Устройство для измерения температуры подвижного объекта

Устройство для измерения температуры подвижного объекта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (1,998875

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Совет сник

Социалистических республик (61) Дополнительное к ввт. свид-ву(22) Заявлено 05. 03. 80 (21) 2891021/18-10 с присоединением заявки М .(23)Itриоритет (51}М. Кд.

G 01 1т 13/04 щтда1тстве к квинтет CCCP вв аелан взабретевк11 н аткрнтив (53) УДКЯ6. S32. (088.8) ОпУбликовано 23.02.83. Бюллетень М у

Дата опУбликования описания 23.02.83 (72) Авторы изобретения. 1

А. l0. Самойленко и В. А. Шишкин

Новороссийское высшее инженерное морское (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

ПОДВИЖНОГО ОБЬЕКТА

Изобретение относится к устройствам для измерения температуры под вижйых объектов и предназначено для измерения температуры объектов, совершающих движение по периодическим законам, например, вращающихся или движущихся возвратно-поступательно деталей .машин, механизмов и т.д.

Известно устройство для измерения температуры детали, совершающей возвратно-поступательное движение, напри.мер поршни двигателя, содержащие ряд термопар, размещенных на контролируемой детали, подвижные контакты, движущиеся вместе с объектом, и неподвижные. Контакты,воздействуют друг с другом один раз в течение каждого такта. Имеется блок для приема импульсов, возникающих при взаимодействии контактов, и блок определениМ по этим импульсам температуры термопар 1 g.

Недостатками такого устройства являются его низкая надежность и ма-

2 лый срок службы, обусловленные наличием контактного токосъемного узла.

Известен также датчик температуры, содержащий- два кольцевых магнитопровода, выполненных с зазорами и

s с размещенными на каждом иэ них обмотками,цве. ферромагнитные биметал-, лические пластины, установленные на контролируемый объект. При этом обмотки возбуждения соединены последовательно, а измерительные - последовательно-согласно. Ферромагнитные биметаллические пластины установлены с возможностью температур.ной деформации в плоскости, перпен15 дикулярной плоскости магнитопровода, и направлены в разные стороны(2), Однако и этот датчик температуры обладает следующими недостатками его сложно монтировать на объекте зо в связи с необходимостью точного соблюдения установочных размеров и зазоров; необходима индивидуальная тарировка; имеет место дополнитель998875

3 ная погрешность при измерении скорости движения объекта и температуры, магнитопроводов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для измерения температуры подвижного объекта, содержащее частотный датчик температуры, вход которого соединен с выходом стабилизатора. токосъемник, выполненный в виде подвижного магнитопровода с располо женными на нем вторичной обмоткой и модулирующей обмоткой, соединенной с выходом частотного датчика тем пературы. и неподвижного магнитопровода с расположенной на нем первичной обмоткой, подключенной к вхо- дам фильтра и источника питания, регистрирующий прибор 3 j.

Недостатком известного устройства является большой вес и габариты токосъемника, в значительной степени определяющие вес и габарить. всего устройства. Поскольку работа устройства возможна только в том случае, если неподвижный стержне-! вой магнитопровод охватывается подвижным П-образным магнитопроводом, весогабаритные характеристики токосъемника и всего устройства полностью определяются диапазоном линейных и угловых перемещений объекта. При этом значительно усложняется изготовление и установка устройства, особенно при сложной траектории,вижения объекта, а конкретное устройство может быть применено для измерения температуры объекта, движущегося по заранее задан ной траектории.

Цель изобретения- уменьшение веса, габаритов и расширение области использования устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее частотный датчик температуры, вход которого соединен с выходом стабилизатора, токосъемник, выполненный в виде подвижного магнитопровода с расположенными на нем вторичной обмоткой и модулирующей обмоткой, соединенной с выходом частотного датчика температуры, и неподвижного магнитопровода с расположенной на нем первичной обмоткой, подключенной к выходам фильтра и источника питания, регистрирующий

15 го

25 зо

4о прибор, введены накопитель энергии, вход которого соединен с входом стабилизатора, и блок памяти, включенный между фильтром и регистрирующим прибором.

На чертеже показана структурная схема предлагаемого устройства.

Вход частотного датчика температуры l подключен через после довательно соединенные стабилизатор 2 и накопитель энергии 3 к расположенной на подвижном магнитопроводе 4 токосъемника 5 вторич- ной обмотке 6. Выход датчика температуры 1 нагружен на модулирующую обмотку. 7, расположенную на подвижном магнитопроводе 4. Первичная обмотка 8, расположенная на неподвижном магнитопроводе 9 токосъемника 5, подключена к источнику питания 10 и к выходу фильтра 11, выход которого через запоминающее устройство 12 соединен с регистрирующим прибором 13. Источник питания 10 служит для обеспечения энергией частотного датчика температуры 1 через первичную 9 и вторичную 6 обмотку токосъемника 5,накопитель энергии 3 и стабилизатор 2. Накопитель энергии 3 предназначен для создания запаса энергии, достаточного для работы частотного датчика температуры 1, на период, когда магнитопроводы токосъемника 5 не образуют замкнутую, общую.,для всех обмоток магнитную цепь, а стабилизатор 2 - для обеспечения необходимого уровня энергии, потребляемой частотным датчиком температуры. Фильтр 11 служит для фильтрования поступившего с датчика температуры сигнала от напряжения питания, поступающего от источника питания 10. Запоминающее устройство 12 запоминает выходной сигнал фильтра 11.

