RU2781006C1 - Способ косвенного вихретокового резонансного контроля и измерения температуры изделий из ферромагнитных материалов - Google Patents
Способ косвенного вихретокового резонансного контроля и измерения температуры изделий из ферромагнитных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2781006C1 RU2781006C1 RU2021139801A RU2021139801A RU2781006C1 RU 2781006 C1 RU2781006 C1 RU 2781006C1 RU 2021139801 A RU2021139801 A RU 2021139801A RU 2021139801 A RU2021139801 A RU 2021139801A RU 2781006 C1 RU2781006 C1 RU 2781006C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inductor
- temperature
- circuit
- current
- power source
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 230000003534 oscillatory Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000005291 magnetic Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 230000001360 synchronised Effects 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 11
- 230000001419 dependent Effects 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004861 thermometry Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 11
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 5
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 5
- 229920000096 Plastarch material Polymers 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 229920003259 poly(silylenemethylene) Polymers 0.000 description 4
- 230000037098 T max Effects 0.000 description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 3
- 210000003491 Skin Anatomy 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000005294 ferromagnetic Effects 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic Effects 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 230000005343 Curie-Weiss law Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000001174 ascending Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области термометрии, а именно к способам косвенного измерения температуры, и может быть использовано для бесконтактного контроля и измерения температуры изделий из ферромагнитных материалов непосредственно в процессе нагрева токами заданной частоты. Способ косвенного вихретокового резонансного контроля и измерения температуры изделий из ферромагнитных материалов, включающий расположение изделий в переменном магнитном поле индуктора в составе резонансного колебательного контура, подключенного к выходу силового источника, согласно изобретению, измерение осуществляется за счет совместного анализа фазовых и амплитудных характеристик тока цепи индуктора в процессе нагрева изделия токами заданной частоты, при этом подключение силового источника выполняется таким образом, чтобы на резонансной частоте при активном характере импеданса индуктора ток в цепи индуктора переходил через ноль в момент времени О, не совпадающий с моментами коммутации ключей силового источника, далее осуществляют измерение параметров для определения температуры изделия. Изобретение обеспечивает повышение скорости осуществления, точности и надежности способа косвенного вихретокового резонансного контроля и измерения температуры изделий произвольной массы и размеров из ферромагнитных материалов за счет совместного анализа зависимых от температуры параметров материала изделий непосредственно в процессе их нагрева токами заданной частоты без необходимости отключения питания индуктора. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области термометрии, а именно к способам косвенного измерения температуры, и может быть использовано для бесконтактного контроля и измерения температуры изделий из ферромагнитных материалов непосредственно в процессе нагрева токами заданной частоты.
В основе способов вихретокового косвенного измерения температуры лежит анализ температурнозависимых параметров проводящих сред, в том числе ферромагнитных материалов, помещённых в переменное магнитное поле, генерируемое катушкой индуктивности (индуктором).
Следовательно, вихретоковый способ предполагает измерение температуры в слоях материала, участвующих в прохождении индуцированных токов заданной частоты.
Система, состоящая из индуктора и нагреваемого электропроводящего изделия, представляет собой трансформатор, одна из обмоток которого, замкнута накоротко. Изменение температурнозависимых параметров нагреваемого изделия, например, удельного электрического сопротивления или относительной магнитной проницаемости, оказывает влияние на электрические параметры цепи индуктора, в том числе на сдвиг фазы между током и напряжением индуктора, на амплитуду тока цепи индуктора и напряжения на индукторе.
Из современного уровня техники известен способ косвенного вихретокового контроля и измерения температуры проводящих материалов, а именно ёмкостей для варки, на основе анализа их температурнозависимых параметров в процессе нагрева с помощью индукционной кухонной плиты (US7692121B2, опубл. 6.04.2010. - «Temperature control for an inductively heated heating element»). Питание индуктора осуществляется при помощи полумостовой транзисторной схемы, а измерение температуры осуществляется на основе совместного анализа амплитудных характеристик тока цепи индуктора и напряжения на индукторе. При этом для измерения указанных параметров цепи индуктора используются известные измерительные приборы (например, амперметр и вольтметр).
Недостатком такого способа является необходимость периодического отключения нагрева (питания индуктора) в промежутки времени, соответствующие измерению параметров цепи индуктора, что приводит к остыванию изделия, уменьшению точности измерения температуры, ограничению частоты производимых измерений.
Кроме того, недостатком является учёт только электрического сопротивления материала, которое изменяется в зависимости от температуры без учёта изменения относительной магнитной проницаемости, что может негативно влиять на точность измерения температуры.
Кроме того, недостатком известного способа является отсутствие электрических фильтров между индуктором и выходом полумостового источника напряжения заданной частоты, что выражается в значительном влиянии на параметры цепи индуктора паразитных параметров проводов и элементов источника напряжения, что особенно важно при измерении температуры изделий малой массы.
Наиболее близким аналогом является способ косвенного вихретокового резонансного контроля и измерения температуры ёмкостей для варки, изготовленных из ферромагнитных материалов (US9544947B2, опубл. 10.01.2017. «Temperature measurement in a cooking vessel). Индуктор, применяемый для нагрева изделия, включается в параллельный колебательный контур. По мере изменения температуры контролируемого изделия происходит изменение температурнозависимых параметров материала изделия, а следовательно, электрических параметров цепи индуктора, что приводит к изменению собственной частоты колебательного контура. В случае если индуктор используется как в качестве нагревательного элемента, так и в качестве измерительной катушки, то цепь индуктора с заданной периодичностью попеременно включается в силовую цепь и в параллельный колебательный контур, который в таком случае является частью генератора высокочастотных колебаний, который осуществляет работу на собственной частоте колебательного контура. При этом обеспечивается автоподстройка частоты генератора под собственную частоту колебательного контура, что позволяет установить зависимость между частотой работы генератора и температурой изделия. В случае, если используется измерительная катушка, индуктивно связанная с индуктором, то периодически в силовой цепи отключается питание, что обеспечивает наведение ЭДС в измерительной катушке с собственной частотой колебательного контура (который в данном случае является частью силовой цепи). Тогда измеряется разница между частотой наведённого ЭДС (или индуцированного тока) в измерительной катушке и заранее заданной резонансной частотой колебательного контура, и устанавливается её зависимость от температуры изделия.
