генератор8 импульсов, формирователь 9 импульсов, Устройство 7 индикации содержитрегистратор 10 памяти, дешифратор 11 25и индикаторное табло 12,Как показано на фиг, 1, расплавление металла в тигле 1 происходит эасчет пропускания высокочастотного тока от источника нагрева через индуктор 302, окружающий тигель 1, в результатечего металл в нем нагревается и расплавляется, При этом в термоэлектродах датчика 3, соединительных проводах 4 и в самом измерителе 5 в случаеего незначительного удаления от индуктора 2 наводятся интенсивные электромагьйтные помехи которые существенноусложняют процесс измерения температу.ры и снижают точность измерения, таккак на вход измерительного приборавместе с полезным сигналом Е поступаетн сигнал помехи (1(С) (см, фиг, 2 а),Для повышения помехозащищенности способа отключают питание индуктора печи на время, достаточное для произведения замера температуры, с исключением воздействия на результат измерения сигнала помехи, вызванного прохождением высокочастотного тока через ин дуктор, Продолжительность отключенияопределяется, во"первых, практическиполным - на уровне 99 - затуханиемпереходных процессов в печи, характеризуемых продолжительностью колебательного разряда печи и, во-вторых, двойнымциклом измерения вторичного прибора, необходимым для выдачи на устройство индикации правильного результата измерения,не зависящего от действия сигнала помехи,перед повторным включением индукционного нагрева. Устройство работает следующим образомм,Генератор 8 импульсов периодическина время Т, (см, фиг, 2 б) отключаетуправляемый источник 6 тока нагрева,При этом, время Т, должно быть больше - равно (С+2), где С - время колебательного разряда печи, включающейтигель 1 с загруженным металлом (непоказан), индуктор 2 и компенсирующиеконденсаторы (не показаны); 1: - циклизмерения цифрового измерителя 5. Вмоменты включения индукционного нагрева (С, Тэ ) формирователь импульсов9 форжрует короткие импульсы (см,фиг. 2 в), котррые поступая на входустройства индикации 7, разрешают перепись результатов измерения с выходацифрового измерителя 5 на устройство7 индикации,В качестве цифрового измерителя могут быть использоваи серийно-выпускаемые отечественные цифровые приборытипов Ф 266, А 565 и др., имеющие выход на внешний разъем результата измерений, Последний обновляется каждыйраз в конпе каждого цикла измерениявторичного прибора, т,е. по истечениивремени С(на фиг, 2 г - моменты времени Са) С 4Ср С.уС 0СцСС 4) еСигналы помехи (1(С) в про;1 ессеработы индукционной печи может изменяться как по амплитуде, так и по частоте, Поэтому на фиг, 2 г момент времени С- конец цикла измерения цифрового измерителя 5,предшествующего моменту времени С ,относительно времениС взят условно, так как 0/Сэ-С/.Как видно из фиг. 2 г в момент времени С - конец цикла измерения вторич 4ного прибора - на результате измерения будет сказываться действие сигнала помехи Б(С), поступающего на входцифрового измерителя 5 за время (С. -С,). В результате, только в моментвремени С результат иэмереыя измерителя 5 не будет зависеть от сигналапомехи (1(С), Этот результат на выходеизмерителя 5 сохраняется до моментавремени С, а в момент времени С 6 посигналу Перепись" он переписываетсяв регистр 10 памяти устройства индикации 7. Далее, с регистра памяти 10через дешифратор 11 результат иэмере15714 ния поступает на индикаторное таб"ло 12,Аналогично при последующем отключении источника 6 нагрева в момент вре 5мени 1, на устройство индикации 7 переписывается. правильный результат измерения, не искаженный действием помехи 11,(1) и предварительно зафиксирот:ванный цифровым измерителем напряжения в момент времени 1Время отключения индукционного нагрева должно быть больше или равно+2Генератор импульсов (фиг. 3) можетбыть выполнен, например, на операционном усилителе, позволяющем неэ ависиморегулировать длительность импульсовТ и пауз Т (фиг, 2 б), При отрицательном (11) сигнале на выходе генератора импульсов на его выходе будет положительный сигнал, однако генераторимпульсов не будет генериров ат ь. Приподаче положительного сигнала +11или при нулевом уровне положительного сигнала на входе генератора импульсов оь начинает работать, так как еговход в последнем случае заперт диодом,Это позволяет в любое .