Устройство работает следующим образом, На участке движения объекта, ког да магнитопроводы токосъемника образуют замкнутую, общую для всех обмоток магнитную цепь, энергия от источников питания через первичную и вторичную обмотки токосъемника поступает на накопитель энергии и через стабилизатор обеспечивает питанием частотный датчик температуры. В это же время сигнал с частотного датчика температуры через модулирующую обмотку и первичную обмотку токосъемника

S - 99&& подается на вход фильтра, куда подается также и питающее напряжение от источника питания, фильтр пропус» кает на вход запоминающего устройства только сигнал с частотного датчи- 5 ка температуры, где он запоминается и подается на регистрирующий прибор.

На следующем участке движения объекта, когда магнитопроводы токосъемника не образуют замкнутой магнитной te цепи, питание частотного датчика температуры обеспечивается через ,стабилизатор энергией, запасенной в накопителе энергии. При этом регист рирующий прибор регистрирует вафик- 15 сированное ранее в запоминающем

1устройстве значение сигнала. Когда объект вновь занимает положение в пространстве, при котором магнито-. проводы токосъемника образуют замкнутую магнитную цепь, происходит подпитка накопителя энергии от источника питания, а запоминающее устройство фиксирует новое значение сигнала и подает его на регистрирующий 25 прибор.

Использование в устройстве накопителя энергии и запоминающего устрой-ства, соединение входа частотного датчика температуры с вторичной об- 30 моткой через оследовательно соединенные стабилизатор и накопитель ,энергии, подключение фильтра к -..Регистрирующему прибору через запоминающее устройство, выполнение магнитопроводов токосъемника с возможностью образования ими замкнутой общеи для всех обмоток маг-, нитной цепи на участке движения, который периодически посещается объ- ектом, существенно улучшает его ха.рактеристики по сравнению с известными устройствами. Испытания опыт ;ного образца устройства, использованного для измерения температуры поршня судового двигателя внутреннего сгорания, показали, что при ходе поршня 1550 мм, диапазон перемещений поршня, .в котором магни- топроводы образуют замкнутую цепь, общую для всех обмоток, достаточный для нормальной работы устройства, составляет не более 100-150 мм. Таким образом, по сравнению с известным устройством габариты и вес токосъемника могут быть уменьшены в 10-15 раз, при этом габариты всего устройства, определяемые в основном токосъемником, уменьшаются в 8-10 раз, 75 4 а вес - в 6-8 раз. Дальнейшее улучшение весогабаритных показатвлей предлагаемого устройства определяет.. ся скоростью протекания тепловых процессов в объекте и скоростью перемещения объекта, емкостью наколителя энергии и мощностью источника питания.

Существенно расширяются и воэможности использования предлагаемого устройства. Конкретный образец устройства может быть использован для измерения температуры различных объектов, движущихся по зара" нее неизвестным траекториям, при этом достаточно иметь лишь один участок траектории, который перио- " дически проходит объект, и прохождение этого участка сопровождается образованием магнитопроводами токоI съемника замкнутой общей для всех обмоток магнитной цепи.

Значительно упрощается изготовление, установка и эксплуатация устройства, особенно при сложной траектории движения объекта, так как нет необходимости в образовании магии":. топроводами токосъемника замкнутой магнитной цепи во всем диапазоне перемещения объекта. формула изобретения

Устройство для измерения темпервтуры подвижного объекта, содержащее частотный датчик температуры, вход которого соединен с выходом стабилизатора, токосъемник, выполненный в ,виде подвижного магнитопровода.с расположенными на нем вторичной об.моткой и модулирующей обмоткой, соединенной с выходом частотного датчика температуры, и неподвижного магнитопровода с расположенной на нем первичной обмоткой, подключенной к входам фильтра и источника питания, ре" гистрирующий прибор, о т л и ч а ющ.е е с я тем, что, с целью умень" шения веса, габаритов и расширения области использования устройства, в него введены накопитель энергии, вход которого соединен с входом стабилизатора, и блок памяти, включенный между фильтром и регистрирующим прибором.

993875

1. Заявка Великобритании

N 1525233, кл. 6 01 К .7/04, Составитель Н. Горшкова

Редактор В.Лазаренко Техред Ж.Кастелевич Корректор р ши

М. Ша оши

Эаказ 1130/63 Тираж 871

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, уЛ. Проектная, 4

Источники информации, принятие во внимание при экспертизе

Rk Авторское свидетельство СССР и 634119, кл. G ОТ К 5/62.

3. Авторское свидетельство СССР и 667828, кл, G 01 К 13/08,(прото5 тип).