Устройство для измерения температуры вращающейся детали машины

Устройство для измерения температуры вращающейся детали машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОКИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3Ю9 8052 23 19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И: АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г21) 3оо1668/18-24 (22> 28. 10. 80 (46) 07. 06. 83. Бюл. Р 21 (72) B.A.. Кузнецов (71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро машин химических волокон Ленинградского машиностроительного объединения им. Карла Маркса (53) 62 50.(088. SP (56) 1. Авторское свидетельство

СССР 9 263219, кл. .G01- К 13/08

1968.

2. Патент Англии. 9 1431177 кл. 632, опублик. 1976.

3. Авторское свидетелЬствО СССР .

Р 146076,. кл. 601 К 13/08, 1962 (прототип). E54).(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИБРЕНИЯ

ТЕИПЕРАТУРЫ ВРИЦИОЩБЙСЙ ДЕТАЛИ ИА

ШИНЫ, содержащее генератор переменного напряжения, терморезистор, со-. единенный с двумя контактными кольцами токосъемного узла, компенсационный резистор, нуль-орган и исполнительный орган, кинематически связанный с подвижным контактом компенсационного резистора, о т— л и ч а ю щ в е с я тем, что, с целью упрощения устройства и расширения области его применения, оно содержит трансформатор нанряжения и два операционных усилителя, инвертирующие входы которых через ограничительные резисторы подключены к выводам соответствующих вторичных обмоток трансформатора напряжения, первичная обмотка котороео связана с выходом генератора переменного напряжения, выход первого операционного усилителя через первую пару контактных щеток токосъемного узла и терморезистор соединен со своим инвертирующим входом, выход второго операционного усилителя через компенсационный резистор соединен со своим инвертирующим входом, который через вторую пару контактных щеток токосъемного узла соединен с первым входом нуль-органа, второй вход ко- торого соединен с подвижныМ контак-: том компенсационного резистора.

1022127

Изобретение относится к иэмерейий температуры вращающихся деталей машин и может быть применено для измерения температуры вращающихся цилиндров,машин по производству и переработке химических волокон. 5

Известно устройство для бескон". тактного измерения температуры, основанное на явлении автосинхронизации систем. В этом устройстве,,на ва» лу вращающейся детали установлен ко- 10 лебательный контур, содержащий термочувствительный конденсатор и катушку индуктивности. Колебательный контур индуктивно связан с входом

:релаксационного генератора, установ- 5 ленного на неподвижной части машины, на выход генератора подключен измерительный прибор (частотомер).

При изменении температуры вращающейся детали изменяется и емкость термочувствительного конденсатора, а следовательно,и собственная часто» та колебательного контура, при этом. индуктивно-связанный с ним генератор изменяет свою частоту.колебаний которая фиксируется частотомером, отградуированным непосредственно в градусах Цельсия (.1).

Недостатками устройства являются низкая помехозащищенность, большой разброс и нелинейность характерис- 30 тик датчиков температуры (термочувствительных конденсаторов), требующих индивидуальной подгонки, а так-. же низкий верхний предел измерения температуры (до 90 С), что .не от- 35 вечает требованиям машин химических волокон, имеющих температурный диапазон 90-500 С.

Известно также устройство для нагрева синтетических нитей, содержа- 40 щее датчик температуры, подключенный к двум контактным кольцам, IIo которым через пЕрвую контактную пару щеток подается стабилизированный ток и с которых через вторую пару щеток снимается напряжение, подаваемое 45 на вход операционного усилителя с большим входным сопротивлением.

Падение напряжения на терморезис торе, пропорциональное температуре 50 вращающейся детали, контролируется измерительным прибором, подключен- . ным на выход операционного усилите-. ля (2).

Недостатком этого Устройства яв- 55 ляется наличие контактной термо-ЭДС токосъема, действующей во входной цепи операционного усилителя и в значительной степени снижающей точность измерения устройства. для уменьшения влияния контактной 60 термо-ЭДС на результат измерения необходимо применять датчики температуры с высоким температурным коэффициентом сопротивления (т.к.с.), например полупроводниковые терморе- 65 эисторы. Однако последние имеют та- кие недостатки, как нелинейность и большой разброс характеристик от образца к образцу, требующих индивидуальной подгонки и тарировки, поэтому подобные устройства не нашли практического применения на машинах химических волокон, имеющих большое число вращающихся подогреваемых цилиндров, температуру которых необходимо измерять и регулировать с до« статочно высокой точностью.

