SU1154555A1 - Multichannel device for measuring temperature of rotating object - Google Patents

Abstract

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ОБЪЕКТА, включающее индуктивный токосъемник с числом вращающихс  обмоток, равным числу каналов устройства , генератор тестового сигнала, подключенный к неподвижной обмотке индуктивного токосъемника, и содержащее в каждом канале измерени  термопару , расположенную на вращающемс  объекте, магнитомодул ционный токосъемник , включак ций магнитопровод и неподвижно расположенные измерительную , модул ционную обмотки, обмотки обратной св зи и дополнительной модул ции, а также вращающуюс  обмотку, подключенную через соответствующую вращающуюс  обмотку индуктивного токосъемника к термопаре , и вторичную аппаратуру, включающую согласующий блок, подключенный к измерительной обмотке, последовательно соединенные режек- торный фильтр, фильтр верхних частот, первьй полосовой фильтр, первый выпр митель и первый интегратор, подключенный к управл ющему входу управл емого усилител , нагруженного через регистратор на обмотку обратной св зи, второй интегратор, выход которого подсоединен к входу управл емого усилител , генератор тока основной модул ции, нагруженный на модул ционную обмотку, последовательно соединенные делитель частоты и генератор тока дополнительной модул ции , нагруженный на обмотку дополнительной модул ции, фильтр низких частот, подсоединенный к выходу режекторного фильтра, и второй полосовой фильтр, отличающеес  (Л тем, что, с целью уменьшени  погрешности преобразовани  и увеличени  чувствительности, во вторичную аппаратуру каждого канала введены третий полосовой фильтр, второй и третий выпр мители, двухвходовый коммутатор ,и сумматор, причем выход фильтра низких частот подсоединен к первому вхо:л ду коммутатора, к второму входу кото14; ел рого подсоединен выход генератора тока; основной модул ции, первый выход мутатора подключен |к входу, второго :л полосового фильтра, второй выход к входу третьего полосового фильтра, а управл ющий вход - к выходу делител  частоты, вход второго выпр мител  подключен к выходу второго полосового фильтра, а выход - к первому iвходу сумматора, вход третьего выпр мител  подключен к выходу третьего полосового фильтра, а выход - к второ му входу сумматора, выход которого подсоединен к входу второго интегратора , вход делител  частоты подключенMULTICHANNEL DEVICE FOR MEASURING TEMPERATURE rotating object comprising an inductive current collector with the number of rotatable winding to the number of unit channels, the test signal generator connected to the fixed winding of the inductive current collector, and containing in each channel measuring thermocouple disposed on the rotating object magnitomodul insulating current collector vklyuchak magnetic circuit and stationary measuring, modulation windings, feedback windings and additional modulation as well as a rotating winding connected via an appropriate rotating winding of an inductive current collector to a thermocouple, and a secondary apparatus including a matching unit connected to the measuring winding connected in series with a rejection filter, high pass filter, first bandpass filter, first rectifier and first integrator connected to the control input of the controlled amplifier, loaded through the recorder to the feedback winding, the second integrator, the output of which is connected to the control input amplifier, a main modulation current generator, loaded on the modulation winding, a serially connected frequency divider and an additional modulation current generator, loaded on the additional modulation winding, a low-pass filter connected to the output of the notch filter, and a second band-pass filter that is different ( In order to reduce the conversion error and increase the sensitivity, a third bandpass filter, a second and a third rectifier, two hvhodovy switch, and an adder, wherein the low pass filter output is connected to first WMOs: L dy switch to the second input koto14; The output of the current generator is connected; main modulation, the first mutator output is connected to the input, the second: l bandpass filter, the second output to the input of the third bandpass filter, and the control input to the output of the frequency divider, the input of the second rectifier is connected to the output of the second bandpass filter, and the output - to the first input of the adder, the input of the third rectifier is connected to the output of the third bandpass filter, and the output to the second input of the adder, the output of which is connected to the input of the second integrator, the input of the frequency divider is connected

Description

к выходу генератора тока основной модул ции, а выход согласующего блокаto the output of the current generator of the main modulation, and the output of the matching unit

11545551154555

соедина с connect with

входом режекторного фильтра.notch filter input.

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике и предназначено дл  бесконтактного измерени температуры вращающихс  частей различного теплоэнергетического оборудовани .The invention relates to information and measuring technology and is intended for contactless measurement of the temperature of rotating parts of various heat and power equipment.

Известны устройства, предназначенные дл  бесконтактного измерени  тем- пературы вращающихс  объектов, использующие дополнительные активные преобразователи , расположенные на вращающемс  объекте Щ .Devices are known that are designed for contactless measurement of the temperature of rotating objects using additional active transducers located on the rotating object Sh.