Недостатком такого способа является необходимость периодического отключения нагрева (питания индуктора) в промежутки времени, соответствующие измерению параметров цепи индуктора, что приводит к остыванию изделия, уменьшению точности и надежности измерения температуры, ограничению частоты производимых измерений. По мере уменьшения массы изделия и увеличения скорости его охлаждения ошибка измерения увеличивается.
Кроме того, уменьшение массы изделия при сохранении частоты измерения приводит к сужению диапазона, в котором изменяется ряд параметров цепи индуктора, прямо или косвенно зависящих от температуры ферромагнитного изделия (ёмкостей для варки, нагреваемых с помощью индукционной плиты), а увеличение частоты приводит к значительному усложнению процесса измерения требуемых параметров. Оба этих фактора оказывают значительное негативное влияние на точность измерения. Данный способ предназначен для контроля и измерения температуры массивных объектов, т.к. диаметр ёмкостей составлял 105, 210 и 300 мм.
Кроме того, отсутствовали электрические фильтры между индуктором и выходом источника напряжения заданной частоты, что выражалось в значительном влиянии на параметры цепи индуктора паразитных параметров проводов и элементов источника напряжения, что особенно важно при измерении температуры изделий малой массы.
Технический результат - повышение скорости осуществления, точности и надежности способа косвенного вихретокового резонансного контроля и измерения температуры изделий произвольной массы и размеров из ферромагнитных материалов за счет совместного анализа зависимых от температуры параметров материала изделий непосредственно в процессе их нагрева токами заданной частоты без необходимости отключения питания индуктора.
Заявляется способ косвенного вихретокового резонансного контроля и измерения температуры изделий из ферромагнитных материалов, включающий расположение изделий в переменном магнитном поле индуктора в составе резонансного колебательного контура, подключенного к выходу силового источника, согласно изобретению, измерение осуществляется за счет совместного анализа фазовых и амплитудных характеристик тока цепи индуктора в процессе нагрева изделия токами заданной частоты, при этом подключение силового источника выполняется таким образом, чтобы на резонансной частоте при активном характере импеданса индуктора ток в цепи индуктора переходил через ноль в момент времени О, не совпадающий с моментами коммутации ключей силового источника, далее осуществляют измерение амплитуды сигнала тока цепи индуктора, а также его фазового сдвига относительно сигнала напряжения силового источника с помощью гальванически развязанного датчика тока цепи индуктора, для чего полезный сигнал с этого датчика подвергают аналого-цифровому преобразованию,и проводят пару последовательных измерений с временным сдвигом до и после момента О, при этом моменты аналого-цифрового преобразования синхронизируют с моментами переключения ключей силового источника, далее с помощью линейной интерполяции определяют величину фазового сдвига в момент О и амплитуду сигнала, после чего однократно устанавливают зависимость измеряемой температуры изделия от полученных величин фазового сдвига и амплитуды сигнала, которую используют для определения температуры изделия,
Изобретение поясняется фигурами 1-4.
На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, обеспечивающего реализацию заявляемого способа косвенного вихретокового резонансного контроля и измерения температуры изделий из ферромагнитных материалов, где
Q1Q2Q3Q4 - управляющие сигналы ключей силового источника, Uток - измеряемый полезный сигнал, p - сдвиг фазы между левой и правой парами ключей силового источника, a и b - измерения полезного сигнала до и после момента О≡p/2.
Гальванически развязанный датчик тока цепи индуктора в данном примере выполнен в качестве измерительной катушки, представляющей собой вторичную обмотку, которая индуктивно связана с индуктором и электрически изолирована от него.
Силовой источник в данном примере выполнен в качестве источника напряжения заданной частоты, собранного по схеме полного моста, управление которым осуществляется методом фазового регулирования мощности (PSM) посредством изменения сдвига фазы p между левой и правой парами ключей моста при помощи двух прямых управляющих сигналов Q1 и Q2 для верхней пары ключей (S1, S2) и двух инверсных управляющих сигналов Q3 и Q4 для нижней пары ключей (S3, S4).
Общий синхрогенератор задаёт моменты активации аналого-цифрового преобразователя (АЦП), а также коммутации ключей силового источника (генерации управляющих сигналов). В общем случае генератор управляющих сигналов Q1Q2Q3Q4, синхрогенератор и АЦП являются частями одного микроконтроллера;
На фиг. 2 показан пример фазово-частотной характеристики (ФЧХ) сигнала тока I цепи индуктора L1 (полезного сигнала Uток), демонстрирующий изменение сдвига фазы ϕ между сигналом тока цепи индуктора и сигналом напряжения силового источника при отклонении резонансной частоты fн от рабочей fр по мере изменения температуры изделия в рабочем диапазоне температуры от Tmin до Tmax, где T1, T2, T3 - промежуточные значения температуры изделия в порядке возрастания в указанном рабочем диапазоне. Где fн1…fн2 - интервал частот, в котором возможна регистрация изменений сдвига фазы ϕ в диапазоне от ϕmin до ϕmax, где ϕmin принимает предельное значение в -90°, а ϕmax принимает предельное значение в +90°;
На фиг. 3 показана принципиальная схема измерительного устройства, обеспечивающая реализацию предлагаемого способа косвенного вихретокового резонансного контроля и измерения температуры изделий из ферромагнитных материалов. В левой части представлена схема силового источника напряжения заданной частоты с подключённым к нему через согласующий элемент параллельным колебательным контуром L1C1. При этом согласующий элемент может представлять собой катушку индуктивности L2, которая включается последовательно с выходом силового источника и параллельным колебательным контуром L1C1. В правой части представлена схема измерительной цепи, в которую включен гальванически развязанный датчик тока цепи индуктора, который может быть выполнен в качестве измерительной катушки L3.
На фиг. 1, 2 ,3 показаны следующие позиции:
1 - изделие из ферромагнитного материала;
2 - индуктор;
3 - параллельный колебательный контур;
4 - согласующий элемент;
5 - катушка индуктивности;
6 - силовой источник напряжения заданной частоты;
7 - измерительная катушка;
8 - сопротивление;
9 - ограничитель уровня сигнала;
10 - операционный усилитель;
11 - первый делитель напряжения;
12 - второй делитель напряжения;
13 - третий делитель напряжения;
14 - аналого-цифровой преобразователь;
15 - измерительная цепь;
16 - генератор управляющих сигналов;
17 - общий синхрогенератор;
18 - микроконтроллер;
19 - гальванически развязанный датчик тока цепи индуктора.
