Устройство для измерения температуры, преимущественно заготовок при прокате

Союз Советских Социалистических Республик(22 Заявлено 02 с присоединением 822148/18 аявки йо осударственнцй коСССРпо делам изобретеи открытий 01 К 13/04 3) Г)риоритет публиковано ата опублико ьй 9 277,81 ллете 3.0 7,81 53) УДК 536.53(72) Авторы изобретенияМ Дубо дюк и ЮеС ЮРкОвский евский институт автоматики им. ХХУ съезда КП(71) Заявитель Изобретение относится к устройствам для измерения и регистрации температуры поверхности заготовок, совершающих возвратно-поступательное движение.Известно устройство для измерения температуры, содержащее первичный преобразователь и регистрирующий при-: бор Е 11.Недостатком данного устройства является необходимость монтажа дополнительной индикаторной головки и соединения ее с выходным узлом и вторичным прибором, что приводит к усложнению устройства и требует дополнитель ного профилактического обслуживания,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения температуры, преимуществен О но заготовок при прокате, содержащее первичный преобразователь температуры, выходы которого соединены с изме" рительными входами автоматическогопотенциометра 2.Недостатком известного устройства является наличие механических контактов, которые для переключения малых электрических сигналов должны покрываться золотом и помещаться в ЗО герметичный корпус, а также наличие источника опорного напряжения и усилителя, что делает устройство относительно сложным, дорогим и понижает его надежность.Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его надежности.Указанная цель достигается тем, что устройство сдержит бесконтактный задатчик исходного положения ук- зателя автоматического потенциометра, состоящий из порогового блока и регулятора его выходного напряжения причем вход порогового блока подключен к выходу первичного преобразов- теля температуры, а выход - к регулятору напряжения, при этом один из выходов преобразователя соединен через выходное сопротивление регулятора напряжения с одним из входов автоматического потенциометра.На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; н фиг, 2 электрическая схема одного из вариантов бесконтактного задатчика.Устройство содержит первичный преобразователь температуры 1 (ППТ 1), бесконтактный эадатчик исходного поло жения 2 (БЗП 2)автоматического потенциометра 3 (АПЗ), включающий в себя а(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРЕИМУШЕСТВ ЗАГОТОВОК ПРИ ПРОКАТЕпороговое устройство 4(ПУ 4) и регулятор его выходного напряжения, состоящий иэ резисторов В и В.Первый выход ППТ 1 (йа схеме точка А) соединен с измерительным входом АПЗ (точка В) и со входом БЗП 2(тоЧка Ж). ВторОй выход ППТ 1 (точка.. Б) соединен со вторым входом БЗП 2(точка 3) и его выходом (точка Д).Второй выход БЗГ 2 (тонка Е) соединен со вторым измерительным входомАПЗ (точка Г).В качестве ППТ 1 и АП 4 можнО приме"нять любые первичные преобразователи температуры и автоматические потенциометры отечественного производства или аналогичные им зарубежные 15приборы.Схема конкретного выполнения бес-контактного эадатчика состоит изкомпаратора 5 напряжения, балансного регенеративного компаратора б напряжений и регулятора 7 выходного напряжения порогового устройства.Первый каскад выполнен на интегральной микросхеме серии 140 (можновыполнить на интегральной микросхеме другой серии, позволяющей собирать такие схемы) .Балансный регенеративный компаратор обеспечивает гальваническуюразвязку входа и выхода ПУЗ.Один из входов схемы соединенс общим проводом, что равносильно по. даче на него напряжения равного нулю. Кроме того, в выходную обмоткутрансформатора ТР 1 включены диод Ч 7и конденсатор С 2 для выпрямления и З 5сглаживания выходного напряжения.В исходном состоянии напряжениемежду точками Ж и 3 равно нулю. Навыходе компаратора напряжений (резис"тор 11) есть напряженке, необходимое рдля срабатывания балансного регенеративного компаратора (порядка 20 мВ),Появляется напряжение начального смещения на резисторе В,При наличии заготовки в поле4визирования ППТ 1 при достижении напряжением, приложенным к точкам Ж и Эвеличины порядка 3 мВ срабатываеткомпаратор напряжений. Напряжениена резисторе В становится равнымнулю. Б алансны 2" регенер ативный ком, паратор возвращается в исходное состояние. Напряжение начального смещения становится равным нулю,Устройство работает следующим образом, Я.Пусть для регистрации напряженияс помощью АПЗ его нужно подаватьплюсом к точке В, а минусом к точке Г.В исходном состоянии, когда в полевизирования ППТ 1 нет прокатываемой 4заготовки, на выходе ПУ 4, а следовательно, и на выходном сопротивлениибесконтактного задатчика (резисторй), есть напряжение, плюсом приложенное к точке Д, а минусом к точ- у ке Е. Это напряжение начального смещения указателя АЛЗ через внутреннее сопротивление ППТ 1 Р 1, зашунтированное входным сопротивлением ПУ 4В 4, прикладывается к точкам В и Г.