Однако активные элементы (полупроводниковые интегральные, микросхемы дискретные полупроводниковые элементы имеют ограниченный диапазон рабочих температур, обычно не превышающий 80-1 20 С.However, the active elements (semiconductor integrated circuits, discrete semiconductor chips have a limited operating temperature range, usually not exceeding 80-1 20 C.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  многоканальное устройство дл  измерени  температуры вращающегос  объекта, содержащее индуктивный токосъемник с числом вращающихс  обмоток, равным числу каналов устройства, генератор тестового сигнала, нагруженный на неподвижную обмотку индуктивного токосъемника и несколько одинаковых каналов преобразовани  температуры. Кажды канал включает магнитомодул ционный токос-вемник, состо щий из магнитопровода , вращающейс  обмотки, подключенной через соответствук цую вращающуюс  обмотку индуктивного токосъемника к термопаре, расположенной на вращающемс  объекте, и неподвижных измерительной, модул ционной обмоток, обмоток обратной св зи и дополнительной модул ции. Вторична  аппаратура каждого кайала содержит последовательно соединенные согласукндий блок, первый управл емый ключ, режекторный фильтр, фильтр верхних частот, первый полосовой фильтр, демодул тор, первый интегратор, последовательно соединенные фильтр низких частот, второй полосовой фильтр, второй управл емый ключ, второй интегратор.The closest to the technical essence of the invention is a multichannel device for measuring the temperature of a rotating object, containing an inductive current collector with a number of rotating windings equal to the number of device channels, a test signal generator loaded onto a fixed winding of an inductive current collector and several identical temperature conversion channels. Each channel includes a magnetically-modulated current collector consisting of a magnetic core, a rotating winding connected through the corresponding rotating winding of an inductive current collector to a thermocouple located on the rotating object, and motionless measuring, modulation windings, feedback windings, and additional modulation. The secondary equipment of each kaial contains a unit connected in series, a first controllable key, a notch filter, a highpass filter, a first bandpass filter, a demodulator, a first integrator, a serially connected low pass filter, a second bandpass filter, a second controlled key, and a second integrator.

управл емый усилитель, регистратор, последовательно соединенные генератор тока основной модул ции, умножитель частоты, делитель частоты, генератор тока дополнительной модул ции. К измерительной обмотке магнитомодул ционного токосъемника подключен согласующий блок, а к обмотке дополнительной модул ции - генератор тока дополнительной модул ции. Первый интегратор подсоединен к управл емому усилителю, фильтр низких частот - к режекторному фильтру, генератор тока основной модул ции к модул ционной обмотке магнитомодул ционного токосъемника. Между первым .управл емым ключом и делителем частоты включен одновибратор, а к второму управл емому ключу подсоединены умножитель и делитель частоты 2.controlled amplifier, recorder, serially connected main modulation current generator, frequency multiplier, frequency divider, additional modulation current generator. A matching unit is connected to the measuring winding of the magnetic-modulating current collector, and an additional modulation current generator is connected to the additional modulation winding. The first integrator is connected to the controlled amplifier, the low-pass filter to the notch filter, the main modulation current generator to the modulation winding of the magnetic modulation current collector. A one-shot is switched on between the first control key and the frequency divider, and a multiplier and a frequency divider 2 are connected to the second control key.

Недостатком известного устройства  вл етс  сравнительно больша  погрешность преобразовани . Это вызвано тем, что при смене пол рности тока дополнительной модул циии наличии посто нного сигнала термопары происходит резкое изменение уровн  второй информативной гармоники тока основной модул ции. Высокодобротный полосовой фильтр из-за большой посто нной времени усредн ет изменение уровн  второй гармоники, вызыва  дополнительную погрешность.A disadvantage of the known device is the relatively large conversion error. This is because when the polarity of the current of the additional modulation is changed by the presence of a constant thermocouple signal, the level of the second informative harmonic of the current of the main modulation sharply changes. The high-quality band-pass filter, due to the long time constant, averages the change in the second harmonic level, causing an additional error.

Цель изобретени  - уменьшение погрешности преобразовани  и увеличение чувствительности устройства.The purpose of the invention is to reduce the conversion error and increase the sensitivity of the device.

