SU773458A1 - Устройство дл бесконтактного измерени преимущественно температуры вращающихс элементов машин - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам измерения, преимущественно температуры вращающихся элементов машин. 5

Известно устройство, содержащее в качестве датчика измеряемой температуры вращающегося объекта термистор, включенный в резонансный контур, образованный вращающимися Ю индуктивностями, одна из которых посредством индуктивной связи через неподвижную катушку связана с высокочастотным генератором накачки колебаний в контуре, а вторая посред- 15 ством индуктивной связи через вторую неподвижную катушку связана с приемником затухающих колебаний в контуре, которые зависимы , от шунтирующего воздействия термистора и 20 являются таким образом аналогом измеряемой температуры вращающейся' детали [1].

Недостатком устройства является его невысокая точность, обусловленна»25 двумя нестабильными индуктивными связями (с генератором и приемником) ._ Кроме того, такое устройство можно применить только для измерения температуры с помощью термисто- 30 ров, т.е. в ограниченном диапазоне температур.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для бесконтактного измерения преимущественно температуры элементов машин, содержащее установленные на . вращающемся элементе датчик температур ры,подключенный к варикапу, катушке индуктивности и фотоварикапу, а также генератор высокочастотных колебаний и блок регистрации, оптически связанный с фотоварикапом,размещенными на неподвижном блоке [2].

Недостатки устройства - малая разрешающая способность, невозможность стабилизации частоты генератора, так как ее величина является аналогом измеряемого параметра.

Следствием указанных недостатков является погрешность особенно при измерении быстропротекающих процессов .

Цель изобретения — повышение точности измерений параметров вращающихся элементов машин.

Указанная цель достигается тем, что в устройство введены светодиод, Фотоприемник и преобразователь, при этом светодиод включен в разрыв между датчиком температуры и фотоварикапом, а выход фотоприемника, оптически связанного со светодиодом, подключен к входу преобразователя, выход которого подключен к блоку регистрации.

го подключен к блоку регистрации.

На чертеже показана схема устройства.

Устройство измерения параметров вращающихся элементов машин содержит вращающийся и неподвижный блоки, которые соответственно содержат датчик 1 измеряемого параметра, ограничительное сопротивление 2, индуктивность 3, варикап 4, фотоварикап 5, светодиод 6, неподвижную индуктивность 7, генератор 8 высокочастотных колебаний, фотосопротивление 9, преобразователь 10 сопротивлениеток, регистратор 11 и светодиод 12.

Устройство работает следующим образом.

Вращающийся блок устройства представляет собой резонансный колебательный контур, собственная резонансная частота которого определяется индуктивностью 3, варикапом 2 и фотоварикапом 4. Благодаря индуктивной связи катушек 3 и 7 в контуре возбуждаются колебания частоты, соответствующей частоте генератора 8. Изменение емкости контура, обусловленное сигналом датчика 1, приводит к изменению его резонансной частоты, т.е. тока в контуре, а следовательно тока через диод 6 и яркости его свечения. Изменение яркости светодиода 6 ведет к изменению величины сопротивления фотосопротивления 9, что в конечном счете приводит к изменению яркости свечения светодиода 12 и величины емкости фотоварикапа 5. в результате система приходит в свое равновесное состояние.

Но изменение тока в цепи колебательного контура фиксируется ι регистратором так, как ток обратной связи в цепи преобразователь 10-регистратор 11-светодиод 12, который является аналогом сигнала напряжения датчика 1, т.е. аналогом измеряемого параметра.

Высокая точность и разрешающая способность устройства, его помехоустойчивость против воздействия магнитных и электромагнитных полей обеспечиваются значительным уровнем высокочастотных колебаний генератора 8, неотъемлемым требованием к которому является и стабильность его частоты, например, путем использования кварцевых генераторов и т.'д.

Что же касается оптических прямых и обратных связей устройства, то стабильность и помехоустойчивость против магнитных и электромагнитных полей в них обеспечивается самой природой этих связей.