На фиг. 4 показаны диаграммы: управляющих сигналов Q1 и Q2 для верхней пары ключей силового источника напряжения заданной частоты со сдвигом фазы p относительно друг друга, синхронизирующего сигнала K, который отвечает за генерацию управляющих сигналов и за моменты активации АЦП, диаграмма полезного сигнала Uток на выходе операционного усилителя (ОУ). Показаны два последовательных измерения полезного сигнала Uток с симметричным сдвигом n от середины (О≡p/2) между фронтами управляющих сигналов Q1 и Q2 (измерение a для момента О-n; измерение b для момента О+n) при нулевом сдвиге фазы ϕ между сигналом тока I цепи индуктора L1 и сигналом напряжения силового источника напряжения заданной частоты. Результатом линейной интерполяции, а в данном примере результатом суммирования симметричных относительно момента О измерений a и b полезного сигнала Uток будет нуль. O - это момент пересечения полезным сигналом Uток нуля при активном характере импеданса индуктора. В представленном на фигуре 4 примере производится одно из двух последовательных измерений полезного сигнала Uток за период тока цепи индуктора 2. Может производиться пара последовательных измерений a и b полезного сигнала Uток за период тока цепи индуктора 2.
Способ осуществляется следующим образом:
Предварительно определяют диапазон рабочих температур (Tmin…Tmax), в котором будет производиться работа с изделием 1 из ферромагнитного материала. Разрабатывают индуктор 2 (L1) требуемой формы и размера, который выступает в роли генератора переменного магнитного поля, в которое помещается изделие 1. Индуктор 2 включают в резонансный колебательный контур, который подключен к выходу силового источника 6, который собирают так, чтобы он обеспечивал необходимую частоту нагрева.
Подключение силового источника 6 к индуктору выполняют таким образом, чтобы на резонансной частоте при активном характере импеданса индуктора 2 ток I в цепи индуктора 2 переходил через ноль в момент О, не совпадающий с моментами коммутации ключей силового источника.
В данном примере для этого разработан силовой источник напряжения заданной частоты 6, собранный по схеме полного моста. При этом к выходу силового источника 6 через согласующий элемент 4 подключен параллельный колебательный контур 3 (L1C1). При этом согласующий элемент 4 может представлять собой катушку индуктивности 5 (L2), которая включена последовательно с выходом силового источника 6 и параллельным колебательным контуром 3 (L1C1). Управление силовым источником напряжения заданной частоты 6 осуществляется методом фазового регулирования мощности (PSM). Тогда при активном характере импеданса индуктора ток I цепи индуктора 2 (L1) переходит через ноль в момент О, соответствующий половине сдвига фазы p между левой и правой парами ключей силового источника 6. Сдвиг фазы p (в данном примере между прямыми управляющими сигналами Q1 и Q2 или инверсными Q3 и Q4) определяет выходное напряжение силового источника 6 и потребляемую индуктором 2 (L1) мощность. Управляющие сигналы в общем случае генерируются внутри микроконтроллера 18.
Нагрев изделия 1 осуществляется на частоте близкой к собственной частоте резонансного колебательного контура. В данном примере нагрев изделия 1 осуществляют на частоте fp близкой к частоте резонанса напряжений fн в контуре L2C1 (фиг. 2, 3). По мере изменения температурнозависимых параметров ферромагнитного материала изделия 1 изменяются электрические параметры цепи индуктора 2 (L1), происходит отклонение резонансной частоты fн от заданной рабочей частоты fp. В результате происходит изменение фазовых и амплитудных характеристик тока цепи индуктора 2 так, что момент перехода током I цепи индуктора 2 через ноль сдвигается от момента О.
Далее осуществляют измерение амплитуды сигнала тока I цепи индуктора 2, а также его фазового сдвига ϕ относительно сигнала напряжения силового источника 6 с помощью гальванически развязанного датчика тока цепи индуктора 19, для чего полезный сигнал с этого датчика подвергают аналого-цифровому преобразованию. Амплитуда тока I цепи индуктора 2, и соответственно, полезного сигнала, также зависит от потребляемой индуктором 2 (L1) мощности.
В данном примере АЦП однополярный.
В данном примере гальванически развязанный датчик тока цепи индуктора 19 выполнен в качестве измерительной катушки 7, представляющей собой вторичную обмотку, которая индуктивно связана с индуктором 2 и электрически изолирована от него. Выводы измерительной катушки 7 через включённое последовательно сопротивление 8 подключены к ограничителю уровня сигнала 9. Инверсный вход операционного усилителя 10 подключен к средней точке первого делителя напряжения 11 (R3R4), один выход которого подключен к первому выводу ограничителя уровня сигнала 9, а другой - к выходу операционного усилителя 10. Прямой вход операционного усилителя 10 подключен к средней точке второго делителя напряжения 12 (R2R5), один выход которого подключен ко второму выводу ограничителя уровня сигнала 9, а другой - к средней точке третьего делителя напряжения 13 (R6R7). Один выход третьего делителя напряжения 13 (R6R7) подключен к источнику питания операционного усилителя 10, а другой - заземлён. Выход операционного усилителя 10 подключен к входу аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 14. Тогда в результате протекания переменного тока I через индуктор 2 (L1) генерируемое переменное магнитное поле индуцирует в измерительной катушке 7 (L3) электродвижущую силу (ЭДС), соответствующую по своим частотным и фазовым характеристикам току I цепи индуктора 2 (L1). При этом измерительная цепь 15 вносит в напряжение с измерительной катушки 7 постоянную составляющую, смещая его в положительную область, и усиливает его так, что полученный на выходе измерительной цепи 15 полезный сигнал подвергается аналого-цифровому преобразованию.
Далее проводят пару последовательных измерений с временным сдвигом до и после момента О, при этом моменты аналого-цифрового преобразования синхронизируют с моментами коммутации ключей силового источника.
В данном примере моменты активации АЦП 14 синхронизируются с управляющими сигналами (моментами коммутации ключей силового источника 6), которые формируются генератором управляющих сигналов 16, с помощью общего синхрогенератора 17 так, что не чаще чем раз за период тока I цепи индуктора 2, определяется момент О ≡ p/2. При помощи аналого-цифрового преобразователя 14 производится пара последовательных измерений a и b с временным сдвигом n до и после момента О. После этого из измерений a и b устраняется постоянная составляющая полезного сигнала.
Далее с помощью линейной интерполяции определяют величину фазового сдвига в момент О и амплитуду сигнала.