Дл  достижени  поставленной цели в мнвгоканальном устройстве дл  измерени  температуры вращающегос  объекта, включающем индуктивный токосъемник с числом вращающихс  обмоток, равным числу каналов устройства, генератор тестового сигнала, подключенный к неподвижной обмотке индуктивного токосъемника, и содержащем в каждом канале измерени  термопару , расположенную на вращающемс  объекте, магнитомодул ционный токо3 съемник, включающий магнитопровод и неподвижно расположенные измерительную , модул ционную обмотки, обмотки обратной св зи и дополнитель ной модул ции, а также вращающуюс  обмотку, подключенную через соответствующую вращающуюс  обмотку индуктивного .токосъемника к термопаре, и вторичную аппаратуру, включающую согласующий блок, пoдкJ ючeнный к измерительной обмотке, последователь но соединенные режекторный фильтр, фильтр верхних частот, первый полосо вой фильтр, первый выпр митель и первый интегратор, подключенный к управл ющему входу управл емого усилител , нагруженного через регистр тор на обмотку обратной св зи, второй интегратор, выход которого подсоединен к входу управл емого усилител , генератор тока основной модул ции , нагруженный на модул ционную обмотку, последовательно соединенные делитель частоты и генератор тока дополнительной модул ции, нагруженны на обмотку дополнительной модул ции, фильтр низких частот, подсоединенный к выходу режекторного фильтра, и второй полосовой фильтр во вторичную аппаратуру каждого канала, введены третий полосовой фильтр, второй и третий выпр мители, двухвходовой коммутатор и сумматор, причем выход фильтра низких частот подсоединен .к первому входу коммутатора, к второ му входу которого подсоединен выход генератора тока основной модул ции, первый выход коммутатора подключен к входу второго полосового фильтра, второй выход - к входу третьего поло сового фильтра, ауправл ющий вход к выходу делител  частоты, вход второго вьшр мител  подключен к выхо ду второго полосового фильтра, а выход - к,первому входу сумматора, вход третьего выпр мител  подключен к выходу третьего полосового фильтр а выход - к второму входу сумматора выход«которого подсоединен к входу второго интегратора, вход делител  частоты подключен к вькоду генератора тока основной модул ции, а вых согласующего блока соединен с входом режекторного фильтра. На фиг. 1 приведена функциональна  схема многоканального устройства дл  измерени  температуры вращающихс  объектов; на фиг. 2-3-диаграммы 55 напр жений, по сн ющие работу устройства . Устройство содержит магнитомодул цириные токосъемники 1, число которых равно числу каналов измерени  температуры вращающегос  объекта. Магнитомодул ционный токосъемник 1 состоит из магнитопровода 2, вращающейс  обмотки 3 и неподвижных измерительной 4, модул ционной 5, дополнительной модул ции 6 и обратной св зи 7 обмоток. Индуктивный токосъемник 8 содержит магнитопровод 9, неподвижную обмотку 10 и р д вращающихс  обмоток 11, число которых равно числу каналов измерени . Второй индуктивньй токосъемник 12 состоит из магнитопровода 13 и двух обмоток - вращающейс  1А и неподвижной 15. К неподвижной обмотке 15 второго индуктивного токосъемника 12 подключено устройство 16 дл  измерени  температурь: холодного спа  одной из термопар 17, а вращающа с  обмотка 14 подсоединена к т рморезистору 18, расположенному около холодного спа  той же термопары 17. На вращающемс  объекте расположены термопары 17, число которых равно числу каналов устройства, и допол-. нительные резисторы 19, которые обеспечивают определенный режим работы термопары 17, например режим заданного тока, в случае, если активное сопротивление вращающихс  обмоток 3 и 11 и соединительных проводов мало. Термопары 17 включены последовательно с соответствующими вращающимис  обмотками 11 индуктивного токосъемника 8 и резисторами 19 соединены с вращающимис  обмотками 3 соответствующих магнитомодул ционных токосъемников 1. Неподвижна  обмотка 10 индуктивного токосъемника 8 соединена с генератором 20 тестового сигнала, который представл ет собой Генератор переменного напр жени  стабильной частоты (2-3 кГц) и стабильной амплитуды определенной величины, не вли ющей на магнитное состо ние магнитопроводов 2 магнитомодул ционных токосъемников 1. Аппаратура обработки измерительного сигнала, одинакова  дл  каждого канала (на фиг. 1 показан только один канал преобразовани ), содержит генератор 21 тока основной .модул ции стабильной частоты и амплитуды, делитель 22 частоты с коэффициентом делени  8-10, генератор 23 тока дополнительной модул ции, согласующий блок 24, режекторный фильтр 25, фильтр 26 верхних частот, первый полосовой фильтр 27, первый вьтр митель 28, первый интегратор 29, управл емый усилитель 30, фильтр 31 низких частот, двухвходовой коммутатор 32, второй 33 и третий 34 полосовые фильтры, второй 35 и третий 36 выпр мители, сумматор 37, второй интегратор 38 и регистратор 39. Измерительна  обмотка 4 подключена к входу согласующего блока 24, Послед ний подсоединен через режекторный фильтр 25, подавл ющий первую гармонику тока основной модул ции, к фильтру 26 верхних частот, частота среза которо го в 2-3 раза меньше частоты тестового сигнала. Далее.