Наиболее близким к изобретению по . технической сущности является устройство для измерения температуры вращающихся объектов, состоящее: из ниэкоомного термометра сопротивления, последовательно соединенного через контактный токосъемный узел с первичной обмоткой трансформатора тока. Во вторичную обмотку трансформатора тока включено компенсационное сопротивление (реохорд), подключенч ное через нуль-орган и второй контактный токосъемный узел параллельно низкоомному термометру сопротивления. Питание термометра сопротивле ния осуществляется от сети переменного тока. Падение напряжения на термометре сопротивления уравновешивается напряжением на компенсационном сопротивлении.

Точность устройства в значительной степени определяется качеством изготовления .измерительного трансформатора тока, создающего-два вида погрешностей — угловую (фазовую) и погрешность от коэффициента трансформации (3).

Недостатком устройства является сложность изготовления измерительных трансформаторов тока с идентичными характеристиками, при их серий ном производстве, в связи с отсутствием образцовых трансформаторов тока.

Кроме того, устройство может быть использовано только в случае применения нестандартных (низкоомных ) датчиков температуры.

Цель изобретения — упрощение уст- ройства и расширение области его применения

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения темйературы вращающейся детали машины, содержащее генератор переменного напряжения, терморезистор, соединенный с двумя контактными кольцами токосъемного узла, компенсационный резистор, нуль-орган и исполнительный орган, кинематически связанный с подвижным контактом компенсационного резистора, дополнительно введены трансформатор напряжения и два операционных усилителя, инвертнрующие входы которых через ограничительные резисторы подключены к выводам соответствующих вторичных

1022127 обмоток транс4ориатора напряжения, первичная обмотка которого связана с выходом генератора переменного напряжения, выход первого операционного усилителя через первую пару контактных щеток токосъемного узла и терморезистор соединен со своим инвертирующим входом, выход второго операционного усилителя через компенсационный резистор соединен со своим инвертирукщим входом, который через - 10 вторую пару контактных щеток токосъемного узла соединен с первым входом нуль-органа, -второй. вход кото« рого соединен с подвижным контактом компенсационного резистора. )5

На чертеже показана. схема предлагаемого устройства для измерения температуры вращающейся детали машины.

Ус гройство. содержит термореэистор

1, установленный во вращающейся га:лете, подключенный.через первую пару контактных колец 2 токосъемного узла 3 в цепь отрицательной. обратной связи первого операционного уси.лителя 4.

В цепь отрицательной обратной связи второго операционного усилителя 5 включен . компенсационный резистор 6. С помощью второй пары контактных колец 7 терморезистор 1 соединен последовательно с компенса- 30 ционным резистором 6 и с входом нульоргана 8, на выход которого.подключен исполнительный орган 9, кннематически соединенный с подвижным контактом компенсационного резво- З5 тора 6. Инвертирующие входы опера. ционных усилителей 4 и 5 подключены через ограничительные резисторы 10 и 11, определяющие величину тока в цепях отрицательной образиной связи, к вторичным обмоткаи 12 и 13 трансформатора 14 напряжения. Первичная обмотка 15 трансформатора 14 подключена на выход генератора 16 переменного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При изменении температуры враща-, ющейся детали машины изменяется и сопротивление датчика 1 температуры, при этом нарушается баланс в измери. тельной схеме, состоящей из датчика

1 терморезмстора, компенсационного резистора 6 (реохорда) и трансформаторного входа нуль-органа,8. Испол-. нительный орган 9 перемещает движок реохорда 6 до тех пор, пока не наступит равновесие в схеме.

Сопротивление резистора 6 отградуировано в градусах Цельсия и по- . ложение его движка определяет температуру вращающейся детали машины.

Генератор 16 переменного напряжения имеет частоту, отличную от частоты питания индуктора; что наряду с избирательностью нуль-органа 8 позволяет повысить помехоустойчивость устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет измерять темпера туру вращающейся детали машины высо. коточным компенсационным способом с-применением более простых элементов, как с датчиками температуры стандартной градуировкн, так и нестандартными (низкоомными} и полностью исключить влияние контактной термо-ЭДС на результат измерения.

ВНИИПИ Заказ 4043/40

Тираж 874 Подписное о

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4