Устройство для измерения температуры

Устройство для измерения температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить точность измерения в печах индукционного нагрева за счет исключения влияния помех, наводимых током нагрева печи, и обеспечения непрерывной индикации величины измеряемой температуры. Расплавление металла в тигле 1 происходит за счет пропускания тока высокой частоты от управляемого источника 6 тока нагрева через индуктор 2. Генератор 8 импульсов периодически отключает управляемый источник 6 на время T<SB POS="POST">1</SB>. Цифровой измеритель напряжения 5 регистрирует сигнал с размещенного в тигле 1 датчика температуры 3 в циклическом режиме с периодом цикла &Tgr;. В моменты включения индукционного нагрева формирователь 9 импульсов, связанный с выходом генератора 8, формирует разрешающий импульс на перезапись результата измерения с выхода измерителя напряжения 5 в регистр 10 устройства индикации 7, содержащего также дешифратор 11 и индикаторное табло 12. Время отключения тока нагрева T<SB POS="POST">1</SB> выбирают из условия T<SB POS="POST">1</SB>≤(T<SB POS="POST">K</SB>+2&Tgr;), где T<SB POS="POST">K</SB> - время колебательного разряда печи. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК щ)$ G 01 K- 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П НТ СССР (21) 4292031/24-)0 (22) 11,06.87 (46) 15,06.90, Бюл. № 22 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Львовского произ-, водственного объединения "!Овелирпром (72) В,В.Забульский, В,В.Осинчук, Я,А.Лешневский и С,П,Яцишин (53) 536,53 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 416576, кл. G.ОI К 7/! 6, 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹ 302622, кл, G Ol К 7/02, 1969. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к термометрии и позволяет повысить точность измерения в печах индукционного нагрева за счет исключения влияния помех, наводимых током нагрева печи, и обеспечения непрерывной индикации величины измеряемой температуры, Расплав„„SU, 15 421 А1 ление металла в тигле 1 происходит за счет пропускания тока высокой, частоты от управляемого источника 6 тока нагрева через индуктор 2. Генератор 8 импульсов периодически отключает управляемый источник 6 на время

Т<. Цифровой измеритель напряжения 5 регистрирует сигнал с размещенного в тигле датчика температуры 3 в циклическом режиме с периодом цикла

В моменты включения индукционного нагрева формирователь 9 импульсов, связанный с выходом генератора S формирует разрешающий импульс на перезапись результата измерения с выхода измерителя напряжения 5 в регистр

1О устройства индикации 7, содержащего также дешифратор !I и индикаторное табло !2, Время отключения тока нагре. ва Т „ выбирают из условия Т, (t„+2p), где t — время колебательного разряда печи, 3 ил, 1571421

Ф

Изобретение относится к термометрии и предназначено для измерения температуры в электропечах индукционного н агр ев а в р азли чных отр асл ях пр омьпплености, Цель изобретения — повышение точности измерения в печах индукционного нагрева эа счет исключения влияния помех, наводимых током нагрева печи, и обеспечения непрерывной индикации величины измеряемой температуры.

На фиг, 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 — временные диаг" раммя его работы; на фиг. 3 — генера- f$ т ор импул ьсо в.

Устройство содержит тигель 1 инФ дуктор 2, датчик 3. температуры, соединительные провода 4, соединяющие датчик 3 с входом цифрового измерите- 20 ля 5, управляемый источник 6 нагрева, устройство 7 индикации, генератор

8 импульсов, формирователь 9 импульсов, Устройство 7 индикации содержит регистратор 10 памяти, дешифратор 11 25 и индикаторное табло 12, Как показано на фиг, 1, расплавление металла в тигле 1 происходит эа счет пропускания высокочастотного тока от источника нагрева через индуктор 3g

2, окружающий тигель 1, в результате чего металл в нем нагревается и расплавляется, При этом в термоэлектродах датчика 3, соединительных проводах 4 и в самом измерителе 5 в случае его незначительного удаления от индуктора 2 наводятся интенсивные электромагьйтные помехи, которые сущес:твенно усложняют процесс измерения температу.ры и снижают точность измерения, так как на вход измерительного прибора вместе с полезным сигналом E поступает н сигнап помехи U„(t) (см, фиг, 2a), Для повышения помехозащищенности способа отключают питание индуктора печи на время, достаточное для произведения замера температуры, с исключением воздействия на результат измерения сигнала помехи, вызванного прохож,Цеиием высокочастотного тока через ин-50 дуктор, Продолжительность отключения определяется, во"первых, практически полным — на уровне 99 — затуханием переходных процессов в печи, характеризуемых продолжительностью колебательно. го разряда печи и, aо-вторых, двойным циклом 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 периодически на время Т, (см, фиг, 2б) отключает управляемый источник 6 тока нагрева, При этом, время T должно быть больше — равно (С +2 ), где tz — время колебательного разряда печи, включающей тигель 1 с загруженным металлом (не показан), индуктор 2 и компенсирующие конденсаторы (не показаны); — цикл измерения цифрового измерителя 5. В моменты включения индукционного нагрева (t6, Т ) формирователь импульсов

9 форжрует короткие импульсы (см. фиг. 2в), котррые поступая на вход устройства индикации 7, разрешают пе-. репись результатов измерения с выхода цифрового измерителя 5 на устройство

7 индикации.