к его выходу последовательно подключены первый полосовой фильтр 27, настроенный на частоту тестового сигнала, первый выпр митель 28, первый интегратор 29 подсоединенный к управл ющему входу управл емого усилител  30. К режекторному фильтру 25 подсоединен фильтр 31 низких частот, частота среза которого в 2-3 раза выше часто ты второй гармоники тока основной модул ции. Двухвходовой коммутатор 32 вход которого подсоединен к фильтру 31 низких частот и генератору 21 тока основной модул ции, а два выхода к второму 33 и третьему 34 полосовым фильтрам соответственно, управл етс  низкочастотным сигналом частоты тока дополнительной модул ции от делител  22 частоты. Второй 33 и третий 34 полосовые фильтры настроены на часто ту второй гармоники частоты тока основной модул ции. К второму полосо вому фильтру 33 подсоединен вход второго выпр мител  35. К выходу третьего полосового фильтра 34 подсоединен третий выпр митель 36. Выходы второго 35 и третьего 36 вьшр мителей подсоединены к входам сумматора 37. К вькоду сумматора 37 подсоединены второй интегратор 38, управл емый усилитель 30 и регистратор 39 тока, нагруженньй на обмотку 7 обратной св зи магнитомодул ционного токосъемника 1. Выход генератора 21 соединен с модул ционной обмоткой 5. и входом делител  22 частоты. Выход делител  22 подключен к входу генератора 23, нагруженного на обмотку 6, дополнительной модул ции. Устройство работает следующим образом.(при работе одного канала). Генератор 21 тока основной модул ции создает в модул ционной обмотке 5 магнитомодул ционного токосъемника 1 магнитньй поток, достаточный дл  глубокого насыщени .одного из участков магнитопровода 2. В обмотку 6 дополнительной модул ции от генератора 23 тока дополнительной модул ции поступает переменный ток пр моугольной формы с одинаковой длительностью положительного и отрицательного полупериодов. Тестовый сигнал от генератора 20 через первьй индуктианьй токосъемник 8 подаетс  на вращающийс  объект в цепь термопары 17 и проходит через магнитомодул ционньй токосъемник 1. В измерительной обмотке 4 наводитс  сигнал, содержащий сумму ЭДС первой гармоники тока основной модул ции, второй информативнЪй гармоники тока основной модул ции, тестового .сигнала и более высоких гармоник частоты тока основной модул ции (фиг. 2а)-. Режекторный фильтр 25 подавл ет первую гармонику частоты тока основной модул ции, котора   вл етс  паразитной трансформаторной ЭДС, наведенной потоками рассе ни  тока основной модул ции, и не-несет измерительной информации. Фильтр 26 верхних частот и полосовой фильтр 27 выдел ют тестовьй сигнал, которьй после вьтр млени  первым выпр мителем 28 сглаживаетс  интегратором 29 и поступает на управл ющий вход yni)aB- л емого усилител  30, измен   его коэффициент усилени . Фильтр 31 низких частот отдел ет информационньй сигнал от тестового сигнала. Коммутатор 32 осуществл ет разделение информативного сигнала на два канала преобразовани . Первый канал содержит второй полосовой фильтр 33 и второй выпр митель 35, а второй канал - третий полосовой фильтр 34 и третий выпр митель 36, Один канал выдел ет информацию в положительньй полупериод низкочастотного тока дополнительной модул ции, другой - в отрицательный. Кроме того, в те полупериоды низкочастотного тока дополнительной модул ции, в которые 7115 информативный сигнал в канал не посту пает, через коммутатор 32 в канал подаетс  сигнал стабильной амплитуды и частоты от генератора 21 тока основ ной модул ции. Амплитуда этого сигнала должна равн тьс  среднему значению информативного сигнала второй гармоники тока основной модул ции. На фиг. 26 и 2в соответственно приведены формы напр жений на входах второго 33 и третьего 34 полосоБик фильтров. При этом на выходах фильтров 33 и 34 по в л ютс  в соответствующие полупериоды затухающие колебани , причем стабильной длительности и амплитуды (фиг. За и Зб). Сигнал на выходе сумматора 37 имеет форму, показанную на фиг. Зв. При отсутствии посто нного магнитного пол , вызванного сигналом термопары 17, симметри  магнитных потоков, наведенных низкочастотным током допол нительной модул ции, не нарущаютс . Уровни второй гармоники в каждый полупериод низкочастотного тока допол нительной модул ции одинаковы, площади положительной и отрицательной полуволн низкочастотного напр жени  тоже одинаковы и на выходе второго интегратора 38 имеетс  нулевой сигнал Через регистратор 39 ток по обмотке 7 обратной св зи магнитомодул ционного токосъемника 1 не протекает. По вление посто нного сигнала термопары 17 создает в магнитопроводе 2 магнитомодул ционного токосъемника 1 -посто нный магнитный поток, которьш суммируетс  в один полупериод с магнитным потоком низкочастотного тока дополнительной модул ции и вычитаетс  в другой. Это вызовет соответственно увеличение уровн  второй гармоники в один полупериод низкочастотного тока дополнительной модул ции и уменьшение в другой. На выходе сумматора 37 площади положительного и отрицательного полупериодов сигнала станов тс  разными. Второй интегратор 38 выдел ет посто нную составл ющую этого напр жени , пропорциональную ЭДС термопары 17, Управл емый усилитель 30 преобразует напр жение на выходе второго интегратора 38 в ток, который через регистратор 39 поступает в обмотку 7 обратной св зи магнитомодул ционного токосъемника 1, компенсиру  магнитньй поток, созданный током термопары 17. 