SU718729A1 - Device for measuring the temperature of rotating objects - Google Patents

Description

Изобретение относится к области изме) рения и регулирования температуры вращающихся объектов, в частности обогреваемых вытяжных цилиндров машин, производящих синтетические волокна.The invention relates to the field of measuring and temperature control of rotating objects, in particular, heated exhaust cylinders of machines producing synthetic fibers.

Известно устройство для измерения температуры вращающихся объектов, содержащее термометр сопротивления, включенный в цепь резонансного контура, установленного на вращающемся объекте и индуктивно связанного с неподвижно расположенным автогенератором [1].A device for measuring the temperature of rotating objects, containing a resistance thermometer included in the circuit of the resonant circuit mounted on a rotating object and inductively coupled to a fixed oscillator [1].

Недостатком устройства является низкая точность измерения температуры.The disadvantage of this device is the low accuracy of temperature measurement.

Наиболее близкое к изобретению техническое .решение — устройство для измерения температуры вращающихся объектов, содержащее установленный на вращающемся объекте термометр сопротивления, включенный посредством вращающегося трансформатора в плечо мостовой измерительной схемы, в два смежных плеча которой включены резисторы, а диагональ соединена с генератором переменного напряжения, блок регистрации [2].The technical solution closest to the invention is a device for measuring the temperature of rotating objects, containing a resistance thermometer mounted on a rotating object, connected by means of a rotating transformer to the arm of a bridge measuring circuit, in which two resistors are connected in two adjacent arms, and the diagonal is connected to an alternating voltage generator, block registration [2].

В этом устройстве измерительная диагональ моста соединена через усилитель с измерительным прибором, недостатком’ его является низкая точность измерения, вызванная высокой чувствительностью к помехам.In this device, the measuring diagonal of the bridge is connected through an amplifier to the measuring device, the drawback ’it is the low accuracy of the measurement, due to the high sensitivity to interference.

Цель изобретения — повышение точности измерения температуры.The purpose of the invention is to improve the accuracy of temperature measurement.

Поставленная цель достигается тем, что в. устройство введены дроссель с подвиж5 ным сердечником, снабженным градуированной шкалой, включенный в плечо мостовой схемы, и фазовый дискриминатор, входы которого соединены с резисторами мостовой схемы, а выход соединен ic блоком 0 регистрации.This goal is achieved by the fact that in. the device introduced a choke with a movable core equipped with a graduated scale, included in the arm of the bridge circuit, and a phase discriminator, the inputs of which are connected to the bridge resistors, and the output is connected by the ic block 0 of the registration.

На чертеже приведена схема устройства..The drawing shows a diagram of the device ..

Устройство содержит термометр 1 сопротивления, включенный в первичную обмотку 2 вращающегося трансформатора 3, ¹⁵ вторичная обмотка.4 которого включена в . плечо мостовой схемы, дроссель 5 с подвижным сердечником 6, снабженным градуированной шкалой, резисторы 7 и 8 мостовой схемы, генератор 9 переменного на²⁰ пряжения, фазовый дискриминатор, в состав которого входят полупроводниковые диоды 10, 11, резисторы 12, 13, блок 14 регистрации, конденсатор 15 и резистор 16. Сердечник 6 имеет фиксатор и указатель своего положения. Параметры дросселя 5 и трансформатора 3 подобраны так, что при полностью введенном сердечнике дросселя и максимальной рабочей температуре термометра комплексные сопротивления дросселя и первичной обмотки трансформатора рав-The device comprises a resistance thermometer 1 included in the primary winding 2 of the rotating transformer 3, ^{15 the} secondary winding of which 4 is included in. the shoulder of the bridge circuit, a choke 5 with a movable core 6 equipped with a graduated scale, resistors 7 and 8 of the bridge circuit, an alternator for ²⁰ voltages, a phase discriminator, which includes semiconductor diodes 10, 11, resistors 12, 13, registration unit 14 , a capacitor 15 and a resistor 16. The core 6 has a latch and a pointer to its position. The parameters of the inductor 5 and transformer 3 are selected so that, with the core of the inductor fully inserted and the maximum operating temperature of the thermometer, the complex resistances of the inductor and the primary winding of the transformer are

