Устройство для измерения температуры вращающихся объектов

(71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С.П.Королева(56) Авторское свидетельство СССР Р 901850, кл. С 01 К 13/08, 1982.Авторское свидетельство СССР 11 830154, кл. С 01 К 13/08, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВРАЦАЮЦИХСЯ ОБЪЕКТОВ(57) Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить точность измерения температуры вращающихся объектов за счет повышения помехозащищенности. На вращающемся диэлектрическом диске 1 размещены дополнительные катушки 3, каждая из которых соединена последовательно с соответствующими термопреобразователем и передающей катушкой. Приемная и компенсационная катушки 5 и 8 установленына неподвижном основании и разнесеныв пространство так, что их поля невлияют друг на друга. Генератор 9 .вырабатывает линейно нарастающий ток.Блок 10 синхронизации фиксирует момент компенсации токов. Величинатока генератора 9 в момент компенсаорциональна температуре.Изобретение относится к измерительной, технике,"в частности к устройствам для измерения температуры вращающихся объектов с помощьюдатчиков малых постоянных напряжений и бесконтактных токосъемников индукционного типа.Цель изобретения - повьппения точ" ности измерения за счет увеличения помехозащищенности.На Фиг,1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг,2 схема размещения элементов устройст-. ва; на фиг.З - вариант конструкции компенсационной катушки; на Фиг.4 - временная диаграмма работы устройства.Устройство (Фиг.1, 2) содержит диэлектрический диск 1, который крепится к вращающемуся объекту. На диске равномерно по окружности радиуса к 1 установлены передающие ка-. тушки 2.12.х 2.п по числу датчиков. Дополнительные катушки 3.13.хЗ.п расположены по окружности меньшего радиуса К 2 посередине между передающими. Каждая пара катушек (например, катушки 2.х и 3.) соединена между собой последовательно и поключена к соответствующему датчику 4.1 (термопреобразователю). На неподвижном основании .(статоре) установлена приемная катуш- ка с двумя секциями 5. 1 и 5.2 обмотки. Обмотки приемной катушки выпол.нены на магнитопроводе 6 и установлены симметрично по обе стороны диэлектрического диска 1 соосно с передающей катушкой 2,1, Обмотки приемной катушки 5, 1, 5,2 электрически соединены между собой согласно и подключе" ны к измерительному прибору 7. На .том же неподвижном статоре .установлена компенсационная катушка из двух секций 8,1, 8,2, которые также электрически соединены между собой сог" ласно, расположены симметрично по обе стороны от диэлектрического диска и подключены к генератору 9 линейно нарастающего тока.Форма компенсационной катушки такова, что ее витки расположены вдоль линииобразованной центрами вращающихся дополнительных катушек (фиг,2, 3),ф,Длина компенсационной катушки и, следовательно, длина ее витка составляет четыре - пять диа" метров дополнительной катушки 3.1. Приемная и компенсационная катушкиустановлены так, что когда катушка2.д расположена соосно с приемнойкатушкой 5, то ось дополнительнойкатушки 3.1 совпадает с центромкомпенсационной катушки 8 (Фиг,2),Чтобы исключить взаимное влияниекатушек 5 и 8, они разнесены в пространстве, поэтому дополнительная катушка З,х расположена, например, между передающими катушками 2.1-1 и:2,1-2, как показано на Фиг,2 при вращении диска по стрелке. При необхо димости дополнительная катушка 3.3.может быть расположена между приемными 2,ди 2.-3 или даже на диаметрально противоположной части диска, На окружности радиуса В 1 посере"дине между вращающимися катушками выполнены синхроотверстия 11,1.1111 п, Синхроотверстие 11,1находится на продолжении луча, соединяющего ось вращения диска 1 и ось 25 дополнительной катушки З.х.Блок синхронизации установлен нанеподвижном статоре и состоит, например, из двух частей; источника 10.1света и Фотоприемника 10,2. Источник 30 101 света установлен над передающейкатушкой 2.