5 Окончательно определение трмперагуры вращающегос  объекта в месте закладки термопары 17 производитс  - учетом значени  температуры холодного спа . Это значение определ етс  с помощью терморезистора 18, индук-:тивного токосъемника 12 и блока 16 измерени  температуры холодного спа . Изменение коэффициента преобразовани  магнитомодул ционного токосъемника 1 при изменении температуры окружающей среды, привод щем к изменению магнитных свойств материала - . магнитопровода, воздушных зазоров т.п., компенсируетс  с помощью цепи преобразовани  тестового сигнала, включающей блоки 24-30. При этом изменени  уровн  огйбакицей тестового сигнала на выходе первого интегратора 29 с обратньм знаком подаютс  на управл ющий вход управл емого усилител  30, измен   его коэффициент усилени  таким образом, чтобы коэффициент передачи тракта, включающего магнитомодул ционный токосъемник 1 , линию св зи, блоки 24, 25, 31, 32, 33 и 34, 35 и 36, 37, 38 и 30, оставалс  посто нным. Тем самым в получающейс  компенсационной схеме исключаетс  вли ние мультипликативных составл ющих погрешности преобразовани . Аддитивна  составл юща  погрешности преобразовани  магнитомодул ционного токосъемника 1 устран етс  с помощью метода преобразовани , включающего дополнительную модул цию. При этом используетс  симметри  кривой намагничивани  магнитопронода 2 магнитомодул ционного токосъемника 1, что обеспечивает одинаковое изменение площадей отрицательной и положительной полуволн низкочастотного напр жени  дополнительной модул ции на выходе выпр мителей 35 и 36 при изменении магнитных свойств магнитопрьвода вызванных колебани ми температуры. Несмотр  на то, что площади полуволн мен ютс , разность их при изменении параметров окружающей среды остаетс  посто нной. Отсутствие в предлагаемом устройстве по сравнению с известным управл емых ключей, выражающих переходный процесс после согласующего блока, позвол ет увеличить количество информации в каждый полупериод тора допол9115455510In order to achieve this goal, in a channel device for measuring the temperature of a rotating object, including an inductive current collector with a number of rotating windings equal to the number of device channels, the test signal generator connected to the fixed winding of the inductive current collector and containing a thermocouple in each measurement channel is located on the rotating object, magnetic modulating current remover, including magnetic core and fixed measuring, modulation winding, reverse winding in conjunction with additional modulation, as well as a rotating winding connected through a corresponding rotating winding of an inductive collector to a thermocouple, and secondary equipment including a matching unit, connected to the measuring winding, successively connected notch filter, high pass filter, first band the first filter, the first rectifier and the first integrator connected to the control input of the controlled amplifier loaded through the register on the feedback winding, the second integrator whose output is connected to the input of a controlled amplifier, a main modulation current generator, loaded on the modulation winding, a serially connected frequency divider and an additional modulation current generator, loaded on the additional modulation winding, a low frequency filter connected to the notch filter, and a second band pass a filter in the secondary equipment of each channel; a third band-pass filter, a second and a third rectifier, a two-input switch and an adder are introduced, the output of the low-pass filter is connected to switch input, to the second input of which the output of the main modulation current generator is connected, the first output of the switch is connected to the input of the second bandpass filter, the second output to the input of the third band filter, a control input to the output of the frequency divider, the input of the second top connector is connected to the output of the second bandpass filter, and the output to the first input of the adder, the input of the third rectifier is connected to the output of the third bandpass filter and the output to the second input of the adder whose output is connected to the input of the second integrat pa, the frequency divider input is connected to the main current generator vkodu modulation and O matching block connected to the input of notch filter. FIG. 1 is a functional diagram of a multichannel device for measuring the temperature of rotating objects; in fig. 2-3 diagrams of 55 voltages for the operation of the device. The device contains a magnetic module current collectors 1, the number of which is equal to the number of channels for measuring the temperature of a rotating object. The magnetically-modulating current collector 1 consists of a magnetic circuit 2, a rotating winding 3 and a fixed measuring 4, a modulation 5, an additional modulation 6, and a feedback 7 of the windings. The inductive current collector 8 comprises a magnetic core 9, a fixed winding 10 and a number