³ пы. Резисторы 7 и 8 мостовой схемы имеют равное сопротивление. ³ py. The resistors 7 and 8 of the bridge circuit have equal resistance.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При работе в режиме регулирования температуры сердечник дросселя устанавливается в положение, соответствующее температуре, которую необходимо поддерживать. При этом его йОВДлёйёнбёсопротивление изменится и окажется неравным комплексному сопротивлению обмотки 4 трансформатора 3. На выходе фазового дискриминатора появится напряжение, величина и полярность которого соответствуют изменению фазы комплексного сопротивления дросселя, которое поступает в блок 14 регистрации. Блок регистрации в зависимости от полярности и величины! сигнала управляет нагревом или охлаждением вращающегося объекта до требуемой температуры. При этой температуре за счет изменения величины сопротивления тёрмометра / мостовая схема уравновешивается, сигнал на выходе фазового дискриминатора устанавливается равным нулю, температура объекта поддерживается^ равной' 'заданной величине.When operating in temperature control mode, the throttle core is set to the position corresponding to the temperature that must be maintained. At the same time, its resistance will change and turn out to be unequal to the complex resistance of the winding 4 of the transformer 3. At the output of the phase discriminator, a voltage appears whose magnitude and polarity correspond to the change in the phase of the complex resistance of the inductor, which enters the registration unit 14. The registration unit, depending on the polarity and size! The signal controls the heating or cooling of a rotating object to the desired temperature. At this temperature, by changing the resistance value of the thermometer / the bridge circuit is balanced, the signal at the output of the phase discriminator is set to zero, the temperature of the object is maintained ^ equal to the specified value.

'В режиме измерения температуры блок 14 регистрации отключается от .системы регулирования температуры объекта. Измерение температуры можно осуществлять как балансировкой мостовой схемы путем изменения положения подвижного сердечника дросселя и отсчета значения температуры по его шкале, так и путем регистрации показаний фазового дискриминатора при определенном положении сердечника дросселя. В первом случае блок регистрации используется в качестве нуль-индика тора, во втором — в качестве регистратора температуры.'In the temperature measurement mode, the registration unit 14 is disconnected from the object temperature control system. Temperature measurement can be carried out both by balancing the bridge circuit by changing the position of the movable core of the inductor and reading the temperature value on its scale, and by registering the readings of the phase discriminator at a certain position of the inductor core. In the first case, the registration unit is used as a null indicator; in the second, as a temperature recorder.

Предлагаемое устройство обеспечивает более точное измерение температуры по сравнению с известным, проще копструк4 тивно, поскольку для него не требуется высокостабильного генератора, генератора переменного напряжения и стабильного помехозащищенного источника питания. Это 5 обусловлено тем, что выходной сигнал фазового дискриминатора определяется фазовыми соотношениями комплексных сопротивлений моста,- а оно не зависит ни От час.......тоты й амплитуды сигналов генератора, ни ⁰ от изменений напряжения питания.The proposed device provides a more accurate temperature measurement in comparison with the known one, it is easier to constructively, since it does not require a highly stable generator, an alternating voltage generator, and a stable noise-protected power source. This 5 is due to the fact that the output signal of the phase discriminator is determined by the phase relations of the complex resistances of the bridge, and it does not depend on the frequency ....... of the amplitude of the generator signals, nor ⁰ on changes in the supply voltage.

^: Устройство обеспечивает как измерение, так и регулирование температуры объектов, . что позволяет расширить сферу его применения. ^: The device provides both measurement and temperature control of objects,. which allows to expand the scope of its application.

,,

Claims (2)

