Устройство для измерения температуры вращающихся объектов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11657276 61) Дополнительн 22) Заявлено 260 к авт. свид-ву)М. Кл 6 01 К 13 08 с присо ением заявк Госуда веииыи комитетССРизобретенийткрытий(72) Автор нзобретенн д,у.данилю институт автоматики им съезда К Киевс 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВРАЩАЮЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ я ка 15 ис ся пов мерен редлатемп едены ока с о- сич- ЭО Изобретение относится к областитемпературных измерений,Известные устройства для измеренитемпературы, содержащие термометрысопротивления, транформаторы тока ирегистрирующую аппаратуру 1,2, необеспечивают достаточные надежностьи точность измерений,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является устройство для измерения температурывращающихся объектов, содержащее четырехзажимные терморезисторы, подключенные через скользящие токосъемникик переключателям, трансформатор тос делителем напряжения, следящую стему и источники питания 13.),Это устройство имеет недостаточныеточность и надежность из-за нестабильности коэффициента трансформацииформатора тока, а такжеиз-за,изменения переходного сопротивления скользящих токосъемников,Целью изобретения являет ышение надежности и точности изи я. 25Цель достигается тем,что в п гаемое устройство для измерения ературы вращающихся объектов ввполнительный трансформатор т дполнительным потенциометром во втор ной обмотке, движок которого мехаиичЕски связан с движком потенциометра основного трансформатора тока, дополнительная следящая система, а также прецизионный потенциометр, включенный через переключатели последовательно с термореэисторами и первичными обмотками трансформаторов тока и связанный движком с дополнительной следящей. системой.На чертеже изображена схема описываемого устройства, содержащего расположенные на вращающемся объекте четырехэажимные термореэисторы 1, конт-, рольный резистор с известным сопротивлением 2, связанные токовыми зажимами со скользящими токосъемниками (СТС) 3,4, потенциальными - с токосъемниками 5,6, а также расположенные неподвижно многопоэиционные переключатели токовых 7,8, потенциальных 9,10 зажимов трансформаторов, трансформатор питания 11 с выключателем 12, ограничитель измерительного (рабочего) тока 13, делители напряжения 14,15,16, трансформаторы тока 17,18, электронные усилители 19,20, реверсивные микроэлектродвигатели с редукторами 21,22 синхронный микроэлектродвигатель 23 с редуктором (он же одновременно является принодом лентопротяжного механизма ных во в.оричные обмотки трансформато 40 45 50 55 ров, и перемещение их с помощью одного привода, обуславливает установку на делителях равных или пропорциональных падений напряжения.Устройство работает следующим образом.Переменный ток, протекающий по электрической цепи вторичной обмотки силового трансформатора, создает падение напряжений на одном из терморезисторов 1, прецизионном делителе напряжения 14, а также посредством ,трансформаторов тока 17,18 - на делителях 15,16. При этом падение напряжения на терморезисторе, снимаемое с потенциальных его зажимов, посредством переключателей 9,10 усилителя 19 подается на делитель 16, где оно.с помощью следящей системы компенсируется соответствующим падением напряжения.Благодаря спаренности рычагов на потенциометре 15 устанавливается такое же (равное или пропорциональное) падение напряжения, что и на делителе16, которое затем компенсируется с помощью электронного усилителя 20 паде и выключатель 24.Терморезисторы каждый в отдельности потенциальными зажимами посредством скользящих токосъемников 5, б, переключателей 9,10 электронного усилителя 19 соединены с делителем напряжения (потенциометром) 16, включенным во вторичную обмотку трансформатора 17, Делитель напряжения 15 подключен к нторичной обмотке трансформатора 18, Подвижные рычаги дели телей 15 и 16 между собрй механически жестко связаны. Прецизионный делитель 14 связан с одной стороны непосредственно, а с другой через подвижные контакты, усилитель 20 с дели телем 15, Подвижные рычаги переключателей 7-10 жестко посажены на одном валу, связанном с редуктором синхронного микроэлектродвигателя 23.Прецизионный делитель внеден для того, чтобы осуществлять компенсацию падения напряжения на терморезисторе, т,е. сравнивать падения напряжения на двух резисторах, включенных последовательно в одну электрическую цепь и обтекаемых одним и тем же током,Однако непосредственное сравнение этих падений из-за наличия на прецизионном делителеи датчике различных электрических потенциалов невозможно, Для осуществления сраннения необходимо прежде всего разделить их электрические цепи сравнения, С этой целью введен второй аналогичный трансформатор тока с делителем в его вторичной обмотке, посредством которого и произ нодится сравнение падений напряжения.