of rotating windings 11, the number of which is equal to the number of measurement channels. The second inductive current collector 12 consists of a magnetic circuit 13 and two windings - rotating 1A and stationary 15. A device 16 for measuring temperature is connected to the fixed winding 15 of the second inductive current collector 12: a cold spa of one of the thermocouples 17, and the rotating winding 14 is connected to a thermistor 18 located near the cold junction of the same thermocouple 17. Thermocouples 17 are located on the rotating object, the number of which is equal to the number of channels of the device, and additional. These are heavy resistors 19 that provide a certain mode of operation for thermocouple 17, for example, a given current mode, in the case where the resistance of the rotating windings 3 and 11 and the connecting wires are small. Thermocouples 17 are connected in series with the corresponding rotating windings 11 of the inductive current collector 8 and resistors 19 are connected to the rotating windings 3 of the respective magnetic modulation current collectors 1. The stationary winding 10 of the inductive current collector 8 is connected to the test signal generator 20, which is a variable frequency alternator with a stable frequency ( 2–3 kHz) and a stable amplitude of a certain magnitude that does not affect the magnetic state of the magnetic cores 2 of the magnetic modulation current collector 1. The measuring signal processing equipment, the same for each channel (only one conversion channel is shown in Fig. 1), contains a basic frequency modulator current generator 21 of stable frequency and amplitude, a frequency divider 22 with a division factor of 8-10, additional current generator 23 modulation, matching unit 24, notch filter 25, high-pass filter 26, first band-pass filter 27, first coupler 28, first integrator 29, controlled amplifier 30, low-pass filter 31, two-input switch 32, second 33 and third 34 bandpass fi the second, 35 and third, 36 rectifiers, the adder 37, the second integrator 38, and the recorder 39. Measuring winding 4 is connected to the input of matching unit 24, the last is connected through a notch filter 25, which suppresses the first harmonic of the main modulation current, 26 high frequencies, which cutoff frequency is 2-3 times less than the frequency of the test signal. Further, the first band-pass filter 27 tuned to the frequency of the test signal, the first rectifier 28, the first integrator 29 connected to the control input of the controlled amplifier 30 are connected to its output. The low-pass filter 31 is connected to the notch filter 25, the cut-off frequency of which is 2-3 times the frequency of the second harmonic of the main modulation current. A two-input switch 32 whose input is connected to a low-pass filter 31 and a primary modulation current generator 21, and two outputs to the second 33 and third 34 bandpass filters, respectively, is controlled by a low-frequency signal of the additional modulation current frequency from frequency divider 22. The second 33 and third 34 bandpass filters are tuned to the frequency of the second harmonic frequency of the main modulation current. A second rectifier 35 is connected to the second bandpass filter 33. A third rectifier 36 is connected to the output of the third bandpass filter 34. The outputs of the second 35 and third 36 connectors are connected to the inputs of the adder 37. The second integrator 38 is controlled by the code 37 the amplifier 30 and the current recorder 39 loaded on the feedback winding 7 of the magnetic modulating current collector 1. The output of the generator 21 is connected to the modulation winding 5. and the input of the frequency divider 22. The output of the divider 22 is connected to the input of the generator 23, loaded on the winding 6, of additional modulation. The device works as follows. (When one channel is operating). The main modulation current generator 21 creates in the modulation winding 5 of the magnetic modulating current collector 1 a magnetic flux sufficient to deeply saturate one of the sections of the magnetic circuit 2. The additional modulation winding 6 receives a rectangular alternating current from the additional modulation current generator 23 equal duration of positive and negative half periods. The test signal from generator 20 through the first induction current collector 8 is fed to the rotating object in the thermocouple circuit 17 and passes through the magnetic modulus current collector 1. In measuring winding 4, a signal is induced that contains the sum of the first harmonic emf of the current of the main modulation, the second informative harmonic of the main modulation current - test signal and higher harmonics of the frequency of the main modulation current (Fig. 2a) -. The notch filter 25 suppresses the first harmonic of the frequency of the main modulation current, which is a parasitic transformer EMF induced by the main modulation current dissipation flows and does not carry measurement information. The high pass filter 26 and the band pass filter 27 isolate a