718729 nbf. Резисторы 7 и 5 мостовой схемы имеют равное сопротивление. Устройство работает следующим образам . При работе в режиме регулировани  температуры сердечник дроссел  устанавливаетс  в положение, соответствующее температуре, которую необходимо; поддерживать . При этом ето йОКШлЖсйоё ЬОпрртивление изменитс  и окажетс  неравным комплексному сопротивлению обмотки 4 трансформатора 3. На выходе фазового дискриминатора по витс  напр жение, величина и пол рность которого соответствуют изменению фазьт комплексного сопротивлени  дроссел , которое поступает в блок М регистрации. Блок регистрации в завй-, симости от пол рности и величинь сигнала управл ет нагревом или охлаждением вращающегос  объекта до требуемой температуры . При этой температуре за счет изменени  величинь сопротивлени  термометра I мостова  схема уравновешиваетс , сигнал на выходе фазового Дискриминатора устанавливаетс  равным нулю, температура объекта поддерживаетс  равнойзаданнои вели:чине. 1В режиме измерени  температурь блок 14 регистрации отключаетс  от системы регулировани  температуры объекта. Измерение температуры можно осуществл ть как балансировкой (мостовой схемы путем изменени  положени  подвижного сердечника дроссел  и отсчета значени  температуры по его щкале, так и путем регистраЦИ1И показаний фазового дискриминатора при определенном положении сердечника дроссел . В первом случае блок регистрации используетс  в качестве нуль-индикатора , во втором - в качестве регистратора температуры. Предлагаемое устройство обеспечивает более точное измерение температуры по сравнению, с известным, проще конструктивно , поскольку дл  него не требуетс  вьюокостабильного генератора, генератора переменного напр жени  и стабильного помехозащищенного источника питани . Это обусловлено тем, что выходной сигнал фазового дискриминатора определ етс  фазовьши соотнрщени ми комплексных сопротивлений моста,-а оно не зависит ни От частоты и амплитудь сигналов генератора, ни от изменений напр жени  питани . Устройство обеспечивает как измерение, так и регулирование температуры объектов, что позвол ет расщирить сферу его применени . . . Формула изобретени , Устройство дл  измерени  температуры вращающихс  объектов, содержащее установленный на вращающемс  объекте термометр сопротивлени , вклкзченный посредством вращающегос  трансформатора в плечо мостовой измерительной схемы, в два 5д е кньгх которой включены резисторы , а диагональ соединена с генератором переменного напр жени , блок регистрации, о т ли чающеес  тем, что, с целью повыщени  точности измерени  температуры, в него введены дроссель с подвижным сердечником , снабженным градуированной щкалой , включенный: в плечо мостовой схемы, и фазовый дискриминатор, входы которого соединены с резисторами мостовой схемы, а выхОд соединен с блоком регистрации. Источники информации, прин тые внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 382941, кл. G 01 К 13/08, 25.05.71. 718729 nbf. Resistors 7 and 5 of the bridge circuit have equal resistance. The device works as follows. When operating in temperature control mode, the throttle core is set to the position corresponding to the temperature that is needed; to support. In this case, the control will change and turn out to be unequal to the complex resistance of the winding 4 of transformer 3. The output of the phase discriminator is voltage, the magnitude and polarity of which correspond to the change in the phase of the complex resistance of the throttle that enters the registration block M. The recording unit, in response to polarity and magnitude of the signal, controls the heating or cooling of the rotating object to the desired temperature. At this temperature, due to a change in the resistance value of the thermometer I, the bridge circuit is balanced, the signal at the output of the phase discriminator is set to zero, the temperature of the object is maintained equal to the specified value. 1 In the temperature measurement mode, the registration unit 14 is disconnected from the object temperature control system. Temperature measurement can be carried out both by balancing (a bridge circuit by changing the position of the moving core of the throttle and reading the temperature value on its scale, and by recording the readings of the phase discriminator at a certain position of the core of the throttle. In the first case, the recording unit is used as a null indicator, the second is used as a temperature recorder. The proposed device provides a more accurate temperature measurement in comparison with the known, simpler structurally, since It does not require a viewable oscillator, an alternating voltage generator, and a stable, noise-free power source, because the output of the phase discriminator is determined by the phase ratio of the complex impedances of the bridge, and it does not depend on the frequency and amplitude of the generator signals, nor against changes in the supply voltage. The device provides both measurement and temperature control of objects, which allows to extend the scope of its application. . . A claim for a device for measuring the temperature of rotating objects, containing a resistance thermometer installed on a rotating object, included by means of a rotating transformer in the arm of a bridge measuring circuit, two resistors included in two diameters, and the diagonal is connected to the alternating voltage generator, the recording unit, This is because, in order to improve the accuracy of temperature measurement, a choke with a moving core equipped with a graduated scale is inserted into it d: a shoulder of the bridge circuit, and a phase discriminator whose inputs are connected to resistors of the bridge circuit, and an output coupled to the recording unit. Sources of information taken into account during the examination: 1. USSR author's certificate No. 382941, cl. G 01 K 13/08, 25.05.71. 2.Свмбурский А. И., Новик В. К. Бесконтактные измерени  параметров вращающихс  объектов. «Машиностроение, М., 1976, с. 22, рис. 13 (прототип).2.Smbursky A.I., Novik V.K. Contactless measurements of the parameters of rotating objects. “Mechanical Engineering, M., 1976, p. 22, fig. 13 (prototype).