Жесткая механическая связь подвижных рычагов обоих делителей, включен,нием напряжения на делителе 14, Связанный с подвижным рычагом прецизионного делителя 14 указатель, проградуированный в соответствующих единицах показывает измеряемую величину.При этом положение подвижных рычаговделителей 15 и 16 на результат измерения никакого влияния не оказывает.Пример. Предположим, что измерительная схема находится в равновесии,т,е, падение напряжения на терморезисторе равно падению напряжения наделителе 16, падение напряжения наделителе 15 равно падению напряженияна делителе 14,Предположим далее, что произошлоизменение напряжения питания или переходных сопротивлений скользящих токосъемников. Это повлекло за собойизменение тока в рабочей цепи и, следовательно, нарушилось соотношениетоков в обеих обмотках трансформаторов тока (изменился коэфФициент трансформации) . Тогда следящая система сэлектронным усилителем 19 путем перемещения в ту или иную стороны подвижных рычагов делителей 16,15 восстановит это равновесие, При этом установленное заранее соотношение между падением напряжения на терморезистореи снимаемым падением напряжения дели-теля 14 не нарушится, так как оба элемента обтекаются одним и тем же током, т.е. положение подвижного рычага делителя 14 не зависит от положения подвижных рычагов делителей 15 и16, а однозначно связано с падениемнапряжения на терморезисторе и, следовательно, с измеряемой температурой,Это обстоятельство, кроме того,позволяет применять в предлагаемом. стройстве термометры сопротивлениялюбых номиналов, не опасаясь погрешностей в коэффициенте трансформациитрансформаторов тока,Иногопозиционные переключателисоединены с датчиками посредствомкомбинационной схемы связи, позволяющей резко сократить количество скользящих токосъемников и осуществить темсамым, переключение датчиков и индикацию измеряемых точек с помощью неподвижно расположенных привода и переключателей, что повысило надежностьи долговечность работы, а также точность измерения.В комбинационной схеме связи датчики и неподвижные контакты (ламели) переключателей в порядке их следования(переключения) разделены на равныегруппы по корню квадратному из числа, где они одинаково условно пронумерованы, Ламели каждой группы переключателей 7,9 соединены вместе иподключены к соответствующим СТС 3,5.В переключателях 8,10 соединены между собой и подключены к отдельнымскользящим токосъемникам 46 одноименные неподвижные ламели.Датчики (в т,ч, и контрольный резистор) каждой группы с одной сторонытоковыми и потенциальными зажимамисоответственно соединены вместе и подключены к скользящим токосъемникам3,5. С другой стороны они независимоот группы связаны вместе одноименными 5соответственно токовыми и потенциальными зажимами и подключены к скользящим токосъемникам 4,6.При такой комбинационной схеме связи для и числа четырех зажимных датчиков требуется вместо 4 п или 2 п + 24 и(как в обычных схемах связи)скользящих токосъемников.Например, при И 16 вместо 64 или34 скользящих токосъемников требуется только 16.Индикация измеряемых точек и переключение датчиков осуществляетсяследующим образом; включается выключатель 24 и приводится в действие20синхронный микроэлектродвигатель средуктором, который производит черезопределенные промежутки времени скачкообразный (фиксированный) поворотподвижных рычагов переключателей 7-10,Связанный с подвижными рычагами указатель и печатающий механизм осуществляют безошибочную индикацию измеряемых точек,Как показали испытания, предлагаемое устройство обладает довольно высокой точностью и надежностью измерений, практически ограниченной только точностью самих датчиков,Формула изобретенияУстройство для измерения температуры вращающихся объектов, содержащее четырехэажимные термореэисторы, подключенные через токосъемники к переключателям, трансформатор тока, первичная обмотка которого включена последовательно с источником тока и через переключатель с терморезисторами, авторичная обмотка подключена к потенциометру, и следящую систему, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и точности измерений, в него введены дополнительный трансформатор тока, к вториччой обмотке которого подключен дополнительный потенциометр, движок которого механически соединен с движком основного потенциометра, дополнительная следящая система, а также прецизионный по" тенциометр, включенный через переключатели последовательно с терморезисгорами и первичными обмотками трансформаторов тока и связанный движком с дополнительной следящей системой,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9146076, кл.С 01 К 13/08, 1961,2. Самсонов Г.В. и др, Датчики для измерения температуры в промышленности, Киев, 1972, с,189-206.3, Авторское свидетельство СССР 9311152, кл,С 01 К 13/08, 1969.657276 о ст авит ель Ю Лехред М,Келемеш иянов Корректор О,Бил едактор С,Хейфиц Заказ 1779/3 Тираж 765 ПодпиЦНИИПИ Государственного комитета Спо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д оеР илиал ППП Патентфф, г,ужгород, ул.Проектна