test signal, which, after turning off the first rectifier 28, is smoothed by the integrator 29 and fed to the control input yni) aB-leable amplifier 30, changing its gain factor. A low pass filter 31 separates the information signal from the test signal. Switch 32 divides the informative signal into two conversion channels. The first channel contains the second bandpass filter 33 and the second rectifier 35, and the second channel contains the third bandpass filter 34 and the third rectifier 36. One channel selects information in the positive half-period of the low-frequency current of additional modulation, the other in the negative. In addition, in those half-periods of the low-frequency current of additional modulation, in which the 7115 informative signal does not enter the channel, a signal of stable amplitude and frequency from the main modulation current generator 21 is fed through the switch 32 to the channel. The amplitude of this signal must be equal to the average value of the informative signal of the second harmonic of the main modulation current. FIG. Figures 26 and 2c respectively show the voltage forms at the inputs of the second 33 and third 34 band pass filters. At the same time, at the outputs of the filters 33 and 34, damped oscillations appear in the corresponding half-periods, with stable duration and amplitude (Fig. For and 3b). The signal at the output of the adder 37 has the form shown in FIG. Sound In the absence of a constant magnetic field caused by the signal of the thermocouple 17, the symmetry of the magnetic fluxes induced by the low-frequency current of the additional modulation does not break. The second harmonic levels in each half-cycle of the low-frequency current of the additional modulation are the same, the areas of the positive and negative half-waves of the low-frequency voltage are also the same, and the output of the second integrator 38 has a zero signal. The current in the feedback winding 7 of the magnetically modulated current collector 1 does not leak. The occurrence of the constant signal of the thermocouple 17 creates in the magnetic core 2 a magnetic modulating current collector 1-a permanent magnetic flux, which is summed up in one half-period with the magnetic flux of an additional low-frequency current modulated and subtracted into the other. This will cause a corresponding increase in the level of the second harmonic in one half-period of the low-frequency current of the additional modulation and a decrease in the other. At the output of the adder 37, the areas of the positive and negative half-periods of the signal become different. The second integrator 38 allocates a constant component of this voltage, proportional to the emf of thermocouple 17, the controlled amplifier 30 converts the voltage at the output of the second integrator 38 into the current, which through the recorder 39 enters the feedback winding 7 of the magnetic modulating current collector 1, compensates the magnetic flux created by the thermocouple current 17. 5 Finally, the determination of the thermperagure of the rotating object at the location of the thermocouple 17 is made taking into account the temperature of the cold spa. This value is determined by a thermistor 18, an inductive current collector 12, and a cold spa temperature measurement unit 16. The change in the conversion coefficient of the magnetic modulating current collector 1 with a change in the ambient temperature, leading to a change in the magnetic properties of the material -. the magnetic circuit, air gaps, etc., is compensated by the conversion circuit of the test signal including blocks 24-30. At the same time, the change in the level of the test signal at the output of the first integrator 29 with the opposite sign is fed to the control input of the controlled amplifier 30, changing its gain in such a way that the transmission coefficient of the path including the magnetically modulating current collector 1, communication line, blocks 24, 25, 31, 32, 33 and 34, 35 and 36, 37, 38 and 30, remained constant. Thus, in the resulting compensation scheme, the influence of the multiplicative components of the conversion error is eliminated. The additive component of the conversion error of the magnetically modulated current collector 1 is eliminated by the conversion method, which includes an additional modulation. In this case, the symmetry of the magnetization curve of the magnetic core 2 of the magnetic modulating current collector 1 is used, which provides the same change in the areas of the negative and positive half-waves of the low-frequency additional modulation voltage at the output of rectifiers 35 and 36 when the magnetic properties of the magnetic magnet caused by temperature fluctuations change. Although the half-wave areas change, the difference between them when the environmental parameters change remains constant. The absence of the proposed device in comparison with the known controlled keys, expressing the transition process after the matching unit, allows an increase in the amount of information in each half-period of an additional 9115455510