В данном примере для пары симметричных измерений относительно момента О, применение линейной интерполяции сводится к суммированию измерений a и b. Сумма двух измерений a и b выражается через величину Ω, измеряемую в вольтах. Производится предварительная настройка, в ходе которой подбором номиналов элементов цепи подбирается собственная частота резонансного колебательного контура такая, чтобы изменению температуры изделия во всём рабочем диапазоне от Tmin до Tmax соответствовало некоторое регистрируемое изменение сдвига фазы ϕ между сигналом тока I цепи индуктора 2 (L1) и сигналом напряжения силового источника 6 в пределах от -90° до +90°. Определяют температуру изделия 1, при которой работа резонансного колебательного контура будет осуществляться на собственной частоте.
Далее однократно устанавливают зависимость измеряемой температуры изделия 1 от полученных величин фазового сдвига и амплитуды сигнала, которую используют для определения температуры изделия 1.
В данном примере однократно устанавливают зависимость измеряемой температуры изделия 1 из ферромагнитного материала от величины Ω. Измеренная температура изделия 1 из ферромагнитного материала выводится с микроконтроллера 18 на внешний интерфейс.
Пример.
В качестве изделия выступает ферромагнитная трубка массой 1.1 г с толщиной стенки 1 мм, внешний диаметр которой составляет 4 мм, внутренний диаметр 2 мм, а длина 20 мм. В качестве материала трубки выступает сталь 40Х13. Индуктор L1, формирующий переменное магнитное поле, в которое помещается трубка, выполнен в виде винтовой многовитковой катушки. Индуктор намотан 20 витками изолированного медного высокочастотного провода (литцендрата) диаметром 0.75 мм в два слоя шахматной намоткой на полое фторопластовое намоточное основание п-образного сечения (открытой частью в бок). Внутренний диаметр индуктора составляет 10 мм, внешний диаметр 12.8 мм, высота 14 мм. Высота намоточного основания составляет 16 мм, внутренний диаметр 8 мм, толщина стенки по профилю 2 мм. Сопротивление и индуктивность цепи индуктора измерялась путем ее включения в цепь переменного напряжения с частотой 100 кГц близкой к предполагаемой частоте нагрева. Измерение производилось при помощи RLC-метра. Сопротивление участка цепи индуктора L1 без трубки составило 0.13 Ом, а с трубкой 1.11 Ом. Индуктивность цепи индуктора L1 без трубки 6.4 мкГн, а с трубкой 7.8 мкГн.
Индуктор L1 включается в параллельный колебательный контур L1C1, при этом ёмкость конденсатора C1 составляет 450 нФ. Параллельный колебательный контур подключается к выходу силового источника напряжения заданной частоты (инвертору напряжения) через согласующий элемент, в качестве которого выступает катушка индуктивности L2, номинал которой составляет 9.62 мкГн. Катушка индуктивности L2 включается последовательно с параллельным колебательным контуром L1C1 и выходом инвертора напряжения. Инвертор напряжения собран по схеме полного моста, а в качестве четырех силовых ключей моста выступают полевые транзисторы с изолированным затвором (МОП-транзисторы). Управление МОП-транзисторами осуществляется при помощи двух прямых управляющих сигналов Q1 и Q2 для верхней пары транзисторов и двух инверсных сигналов Q3 и Q4 для нижней пары транзисторов. Управление полным мостом, т.е. регулирование напряжения на выходе инвертора осуществляется методом фазового регулирования мощности (PSM) за счёт сдвига фазы p между парами транзисторов левого и правого плеча моста в диапазоне от 0 до 180 °. В приводимом примере задаётся сдвиг фазы p между управляющими сигналами Q1 и Q2 для пары верхних транзисторов. При активном характере импеданса индуктора L1 с трубкой применение метода управления PSM обеспечивает положение точки О перехода током I цепи индуктора через ноль посередине между фронтами прямых управляющих сигналов Q1 и Q2, т.е. в момент соответствующий половине сдвига фазы p между этими управляющими сигналами. Активный характер импеданса индуктора в данном примере обеспечивается при резонансе напряжений в последовательном колебательном контуре L2C1.
Частота работы fр инвертора напряжения в данном примере составляет 115 кГц, а частота резонанса напряжений fн в контуре L2C1 составляет 116.2 кГц.
При нагреве трубки происходит изменение удельного электрического сопротивления и относительной магнитной проницаемости ферромагнитного материала трубки. Зависимость магнитной восприимчивости от температуры для ферромагнитных материалов описывается законом Кюри-Вейсса:
где С - постоянная Кюри-Вейсса, T - текущая температура материала, Тк - температура Кюри ферромагнитного материала, которая для стали 40Х13 примерно равна 900 °С.
Зависимость удельного электрического сопротивления материала проводника от температуры выражается следующим уравнением:
где - удельное электрическое сопротивление проводника при нуле градусов, - удельное электрическое сопротивление проводника при температуре T, - температурный коэффициент сопротивления материала проводника.
В результате изменения параметров материала трубки происходит изменение электрических параметров цепи индуктора L1, аналогично тому, как они менялись в ходе измерения электрических параметров данной цепи при помощи RLC-метра при наличии и при отсутствии трубки в переменном магнитном поле индуктора.
Активное сопротивление R участка цепи рассчитывается следующим образом:
где - длина проводника, S - площадь сечения проводника, через которую протекает ток. При этом активное сопротивление цепи зависит от частоты fр, т.е. глубины протекания (скин-эффект) переменного тока в объеме трубки, витков индуктора и соединительных проводов. Для переменного тока приблизительно:
где - глубина скин-слоя, r - радиус проводника, - магнитная постоянная. Зависимость индуктивности индуктора L1 от относительной магнитной проницаемости для индуктора (винтовой намотки) выражается следующим образом:
где N - количество витков индуктора, S1 - площадь поперечного сечения индуктора, l1 - высота индуктора.
Изменение электрических параметров цепи индуктора приводит к изменению резонансной частоты колебательного контура L1C1, а также и контура L2C1. Отклонение резонансной частоты fн последовательного контура L2C1 от рабочей частоты fр инвертора напряжения приводит к изменению сдвига фазы ϕ между сигналом тока I цепи индуктора и сигналом напряжения инвертора. Например, если изначально или в результате изменения температуры трубки резонансная частота fн последовательного контура L2C1 приняла значение равное рабочей частоте fр и импеданс индуктора L1 принял активный характер, то дальнейший нагрев или охлаждение приведёт к отклонению fн от fр и изменению характера импеданса, изменению сдвига фазы ϕ, что в свою очередь приведёт к смещению момента перехода нуля током I цепи индуктора от момента О. Величина данного отклонения, таким образом, характеризует изменение температуры изделия, в данном случае, трубки.