Все ППТ рассчитаны для работы с самопишущими автоматическими потенциометрами, при этом их внутреннее сопротивление не превышает 200 Ом.Величина сопротивления В 4 составляет обычно несколько кОм или большеи может доходить до десятков МОм.Если указатель АПЗ находится нануле шкалы, его входное сопротивлениеВ -в несколько раз превышает 200 Ом,Зйачит большая часть напряжения приложенного к Р, сопротивление которого составляет 0,1-1 Ом, приложено кточкам В и Г.Включение низкоомного резистораво входную цепь АПЭ не влияет на егохарактеристики. По мере отработки АПЗнапряжения исходного смещения еговходноесопротивление увеличивается,стремясь к бесконечности, поэтомуАПЗ отработает величину напряжения,приложенного к РЗ,и указатель АПЗустановится в исходное положение.Меняя сопротивление резистора В 1, задают исходное положение указателя АПЗ.При появлении напряжения начальногосмещения во входной цепи АПЗ протекает ток, уменьшающийся до нуля помере отработки напряжения АПЭ. Этотток обуславливает возникновение напряжения на Р, и на В 4) которое приложено к точкам Б, 3 и минусом кточкам А, Ж.ПУ 4 не реагирует на напряжение такой полярности. Точки 3 и Е не расположены на общем проводе БЗП 2, чтобыне закоротить В по цепи: точка Е,точка 3, точка Б, точка Д. Между точками 3 и Е нет элементов схемам, таккак в противном случае их будет шунтировать низкоомный резистор В, подключенный к ним таким же образом.Благодаря гальванической развязке входа и выхода ПУ 4 эти недопустимые взаимные влияния элементов уст-,ройства исключаются,После установки указателя АПЗ в исходное положение в его входной цепивключены встречно два источника содинаковыми напряжениями на их клеммах: один с внутренним сопротивлением В(точки Д, Е), второй с внутрен-,ним сопротивлением В 5(точки В, Г).Напряжение между точками А и Б равнонулю.При появлении заготовки в полевизирования ППТ 1 на его выходе возникает напряжение, приложенное плюсомк точке А и минусом к точке Б. Срабатывает ПУ 4, напряжение на выходезадатчика исходного положения становится равным нулю. Указатель АПЗ отрабатывает величину сигнала, поступающего с ППТ 1, начиная от заданногоположения, что уменьшает время отра".бот ки.После отработки сигнала с ППТ 1во входной цепи АПЗ включены встречно два источника с одинаковыми напряжениями на их клеммах: один с внутренним сопротивлением В(точки А и Б),второй с внутренним сопротивлением В(точки В и Г). Напряжение на точкахА и Б равно напряжению сигнала поступающего с ППТ 1,После выхода заготовки из поля визирования ППТ 1 во входной цепи АПЗвключен один источник напряжения свнутренним сопротивлением К (точкиВ, Г), напряжение на выходе которогоуменьшается по мере приближения указателя ЬПЗ к нулевой отметке, шкалы.Следовательно, хотя в этот моментво входную цепь АПЗ сигнал с ППТ 1не поступает, на клеммах ППТ 1 и ПУ 4присутствует напряжение, плюсом при- щ)ложенное к точкам А и Ж, а минусомк точкам Б и 3, амплитуда которогоуменьшается до нуля.При уменьшении напряжения до величины порога отпускания, ПУ 4 возвращается д исходное состояние и наизмерительный вход АПЗ подается напряжение начального смещения, т.е. схе-,ма возвращается в исходное состояние.Бесконтактный эадатчик положенияимеет малые габариты и может монтиро- ЗОваться в корпусе серийно выпускаемыхрегистрирующих приборов, например,автоматических потенциометров типаКСП.Формула изобретенияУстройство для измерения температуры, преимущественно заготовок припрокатке, содержащее первичныйпреобразователь температуры, выходыкоторого соединены с измерительнымивходами автоматического потенциометра, отличающееся тем,что, с целью повышения надежности,и упрощения устройства, оно содержитбесконтактный эадатчик исходного по"ложения указателя автоматическогопотенциометра, состоящий иэ порогового блока. и регулятора его выходногонапряжения, причем вход пороговогоблока подключен к выходу первичногопреобразователя температуры, а выходк регулятору напряжения, при этомодин из выходов преобразователя соединен через выходное сопротивлениерегулятора напряжения с одним иэ входов автоматического потенциометра.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Меш Л.Д. Усовершенствованиеконтроля температуры металла припрокате, 1974, Р 11, с. 1023,2, Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2528409/18-10,кл. С 0-1 К 13/04, 28.09.77,прототип).849017 Составитель В. ВаэдыревРедактор В,Иванов Техред И,Рейвес Корректор М. Пож ПП "Пате ул. Проекти Закаэ б 080/54В 1 Тираж 907Пй Росударствециого комитетделам иэобретений и открыт35, Москва, Ж, Р адская4 Ю ПодписноеСССРйаб., д. 4/54