нительной модул ции и тем самым увели-- латаемого устройства также уменьшена,чить чувствительность устройства. Погрешность преобразовани  у пр.ед15modulation, and thus the expandable device, is also reduced to increase the sensitivity of the device. Conversion error at pr.ed15

Г6G6

1414

8eight

fefe

,п I, n i

2020

ЩU

I I

ff

ЮYU

-.-.

путем введени  двух каналов преобразовани .by introducing two conversion channels.

./2 13./2 13

враи4 уюи((/йс  (Л7vrai4 uyui ((/ ys (L7

rffrff

ff

W 19W 19

II

f7f7

::

гg

.tl.tl

Фиг.11

аbut

tl.tl.

вшlush

ГR

л.l

1 one

Claims (1)

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВРАЩАЮЩЕ-MULTI-CHANNEL DEVICE FOR MEASURING ROTATING TEMPERATURE - ГОСЯ ОБЪЕКТА, включающее индуктивный токосъемник с числом вращающихся обмоток, равным числу каналов устройства, генератор тестового сигнала, подключенный к неподвижной обмотке индуктивного токосъемника, и содержащее в каждом канале измерения термопару, расположенную на вращающемся объекте, магнитомодуляционный токосъемник, включающий магнитопровод и неподвижно расположенные измерительную, модуляционную обмотки, обмотки обратной связи и дополнительной модуляции, а также вращающуюся обмотку, подключенную через соответствующую вращающуюся обмотку индуктивного токосъемника к термопаре, и вторичную аппаратуру, включающую согласующий блок, подключенный к измерительной обмотке, последовательно соединенные режекторный фильтр, фильтр верхних частот, первый полосовой фильтр, первый выпрямитель и первый интегратор, подключенный к управляющему входу управляемого усилителя, нагруженного, через регистратор на обмотку обратной связи, второй интегратор, выход которого подсоединен к входу управляемого усилителя, генератор тока основной модуляции, нагруженный на модуляционную обмотку, последовательно соединенные делитель частоты и генератор тока дополнительной модуляции, нагруженный на обмотку дополнительной модуляции, фильтр низких частот, подсоединенный к выходу режекторного фильтра, и второй поло- с совой фильтр, отличающееся·^ тем, что, с целью уменьшения погрешности преобразования и увеличения чувствительности, во вторичную аппаратуру каждого канала введены третий полосовой фильтр, второй и третий выпрямители, двухвходовый коммутатор ,и сумматор, причем выход фильтра низких частот подсоединен к первому входу коммутатора, к второму входу которого подсоединен выход генератора тока основной модуляции, первый выход коммутатора подключен ж входу; второго полосового фильтра, второй выход к входу третьего полосового фильтра, а управляющий вход - к выходу делителя частоты, вход второго выпрямителя подключен к выходу второго полосового фильтра, а выход - к первому Iвходу сумматора, вход третьего выпрямителя подключен к выходу третьего полосового фильтра, а выход - к второ* му входу сумматора, выход которого подсоединен к входу второго интегратора, вход делителя частоты подключен к выходу генератора тока основной модуляции, а выход согласующего блокаOFFICE OBJECT, including an inductive current collector with the number of rotating windings equal to the number of device channels, a test signal generator connected to the stationary winding of the inductive current collector, and containing in each measurement channel a thermocouple located on a rotating object, a magnetomodulating current collector, including a magnetic circuit and a fixed measuring modulation windings, feedback windings and additional modulation, as well as a rotating winding connected through the corresponding rotation the inductive current collector winding to a thermocouple, and secondary equipment, including a matching unit connected to the measuring winding, a notch filter, a high-pass filter, a first bandpass filter, a first rectifier and a first integrator connected to the control input of a controlled amplifier loaded through a recorder to the feedback winding, the second integrator, the output of which is connected to the input of the controlled amplifier, the main modulation current generator, loaded on modulation a winding, series-connected frequency divider and additional modulation current generator loaded on the additional modulation winding, a low-pass filter connected to the output of the notch filter, and a second band-pass filter, characterized in that, in order to reduce the conversion error and increasing sensitivity, a third bandpass filter, a second and third rectifier, a two-input switch, and an adder are introduced into the secondary equipment of each channel, and the output of the low-pass filter is connected to the first input of the switch, to the second input of which the output of the main modulation current generator is connected, the first output of the switch is connected to the input; the second bandpass filter, the second output to the input of the third bandpass filter, and the control input to the output of the frequency divider, the input of the second rectifier is connected to the output of the second bandpass filter, and the output to the first I input of the adder, the input of the third rectifier is connected to the output of the third bandpass filter, and the output is to the second * input of the adder, the output of which is connected to the input of the second integrator, the input of the frequency divider is connected to the output of the main modulation current generator, and the output of the matching unit I соедине с входом режекторного фильтра.I connected to the input of the notch filter.