Резонансная частота fт параллельного колебательного контура L1C1, а также резонансная частота fн последовательного контура L2C1 определяются следующим образом:
Для анализа фазовых и амплитудных характеристик тока цепи индуктора L1 к первичной обмотке, в качестве которой выступает собственно индуктор, добавляется электрически изолированная от неё измерительная катушка в качестве вторичной обмотки (гальванически развязанный датчик тока цепи индуктора L1), согласно схеме представленной на фиг. 1. Измерительная катушка L3 выполнена поверх индуктора винтовой шахматной намоткой из 20 витков медного провода диаметром 0.35 мм в два слоя.
В результате протекания переменного тока через первичную обмотку L1, генерируемое переменное магнитное поле индуцирует во вторичной обмотке L3 электродвижущую силу (ЭДС). Выводы измерительной катушки L3 подключаются через включённое последовательно сопротивление R1 величиной 10 кОм к ограничителю уровня сигнала, который собран в данном случае на диодах Шоттки D1 и D2. Благодаря активному характеру последовательной цепи L3D1D2R1, индуцированная ЭДС в катушке L3 и ток, протекающий по данной цепи, синфазны и, следовательно, напряжение на диодном ограничителе D1D2 синфазно с напряжением на катушке L3. Таким образом, сдвиг фазы ϕ между сигналом напряжения инвертора и сигналом тока I индуктора L1 равен сдвигу фазы между сигналом напряжения инвертора и напряжением на диодном ограничителе D1D2 (полезный сигнал Uток). Амплитуда полезного сигнала ограничивается сверху и снизу в соответствии с величиной падения напряжения равной 0.7 В на диодах Шоттки.
На фигуре 2 показана фазово-частотная характеристика сигнала тока I цепи индуктора L1 (полезного сигнала Uток), демонстрирующая изменение сдвига фазы ϕ при отклонении резонансной частоты fн от рабочей fр по мере изменения температуры изделия (трубки в данном примере) в рабочем диапазоне температуры, который ограничен температурой Кюри материала трубки, т.е. примерно 900 °С. Температура Т2, при которой резонансная частота fн равна рабочей fp примерно равна 450 °С. Тогда для всего рабочего диапазона температур трубки интервал частот, в котором осуществляется регистрация изменений сдвига фазы ϕ (где ϕ изменяется практически линейно) составляет ±3500 Гц, а линейный участок ФЧХ лежит в диапазоне от -30° до +30°. Изменение индуктивности в процессе нагрева трубки от комнатной температуры примерно равной 20 °С до температуры Кюри составляет примерно 0.2 мкГн, т.е. от 7.8 до 8 мкГн.
Измерительная цепь также включает в себя операционный усилитель, выход которого подключен к АЦП микроконтроллера, и задающие резисторы. Схема измерительной цепи и инвертора напряжения представлена на фиг. 3.
В данном примере делитель напряжения R4R3, формирующий отрицательную обратную связь, обеспечивает коэффициент усиления схемы на операционном усилителе в 200, т.е. отношение R4 к R3 равно двумстам (аналогично R5 к R2). Номиналы резисторов делителя напряжения R6 и R7 составляют по 50 кОм. Тогда делители напряжения R5R2 и R6R7 обеспечивают постоянное напряжение смещения на прямом входе операционного усилителя. Питание операционного усилителя V1 составляет 3.3 В и поступает с платы микроконтроллера. Подобная схема измерительной цепи обеспечивает значительное усиление и смещение полезного сигнала Uток в положительную область для измерения при помощи АЦП микроконтроллера. Измерительная цепь позволяет регистрировать изменения полезного сигнала на входе операционного усилителя в диапазоне от -0.00825 до 0.00825 В. Питание V0 инвертора напряжения составляет 24 В.
Полезный сигнал Uток подвергается аналого-цифровому преобразованию, при этом моменты активации АЦП синхронизируются с управляющими сигналами Q1 и Q2 верхних транзисторов (моментами коммутации транзисторов) инвертора напряжения с помощью общего синхрогенератора согласно схеме на фиг. 1.
Синхронизация генератора управляющих сигналов для транзисторов и АЦП происходит внутри микроконтроллера, частями которого они являются, и работа которого осуществляется с помощью одного высокоточного генератора электромагнитных колебаний с фиксированной частотой на основе кварцевого резонатора (общий синхрогенератор). Разрядность АЦП в данном примере составляет 12 бит, а тактовая частота процессора микроконтроллера 72 МГц. Диапазону полезного сигнала, смещённого в положительную область, от 0 до 0.0165 В на входе операционного усилителя и от 0 до 3.3 В на его выходе, соответствуют 4096 уровней квантования.
В данном примере каждый период тока I цепи индуктора (fp=115 кГц) определяется середина О между фронтами прямых управляющих сигналов Q1 и Q2, после чего производится измерение полезного сигнала посредством АЦП поочередно со сдвигом n влево (измерение a) относительно середины О и со сдвигом n вправо (измерение b), что показано на фигуре 4. После чего из полученной пары значений a и b вычитается половина максимальной амплитуды полезного сигнала (2048), т.е. происходит устранение постоянной составляющей сигнала. В том случае если осуществлялась работа на резонансной частоте fн, пара измеренных значений полезного сигнала до пересечения нуля (измерение а в момент О-n) и после пересечения нуля (измерение b в момент О+n) равны по модулю и противоположны по знаку. Тогда сумма двух этих измерений равна нулю, что соответствует нулевому сдвигу фазы ϕ между сигналом тока I цепи индуктора L1 и сигналом напряжения инвертора.
Сумма двух измеренных значений сигнала отличная от нуля будет соответствовать величине отклонения момента перехода полезным сигналом Uток через ноль от середины О между фронтами сигналов Q1 и Q2, а следовательно, сдвигу фазы ϕ между сигналом тока I цепи индуктора L1 и сигналом напряжения инвертора. Абсолютные значения полученной суммы пары измерений характеризуют амплитуду полезного сигнала и тока I цепи индуктора L1, а следовательно, потребляемую индуктором мощность. Таким образом, будет получена информация об изменении фазовых и амплитудных характеристик тока I цепи индуктора L1 в зависимости от температуры трубки и потребляемой индуктором мощности так, что устанавливается зависимость температуры изделия от фазовых и амплитудных характеристик тока цепи индуктора.