В качестве цифрового измерителя могут быть использованы серийно-выпускаемые отечественные цифровые приборы типов Ф 266, А 565 и др., имеющие выход на внешний разъем результата измерений, Последний обновляется каждый раз в конпе каждого цикла измерения вторично ro прибор а, т, е. по и стечежли времени С (на фиг, 2г — моменты времени tas С4s С е С"(s t8 С« t

Сигналы помехи V„(t) в процессе работы индукционной печи может изменяться как по амплитуде, так и по частоте, Поэтому на фиг, 2г момент времени t — конец цикла измерения цифрового измерителя 5, предшествующего моменту времени t относительно времени

С HSHT уCJIOBHO > TaK KaK 0 +/t -t< /< . 3

Как видно из r. 2г в момент времени t — конец цикла измерения вторич4 ного прибора — на результате измерения будет сказываться действие си гнала помехи V„(t) поступающего на вход цифрового измерителя 5 за время (С

t<) . В результате, только в момент времени t< результат иэмере ыя измерителя 5 не будет зависеть от сигнала помехи 11„(С), Этот результат на выходе измерителя 5 сохраняется до момента времени t» а в момент времени t6 по сигналу "Перепись" он переписывается в регистр 10 памяти устройства индикации 7. Далее, с регистра памяти 10 через дешифратор 1 1 результат иэмере15714 ния поступает на индикаторное табло 12.

Аналогично при последующем отключении источника 6 нагрева в момент вре5 мени t, на устройство индикации 7 переписывается правильный результат измерения, не искаженный действием помехи U>(t) и предварительно зафиксиротванный цифровым измерителем напряжения в момент времени 1

Время отключения индукционного наг рева должно быть больше или равно

t„+21;.

Генератор импульсов (фиг. 3) может быть выполнен, например, на операционном усилителе, позволяющем неэ ависимо регулировать длительность импульсов

Т< и пауз Т(фиг,,2б), При отрицательном (Us„) сигнале на выходе генерато- 20 ра импульсов> на его выходе будет положительный сигнал, однако генератор импульсов не будет генериров ат ь. При подаче положительного сигнала +U или при нулевом уровне положительно- 25 го сигнала на входе генератора импульсов оь начинает работать, так как его вход в последнем случае заперт диодом, Это позволяет в любое .время, начиная с пуска печи в работу, включать генератор импульсов. Последний может включаться в работу путем подачи сигнала положительной полярности на его вход, причем как с самого начала работы печи, так и со временем, Это .

I 35 осуществляется автоматически, например,. от реле времени или вручную от блока управления (не показаны).

В качестве управляемого источника

6 тока нагрева может, например, при- 4 меняться тиристорный генератор индукционного нагрева типа У 119-3, разработанный СКТБ Львовского ПО "Ювелирпром" и др.

Точность измерения температуры по 45 предлагаемому способу зависит от периодичности подачи сигнала Перепись, Чем меньше это время t -t =T +Т, тем более точным является результат измерения, Иначе точность результата измерения увеличивается с повышением отключения индукционного нагрева, Время колебательного разряда t для электропечей индукционного нагрева практически не превышает 10 мкС и зависит от параметров R u L печи.

Время цикла измерения Ф, например для цифровых приборов типа Ф-266, составляет О, 1 с. В результате, если при21 6 нять Т =0,21 С (для выполнения условия

Т t„+2u), а Т =2 С, то средняя мощность нагрева при таких периодических отключениях будет снижена приблизительно на lOX что является незначительной величиной и не влияет сущест" венно на эффективность работы печи.

При продолжительности расплавления металла посредс твом серийных печей индукционного нагрева (2) от 16 до

180 мин максимальная скорость нагрева металла не превышает I К/с, Поэтому если принять Т =2 С, то динамическая составляющая погрешности измерения температуры посредством описываемого устройства, обусловленная периодич" ностью переписи результата измерения с выхода измерителя напряжения на устройство индикации, на должна превьппать 1 К/с (T,+Т ) 2,2 К, Использование предлагаемого устройства для измерения температуры в печах индукционного нагрева позволяет повысить точность измерения температуры с исключением влияния на результат измерения сигнала помехи U (t) вызванного прохождением высокочастотного тока через индуктор. Кроме того, уменьшение мощности нагрева печи при ее выходе на режим (достижение температуры плавления нагреваемого металла) посредством периодических отключений индукционного нагрева согласно предложенного способа, повышает эффективность работы печи, так как более эффективно выравнивается температура нагреваемого металла по всему его 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, Формул а из о бр ет ения

Устройство ппя 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 нагрева за счет исключения влияния помех, наводимых током нагрева печи, и обеспечения непрерывной индикации величины измеряемой температуры, в него

1571421 ля, ий) а

lz tri i тм

Г 1 Г

Фиа 2 иг..1

Составитель Е,Рязанцев

Техред М.Дидык

Редактор А,Долинич

Корректор В,Кабаций

Заказ 1504 Тираж 511 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 введены формирователь импульсов и блок индикации, выполненный в виде последОвательно соединенных регистра памятн, дешифратора и индикаторного табло, причем выход генератора импульсов подключен к входу формирователя импульсов, выход которого подключен к тактовому входу регистра памяти блока ин дикации, информационный вход которого соединен с выходом регистратора, выполне нно го в виде цифр ово го из мерите