-1, а Фотоприемник 10.2 -под этой катушкой так, что через соответствующее отверстие 11.1 свет отисточника 10,1 попадает в приемник, 3510.2 когда катушка 2.х находитсяна расстоянии 4/2 (Фиг.2) от приемной катушки 5, а дополнительная катушка З. входит в зону действияполя компенсационной катушки 8. Вы ход блока синхронизации соединен с, управляющим входом генератора 9.Описание работы устройства приведено на примере д-го канала. ЭДС термопреобразователя (термопары) вызывает постоянный ток в цепи последовательно соединенных катушек 2, и3.1, Это ток возбуждает в катушкахмагнитное поле, индуцирующее в приемной катушке 5 двуполярный импульсЭДС (Фиг.4 а) при прохождении передающей катушки между секциями 5.1 и5.2 приемной. Амплитуда импульса контролируется измерительным прибором7. Сброс и запуск генератора 9 линейно нарастающего тока происходитсинхроимпульсами (СИ) (Фиг,46), которые вырабатываются блоком 10 синхронизации при прохождении синхроотверстия между источником 10.1 света и фо 5 161 топриемником 10.2, Генератор 9 вырабатывает линейно нарастающий ток (фиг.4 в) в течении интервала времени. В течение этого времени дополнительная катушка 3, находится в зоне действия поля компенсационной катушки 8, Так как витки компенсационной катушки уложены вдоль линии окружности, образованной центрами дополнительных вращающихся катушек, то магнитное поле между секциями 8, 1, 8.2 является равномерным. При подаче на компенсационную катушку .линейно нарастающего тока поле между секциями 8. 1, 8.2 является равномерным линейно нарастающим.При достаточной длине витков компенсационной катушки компенсирующее поле на интервале ," не зависит от скорости вращения диска 1. В дополнительной катушке 3. при этом наводится постоянная ЭДС, которая вычитается из ЭДС датчика 4 Поэтому в приемное катушке 5 будет индуцирован сигнал (Фиг,4 а), амплитуда которого пропорциональна разности ЭДС датчика и ЭДС, наведенной компенсационной катушкой, При равенстве этих ЭДС достигается их компенсация,амплитуда сигнала в приемной катушке при этом равна нулю. По скорости нарастания тока генератора 9 при достижении компенсации судят об ЭДС датчикаУстройство обладает высокой помехозащищенностью за счет применения выполненной на магнитопроводе приемной катушки и разнесения в пространстве приемной и компенсационной катушек. 9070Формула изобретенияУстройство для измерения температуры вращающихся объектов, содержащее расположенный на валу вращающегося объекта диэлектрический диск сразмещенными на немравномерно по одной окружности передающими катушками, к которым подсоединены термопреобразователи, две последовательносоединенные секции неподвижной приемной катушки, установленные симметрично по обе стороны от плоскости вращения передающих катушек, соосно с одной из них, и подключенные к измерительному прибору, две секции компенсационной катушки, установленные неподвижно по обе стороны от плоскостивращения передающих катушек симмет рично этой плоскости, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены дополнительные катушки по числутермопреобразователей, расположенныена диэлектрическом диске на однойокружности меньшего радиуса, чем передающие катушки, магнитопровод, накотором размещена неподвижная приемная катушка, генератор линейно нарастающего тока, соединенный последовательно с компенсационной катушкой,и блок синхронизации, выход которогосоединен с управляющим входом генератора линейно нарастаюцего тока, приэтом каждая дополнительная катушка 35соединена последовательно с соответствующими передающей катушкой и термопреобразователем и установленапосередине между соседними передающими катушками, а оси симметрии однойиз дополнительных катушек и витковсекций компенсационной катушки пересекаются в центре витков последних,Заказ 38 Тираж По ВНИИПИ Государственного комитета по изобре113035, Москва, Ж, Рауш исноекиям и открытиям при ГКНТ СССРая наб., д. 4/5