Затраты времени на измерение составляют 10 мкс для разрешения преобразования АЦП 12 бит, что соответствует температурному разрешению в 8 °С.
Результаты экспериментов демонстрируют точность измерения температуры трубки массой 1.1 г разработанным методом ±5 °С непосредственно в процессе её нагрева токами высокой частоты. Калибровка температурных показаний, полученных при помощи разработанного метода, производилась в ходе нескольких последовательных экспериментов с помощью контрольного оборудования, состоящего из двухканального измерителя температуры с термопарами К и J типа. Поверка результатов измерения осуществлялась при помощи эталонного измерителя на платиновых резисторах.
Таблица 1 - Значения параметра Ω для различной температуры трубки Т и потребляемой индуктором мощности | |||||||||||
T, °С | Потребляемая индуктором мощность, % | ||||||||||
0.2 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | |
20 | 17,874 | 17,589 | 15,887 | 14,351 | 14,746 | 14,185 | 13,377 | 14,019 | 13,257 | 13,823 | 13,309 |
30 | 24,475 | 23,999 | 22,509 | 20,713 | 19,793 | 18,506 | 17,475 | 16,446 | 15,422 | 14,420 | 14,808 |
40 | 33,213 | 31,777 | 28,665 | 26,731 | 24,451 | 23,919 | 22,324 | 21,672 | 19,811 | 18,541 | 16,842 |
50 | 41,519 | 38,714 | 36,355 | 33,417 | 31,655 | 28,893 | 26,908 | 24,230 | 22,851 | 22,229 | 20,721 |
60 | 48,196 | 44,652 | 40,261 | 37,047 | 35,130 | 32,906 | 31,361 | 29,171 | 27,658 | 25,475 | 23,210 |
70 | 56,963 | 51,975 | 48,665 | 45,716 | 42,823 | 39,409 | 36,632 | 33,066 | 30,388 | 27,566 | 24,931 |
80 | 65,132 | 59,383 | 54,221 | 50,777 | 47,112 | 42,989 | 40,636 | 37,850 | 34,648 | 32,830 | 31,189 |
90 | 73,829 | 67,640 | 61,580 | 56,230 | 50,625 | 45,829 | 41,346 | 37,230 | 34,614 | 31,919 | 30,638 |
100 | 80,390 | 72,853 | 66,201 | 61,282 | 56,774 | 52,465 | 47,655 | 44,835 | 41,745 | 38,008 | 35,666 |
110 | 89,941 | 82,904 | 75,061 | 67,778 | 61,187 | 55,423 | 50,190 | 45,613 | 42,582 | 38,680 | 36,564 |
120 | 96,171 | 87,965 | 79,936 | 73,614 | 68,055 | 63,241 | 58,340 | 53,186 | 49,036 | 45,325 | 42,255 |
130 | 104,181 | 94,335 | 85,990 | 78,916 | 72,021 | 66,337 | 60,231 | 55,868 | 51,462 | 47,165 | 42,617 |
140 | 110,123 | 100,959 | 91,907 | 83,937 | 76,282 | 69,166 | 62,542 | 58,024 | 53,279 | 48,172 | 45,221 |
150 | 116,871 | 106,569 | 96,747 | 87,248 | 79,558 | 72,552 | 67,231 | 61,887 | 55,879 | 51,920 | 47,294 |
160 | 125,010 | 114,309 | 103,626 | 93,897 | 84,984 | 76,736 | 69,638 | 64,276 | 57,853 | 52,464 | 47,736 |
170 | 145,541 | 131,038 | 118,664 | 108,037 | 97,361 | 88,239 | 79,539 | 71,682 | 65,134 | 59,883 | 55,622 |
180 | 148,972 | 134,485 | 121,373 | 110,770 | 101,177 | 92,651 | 83,890 | 77,395 | 69,770 | 64,727 | 59,538 |
190 | 158,112 | 143,343 | 129,344 | 117,636 | 106,177 | 96,664 | 88,302 | 81,196 | 73,647 | 66,435 | 59,951 |
200 | 160,807 | 146,085 | 132,075 | 120,534 | 110,361 | 100,000 | 91,213 | 83,837 | 77,431 | 70,269 | 63,756 |
210 | 168,757 | 152,744 | 138,444 | 126,490 | 114,599 | 103,918 | 94,407 | 85,145 | 77,258 | 69,724 | 63,027 |
220 | 176,411 | 160,563 | 144,900 | 132,005 | 119,468 | 108,097 | 98,135 | 89,162 | 80,463 | 74,083 | 67,018 |
230 | 184,799 | 166,671 | 151,890 | 138,409 | 126,226 | 114,705 | 104,774 | 94,628 | 86,326 | 77,711 | 70,686 |
240 | 193,496 | 175,373 | 158,789 | 144,672 | 130,384 | 117,663 | 107,410 | 98,605 | 89,065 | 80,514 | 74,374 |
250 | 201,338 | 182,350 | 164,128 | 148,223 | 134,770 | 121,514 | 111,145 | 100,406 | 90,852 | 82,702 | 74,946 |
260 | 208,401 | 188,721 | 170,344 | 153,835 | 139,754 | 126,181 | 113,870 | 104,463 | 96,011 | 87,442 | 80,292 |
270 | 217,730 | 197,160 | 179,153 | 162,343 | 146,392 | 132,456 | 120,182 | 109,065 | 100,052 | 91,199 | 83,619 |
280 | 224,110 | 202,550 | 183,963 | 166,497 | 150,032 | 135,634 | 123,493 | 111,643 | 101,163 | 92,965 | 83,904 |
290 | 232,148 | 210,849 | 190,875 | 173,364 | 156,643 | 141,628 | 127,625 | 115,072 | 103,972 | 94,584 | 86,406 |
300 | 241,605 | 219,250 | 197,472 | 178,785 | 162,550 | 147,599 | 133,121 | 121,076 | 109,787 | 99,407 | 89,712 |
310 | 248,962 | 224,413 | 203,247 | 184,811 | 166,576 | 150,385 | 135,772 | 122,514 | 110,759 | 99,973 | 90,647 |
320 | 256,909 | 231,864 | 209,128 | 188,322 | 171,009 | 155,103 | 141,131 | 127,811 | 115,280 | 104,705 | 94,466 |
330 | 265,547 | 240,758 | 218,456 | 197,332 | 179,424 | 163,214 | 147,430 | 134,445 | 121,004 | 110,314 | 100,289 |
340 | 272,632 | 246,898 | 223,666 | 202,280 | 183,048 | 166,198 | 151,043 | 136,307 | 124,012 | 113,323 | 103,497 |
350 | 281,330 | 254,330 | 229,050 | 206,249 | 186,604 | 169,681 | 153,595 | 139,785 | 127,651 | 116,058 | 105,984 |
360 | 288,530 | 259,930 | 235,523 | 213,873 | 192,919 | 173,916 | 157,245 | 142,391 | 128,918 | 116,437 | 105,841 |
