SU1377616A1

SU1377616A1 - Устройство дл бесконтактного измерени температуры поверхности ферромагнитных тел

Info

Publication number: SU1377616A1
Application number: SU853988086A
Authority: SU
Inventors: Борис Сергеевич Игнатьев; Натан Моисеевич Лицын; Александр Валентинович Мамаев; Владимир Александрович Панов
Original assignee: Пермский политехнический институт
Priority date: 1985-12-16
Filing date: 1985-12-16
Publication date: 1988-02-28

Abstract

Изобретение может быть использовано при определении температур поверхности ферромагнитных тел. Цель изобретени - повышение точности измерени за счет исключени вли ни паразитных емкостей. Увеличение температуры поверхности тела приведет к уменьшению удельной проводимости материала тела и его магн.проницаемости . Изменение удельной проводимости вызовет изменение фазы напр жени на выходе фазометра 8, и на выходе сумматора 9 по витс напр жение не равное , нулю. Это вызовет уменьшение напр жени на обмотке 4 подмагничива- ни , что вызовет увеличение магн.проницаемости материала ферромагнитной детали 18. Уменьшение тока йодмагни- чивани будет происходить до тех пор, пока величина обобщенного параметра не будет равна начальной, заданной в режиме настройки. В этот момент на-о пр жение на выходе интегратора 11 соответствует измер емой температуре поверхности тела. 1 ил.

Description

H-tiJ Ol 1 ГУ оС ry

; с тз

/

12

Изобретение относитс к температурным измерени м и может использоватьс при определении температур поверхности ферромагнитных тел,

Цель изобретени - повьшение точности измерени за счет исключени вли ни паразитных емкостей.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство содержит детектирующую катушку 1 с обмотками возбуждени 2, измерительной 3 и подмагничивающей 45 балластную катушку 5 с обмотками возбуждени 6 и измерительной 7, фазометр 8, сумматор 9, задатчик 10 напр жени , интегратор 11, ключ 12 с подвижным 13, неподвижным 14 и дополнительным неподвижным 15 контактами , дифференциальный усилитель 16 и дополнительный задатчик 17 напр жени . Один из выводов возбуждающей обмотки 2 детектирующей катушки 1 подключен к генератору (не показан). Позицией 18 на чертеже обозначена деталь j температура которой измер етс

Устройство работает следующим образом .

В режиме настройки ключ 12 находитс в положении Н. Ток обмотки 4 подмагничивани имеет максимальное значение. Деталь 18, имеющую начальную температуру, помещают в детектирующую катушку 1 и фазометр 8 измер ет начальный угол сдвига фаз между напр жени ми измерительных обмоток.

Задатчик 10 напр жени настраивают таким образом, чтобы на выходе сумматора 9 бьш нуль (контролируетс вольтметром, который на чертеже не показан). При зтом задатчик 10 напр жени фиксирует начальный угол сдвига фаз, который соответствует определенному значению обобщенного параметра

X R -Я,,

где R - радиус детали, температура поверхности которой определ етс .

RO -J ,

где со - циклическа частота генератора;

(Up и 0 - начальные значени абсолютной магнитной проницаемости и удельной проводимости материала детали. Величиной напр жени задатчика 17 напр жени задаетс начальное значение тока подмагничивани , что соответствует начальному значению магнитной проницаемости детали , а сле- довательно, в соответствии с формул лой

где Л - глубина проникновени электромагнитного пол в деталь; f - частота электромагнитногопол .

Начальна глубина проникновени электромагнитного пол в деталь - Дд . В режиме измерени ключ 12 находитс в положении Р. Увеличение температуры поверхности тела приводит к уменьшению удельной проводимости материала тела и его магнитной проницаемости . Чтобы величина обобщенного параметра х и глубина проникновени электромагнитного пол в теле остались неизменными, необходимо i либо увеличить частоту со , либо увеличить магнитную проницаемость тела за счет уменьшени тока цодмагничива- ни . Так как ферромагнитные свойства тел при.больших частотах ухудшаютс ,

в предлагаемом устройстве посто нст- во величины обобщенного параметра при изменении температуры поддерживаетс за счет уменьшени тока подмагничивани .

Реализуетс это следующим образом . Пусть температура тела увеличилась от температуры Т, до Т, . Это приводит к уменьшению удельной проводимости материала ферромагнитного

0

5

0

5

тела от величины б цо G и магнитной проницаемости от njo до л), и вы- зьшает згменьшение обобщенного параметра до 3с, и зшеличению глубины проникновени электромагнитного пол

в деталь до и. . I

Изменение удельной проводимости вызьшает изменение фазы напр жени на выходе фазометра 8, на выходе сумматора 9 по вл етс напр жение не равное нулю. Это в свою очередь вызывает рост напр жени на выходе интегратора 11 и на инвертирующем входе дифференциального усилител 16, следовательно , уменьшаетс напр жение на обмотке 4 подмагничивани . Уменьшение тока подмагничивани вызывает увеличение магнитной проницаемости материала, ферромагнитной детали 18, Уменьшение тока подмагничивани происходит до тех пор, пока величина обобщенного параметра х не станет равной начальной х, заданной в режиме настройки,

В этот момент напр жение на выходе интегратора I1 соответствует измер емой температуре поверхности тела. Причем из равенства х х, следует, что )U,0, const, а это означает равенство глубины проникновени электромагнитного пол в деталь Л , , начальной: U1 Лд, т,е, с изменением температуры поверхности тела температура глубинных слоев детали не вли - ет на результат измерени .

Claims

Формула изобретени Устройство дл бесконтактного измерени температуры поверхности фер- ромагнитных тел, содержащее генератор дифференциальный усилитель, балластную и детектирующую катушки, задатчик напр жени , интегратор, сумматор, ключ с подвижным и неподвижным кон- тактами, а также фазометр, выход которого - подключен к первому входу сумматора , к второму входу которого подключен выход задатчика напр жени , отличающеес тем, что, с

целью повышени точности измерени за счет исключени вли ни паразитны емкостей, в него введен дополнительный задатчик напр жени , при этом детектирующа катушка выполнена трех- обмоточной с возбуждающей, измерителной и подмагничивающей обмотками, балластна катушка - двухобмоточной с возбз ждающей и измерительной обмотками , а ключ снабжен дополнительным неподвижным заземленным контактом, возбуждающие обмотки детектирующей и балластной катушек соединены последовательно , первый вьшод возбуждающей обмотки детектирующей катушки подключен к генератору, первые вьшо- ды других обмоток заземлены, вторые вьшоды измерительных обмоток катушек подсоединены к входам фазометра, выход сумматора подключен к входу интегратора , инвертирующий вход дифференциального усилител через ключ подсоединен к вьпсоду интегратора, неинвертирующий вход дифференциального усилител соединен с выходом дополнительного задатчика напр жени , а выход дифференциального усилител - с вторым въшодом подмагничивающей обмотки .