время, начинаяс пуска печи в работу, включать генератор импульсов, Последний можетвключаться в работу путем подачи сигнала положительной полярности на еговход, причем как с самого начала работы печи, так и со временем, Это,35осуществляется автоматически, например,. от реле времени или вручную отблока управления (не показаны).В качестве управляемого источника6 тока нагрева может, например, применяться тиристорный генератор индукционного нагрева типа У 119-3, разработанный СКТБ Львовского ПО "Ювелирпром" и др.Точность измерения температуры по 45предлагаемому способу зависит от периодичности подачи сигнала Перепись",Чем меньше это время 1, -С 6 =Т,+Т,тем более точным является результатизмерения, Иначе точность результатаизмерения увеличивается с повышениемотключения индукционного нагрева,Время колебательного разряда 1дляэлектропечей индукционного нагревапрактически не превышает 10 мкС и зависит от параметров В и Ь печи.Время цикла измерения Ф, напримердля цифровых приборов типа Ф, составляет 0,1 с, В результате, если при 21 6нять Т =0,21 С (для выполнения условияТ 1+2 ь,), а Т =2 С, то средняя мощность нагрева при таких периодическихотключениях будет снижена приблизительно на ОХ, что является незначительной величиной и не влияет сущест"венно на эффективность работы печи.При продолжительности расплавленияметалла посредством серийных печейиндукционного нагрева (2) от 16 до180 мин максимальная скорость нагреваметалла не превышает 1 К/с, Поэтомуесли принять Т :2 С, то динамическаясоставляющая погрешности измерениятемпературы посредством описываемогоустройства, обусловленная периодич"ностью переписи результата измеренияс выхода измерителя напряжения наустройство индикации, на должна превьппать 1 К/с (Т,+Т )а 2,2 К,Использование предлагаемого устройства для измерения температуры в печахиндукционного нагрева позволяет повысить точность измерения температурыс исключением влияния на результатизмерения сигнала помехи 11(1), вызванного прохождением высокочастотного тока через индуктор. Кроме того,уменьшение мощности нагрева печи приее выходе на режим (достижение температуры плавления нагреваемого металла) посредством периодических отключений индукционного нагрева согласнопредложенного способа, повышает эффективность работы печи, так как более эффективно выравнивается температура нагреваемого металла по всемуего объему, что практически .исключает его локальный перегрев. Значительно уменьшается разбрызгивание металла и тем самым его безвозвратные потери, особенно важные при плавке драгметаллов в ювелирной промышленности,Формула из обр ет ения Устройство для измерения температуры, содержащее управляемый источник тока нагрева, к управляющему входу которого подключен генератор импульсов, и датчик температуры, подключенный к регистратору, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, .с целью повышения точности измерения в печах индукционного нагрев а з а счет исключения влияния помех, наводимых током нагрева печи, и обеспечения непрерывной индикации величины измеряемой температуры, в него1571421 ля,ой)а 1 у Ь Ь юц иа 3 Со и Ря а став тель Е, з нцевРедактор А,Долинич Техред М,дидык Корректор В Кабаций аказ 1504 Тираж 511 11 одписноекомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТМосква, Ж, Раушская наб д. 4/5 НИИПИ Го ственно 11303 эдательский комбинат "Патент Гагарина, 101 жгоро Проиэводственн введены формирователь импульсов и блокиндикации, выполненный в виде последОвательно соединенных регистра памятй, дешифратора и индикаторного табло,пРичем выход генератора импульсов подключен к входу формирователя импульсов, выход которого подключен к тактовому входу регистра памяти блока индикации, информационный вход которогосоединен с выходом регистратора, выполне нно го в виде цифр ово го из мерите