370 | 296,249 | 267,438 | 241,653 | 217,834 | 197,661 | 179,090 | 162,840 | 146,792 | 133,547 | 120,942 | 109,857 |
380 | 305,706 | 275,450 | 248,000 | 224,843 | 203,147 | 184,087 | 165,818 | 150,352 | 137,070 | 123,861 | 112,014 |
390 | 313,258 | 282,323 | 254,785 | 230,519 | 207,865 | 187,737 | 170,631 | 154,818 | 141,088 | 127,607 | 115,819 |
400 | 320,250 | 290,096 | 262,432 | 237,476 | 215,201 | 194,398 | 175,385 | 157,850 | 143,068 | 130,504 | 118,888 |
410 | 328,857 | 296,822 | 268,353 | 241,584 | 219,151 | 197,872 | 179,151 | 162,020 | 146,114 | 132,257 | 119,199 |
420 | 336,449 | 303,756 | 273,761 | 246,721 | 223,913 | 202,767 | 183,142 | 165,370 | 148,979 | 135,418 | 123,637 |
430 | 345,074 | 311,216 | 280,745 | 254,350 | 230,135 | 207,689 | 187,015 | 169,235 | 153,292 | 138,890 | 126,831 |
440 | 353,730 | 320,331 | 288,880 | 261,394 | 235,255 | 213,300 | 193,008 | 174,632 | 158,074 | 143,652 | 129,291 |
450 | 361,165 | 325,538 | 294,113 | 265,302 | 240,279 | 216,855 | 196,391 | 177,242 | 161,081 | 146,330 | 132,495 |
460 | 369,514 | 333,378 | 300,465 | 271,653 | 246,248 | 222,250 | 201,775 | 181,630 | 165,357 | 150,591 | 137,055 |
470 | 376,461 | 340,791 | 307,159 | 277,882 | 251,232 | 226,715 | 204,700 | 186,145 | 167,661 | 151,510 | 137,194 |
480 | 384,732 | 347,480 | 313,962 | 284,331 | 256,421 | 232,680 | 210,004 | 190,882 | 173,297 | 156,409 | 142,412 |
490 | 392,703 | 354,707 | 319,832 | 289,256 | 261,737 | 237,327 | 215,482 | 195,591 | 176,908 | 161,004 | 146,676 |
500 | 400,357 | 361,487 | 326,571 | 294,688 | 266,553 | 241,475 | 217,638 | 196,642 | 177,560 | 161,406 | 146,668 |
510 | 409,411 | 369,449 | 333,439 | 301,267 | 272,872 | 247,006 | 223,401 | 201,169 | 182,097 | 165,742 | 149,715 |
520 | 416,595 | 375,649 | 340,041 | 307,144 | 278,324 | 250,789 | 226,301 | 203,945 | 184,982 | 168,051 | 151,988 |
530 | 424,224 | 382,153 | 345,595 | 311,386 | 281,036 | 253,021 | 229,468 | 207,453 | 188,038 | 170,424 | 153,973 |
540 | 432,870 | 390,156 | 351,865 | 317,853 | 286,669 | 258,269 | 233,674 | 210,790 | 190,105 | 172,489 | 155,999 |
550 | 441,791 | 398,340 | 360,245 | 324,474 | 292,720 | 264,762 | 240,148 | 217,226 | 196,795 | 178,788 | 162,460 |
560 | 448,512 | 404,273 | 363,912 | 329,334 | 296,672 | 267,930 | 241,368 | 217,632 | 196,705 | 178,144 | 161,547 |
570 | 456,082 | 410,944 | 370,222 | 333,763 | 301,413 | 272,976 | 247,250 | 222,827 | 202,449 | 182,768 | 166,462 |
580 | 465,564 | 420,312 | 379,793 | 342,087 | 308,503 | 279,051 | 251,951 | 227,351 | 205,030 | 186,357 | 167,881 |
590 | 473,624 | 426,399 | 385,075 | 347,027 | 314,228 | 284,723 | 256,748 | 232,565 | 210,273 | 190,618 | 172,546 |
600 | 480,759 | 434,166 | 392,300 | 355,048 | 320,965 | 290,571 | 261,539 | 237,067 | 214,928 | 193,939 | 176,543 |
610 | 488,617 | 440,886 | 397,525 | 359,551 | 325,258 | 293,524 | 264,954 | 239,939 | 216,284 | 195,526 | 177,923 |
620 | 496,795 | 447,840 | 403,705 | 365,093 | 328,767 | 296,104 | 267,693 | 241,648 | 219,253 | 197,770 | 178,524 |
630 | 504,460 | 454,092 | 409,043 | 368,528 | 332,916 | 301,606 | 272,375 | 246,571 | 223,385 | 202,062 | 181,982 |
640 | 512,896 | 462,901 | 417,545 | 376,418 | 339,441 | 305,892 | 276,230 | 249,664 | 226,241 | 204,367 | 184,998 |
650 | 520,456 | 468,674 | 422,619 | 382,104 | 345,769 | 311,952 | 281,324 | 254,472 | 230,811 | 208,503 | 188,713 |
660 | 529,109 | 477,942 | 431,664 | 389,034 | 351,215 | 317,689 | 286,873 | 259,187 | 234,080 | 212,399 | 192,405 |
670 | 536,440 | 482,797 | 436,061 | 393,862 | 354,964 | 320,838 | 289,255 | 260,578 | 235,256 | 212,125 | 192,018 |
680 | 544,210 | 491,473 | 444,121 | 400,075 | 360,400 | 325,826 | 294,832 | 266,658 | 240,931 | 218,687 | 197,444 |
690 | 553,979 | 499,908 | 450,681 | 407,259 | 367,109 | 331,184 | 298,214 | 269,609 | 244,641 | 221,307 | 200,141 |
700 | 561,003 | 506,054 | 456,580 | 411,957 | 372,155 | 336,460 | 304,695 | 275,814 | 248,729 | 224,411 | 203,678 |
710 | 568,029 | 511,770 | 461,457 | 415,537 | 375,968 | 338,552 | 306,497 | 277,419 | 251,055 | 226,149 | 204,722 |
720 | 577,760 | 520,112 | 469,741 | 424,688 | 383,194 | 346,453 | 313,537 | 283,807 | 257,057 | 232,482 | 210,868 |
730 | 584,147 | 527,120 | 476,036 | 430,425 | 388,026 | 349,334 | 315,769 | 284,326 | 256,286 | 231,008 | 209,872 |
740 | 593,842 | 534,816 | 482,468 | 435,915 | 394,087 | 355,963 | 321,521 | 290,887 | 263,333 | 238,554 | 215,863 |
750 | 601,359 | 542,548 | 489,101 | 441,598 | 398,134 | 359,011 | 324,254 | 292,113 | 264,814 | 238,522 | 215,064 |
Claims (1)
- Способ косвенного вихретокового резонансного контроля и измерения температуры изделий из ферромагнитных материалов, включающий расположение изделий в переменном магнитном поле индуктора в составе резонансного колебательного контура, подключенного к выходу силового источника, отличающийся тем, что измерение осуществляется за счет совместного анализа фазовых и амплитудных характеристик тока цепи индуктора в процессе нагрева изделия токами заданной частоты, при этом подключение силового источника выполняется таким образом, чтобы на резонансной частоте при активном характере импеданса индуктора ток в цепи индуктора переходил через ноль в момент времени О, не совпадающий с моментами коммутации ключей силового источника, далее осуществляют измерение амплитуды сигнала тока цепи индуктора, а также его фазового сдвига относительно сигнала напряжения силового источника с помощью гальванически развязанного датчика тока цепи индуктора, для чего полезный сигнал с этого датчика подвергают аналого-цифровому преобразованию, и проводят пару последовательных измерений с временным сдвигом до и после момента О, при этом моменты аналого-цифрового преобразования синхронизируют с моментами переключения ключей силового источника, далее с помощью линейной интерполяции определяют величину фазового сдвига в момент О и амплитуду сигнала, после чего однократно устанавливают зависимость измеряемой температуры изделия от полученных величин фазового сдвига и амплитуды сигнала, которую используют для определения температуры изделия.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2781006C1 true RU2781006C1 (ru) | 2022-10-04 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5928551A (en) * | 1996-01-16 | 1999-07-27 | Minolta Co., Ltd. | Induction heating fixing apparatus |
US7692121B2 (en) * | 2003-05-15 | 2010-04-06 | Bsh Bosch Und Siemens Hausgeraete Gmbh | Temperature control for an inductively heated heating element |
US9544947B2 (en) * | 2011-07-22 | 2017-01-10 | E.G.O. Elektro-Geraetebau Gmbh | Temperature measurement in a cooking vessel |
RU2666793C2 (ru) * | 2013-10-30 | 2018-09-12 | Конинклейке Филипс Н.В. | Тепловой барьер для беспроводной передачи мощности |
RU2762626C1 (ru) * | 2018-08-31 | 2021-12-21 | Никовенчерс Трейдинг Лимитед | Прибор для устройства генерации аэрозоля |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5928551A (en) * | 1996-01-16 | 1999-07-27 | Minolta Co., Ltd. | Induction heating fixing apparatus |
US7692121B2 (en) * | 2003-05-15 | 2010-04-06 | Bsh Bosch Und Siemens Hausgeraete Gmbh | Temperature control for an inductively heated heating element |
US9544947B2 (en) * | 2011-07-22 | 2017-01-10 | E.G.O. Elektro-Geraetebau Gmbh | Temperature measurement in a cooking vessel |
RU2666793C2 (ru) * | 2013-10-30 | 2018-09-12 | Конинклейке Филипс Н.В. | Тепловой барьер для беспроводной передачи мощности |
RU2762626C1 (ru) * | 2018-08-31 | 2021-12-21 | Никовенчерс Трейдинг Лимитед | Прибор для устройства генерации аэрозоля |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107529346B (zh) | 感应电力发射器 | |
Mu et al. | New core loss measurement method for high-frequency magnetic materials | |
US10085303B2 (en) | Method and induction heating device for determining a temperature of a cooking vessel base | |
US5811965A (en) | DC and AC current sensor having a minor-loop operated current transformer | |
JP6210938B2 (ja) | 非接触型電圧検出装置 | |
RU2525851C2 (ru) | Способ индукционного нагрева, применяемый в устройстве, содержащем магнитосвязанные индукторы | |
RU2781006C1 (ru) | Способ косвенного вихретокового резонансного контроля и измерения температуры изделий из ферромагнитных материалов | |
JP2012235685A (ja) | 制御可能な作用点を有する共振型インバータ | |
KR20180099398A (ko) | 유도 가열 조리기 | |
Prochazka et al. | Impulse current transformer with a nanocrystalline core | |
TWI491316B (zh) | 高周波加熱裝置及其頻率控制方法 | |
CN213120892U (zh) | 测温电路的拓扑结构 | |
US20140002069A1 (en) | Eddy current probe | |
Valchev et al. | Core losses in nanocrystalline soft magnetic materials under square voltage waveforms | |
US20210176832A1 (en) | Cooking apparatus | |
RU2533756C1 (ru) | Устройство двухпараметрового контроля толщины электропроводных покрытий | |
RU2676821C1 (ru) | Устройство для измерения температуры | |
EP3534673B1 (en) | Induction hob and method for operating an induction hob | |
Acero et al. | Experimental setup for inductive efficiency measurements of domestic induction systems based on energy balance | |
CN113660746B (zh) | 加热电路以及烹饪装置 | |
JP2020008380A (ja) | 磁気測定モジュール、磁気特性測定装置及び磁気特性測定方法 | |
Hiergeist et al. | Characterization of Soft Magnetic Materials in AC Magnetic Fields by Digital Methods. | |
Ganesan et al. | A relaxation oscillator based interface circuit for LVDT | |
JP2006134676A (ja) | 加熱温度制御装置 | |
Schönecker-Baußmann | Reference Load For Power Analyzer Phase Adjustment And Calibration Up To 150 Khz |