Все это позволяет сделать вывод о высоких метрологических характеристиках предложенного устройства.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к устройствам измерени , преимущественно температуры вращающихс  элементов мгииин. Известно устройство, содержащее в качестве датчика измер емой температуры вращающегос  объекта термистор , включенный в резонансный контур, образованный вращающимис  индуктивност ми, одна из КОТОРЫХ посредством индуктивной св зи через неподвижную катушку св зана с высок частотным генератором накачки коле баний в контуре, а втора  посредством индуктивной св зи через вторую неподвижную катушку св зана с приемником затухающих колебаний в контуре, которые зависимы , от шунтирующего воздействи  термистора и  вл ютс  таким образом аналогом измер емой температуры вращающейс  детали 1. Недостатком устройства  вл етс  его невысока  точность, обусловлен двум  нестабильными индуктивными св з ми 1с генератором и приемником ) . Кроме того, такое устройств можно применитьтолько дл  измерени  температуры с помощью термисто ров, т.е. в ограниченном диапазоне температур. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  бесконтактного измерени  преимущественно температуры элементов машин, содержащее установленные на . вращающемс  элементе датчик температу-ры ,подключенный k варикапу, катушке индуктивности и фотоварикапу, а также генератор высокочастотных колебаний и блок регистрации, оптически св занный с фотоварикапом,размещенными на не.подвижном блоке 2 . Недостатки устройства - мала  разрешающа  способность, невозможность стабилизации частоты генератора, так как ее величина  вл етс  аналогом измер емого параметра. Следствием указанных недостатков  вл етс  погрешность особенно при измерении быстропротекающих процессов . Цель изобретени  - повышение точности измерений параметров вращающихс  элементов машин. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство введена светодиол , фотоприемник и преобразователь. при этом светодиод включен в разрыв между датчиком температуры и фотоварикапом, а выход фотоприемника , оптически св занного со светоди одом, подключен к входу преобразова тел , выход которого подключен к бл ре -истрации. го подключен к блоку регистрации. На чертеже показана схема устрой ства. Устройство измерени  параметров вращающихс  элементов машин содержит вращающийс  и неподвижный блоки которые соответственно содержат дат чик 1 измер емого параметра, ограничительное сопротивление 2, индуктивность 3, варикап 4, фотоварикап светодиод 6, неподвижную индуктивность 7, генератор 8 высокочастотных колебаний, фотосопротивление 9, преобразователь 10 сопротивление ток, регистратор 11 и светодиод 12. Устройство работает следующим образом. Вращающийс  блок устройства пред ставл ет собой резонансный колебательный контур, собственна  резонанс а  частота которого определ етс  индуктивностью 3, варикапом 2 и фотоварикапом 4. Благодар  индук тивной св зи катушек 3 и 7 в контуре возбуждаютс  колебани  частоты , соответствующей частоте генератора 8. Изменение емкости контура, обусловленное сигналом датчика 1, приводит к изменению его резонансной частоты, т.е. тока в контуре, а следовательно тока через диод 6 и  ркости его свечени . Изменение  ркости светодиода 6 ведет к изменению величины сопротивлени  фо тосопротивлени  9, что в конечном счете приводит к изменению  ркости свечени  светодиода 12 и величины емкости фотоварикапа 5. В результате система приходит в свое равновес ное состо ние. Но изменение тока в цепи колебательного контура фиксируетс  : регистратором так, как ток обратной св зи в цепи преобразователь 10-регистратор 11-светодиод 12, который  вл етс  аналогом сигнала напр жени датчика 1, т.е. аналогом измер емог параметра. Высока  точность и разрешающа  способность устройства, его помехоустойчивость против воздействи  магнитных и электромагнитных полей обеспечиваютс  значительным уровнем высокочастотных колебаний генератора 8, неотъемлемым требованием к которому  вл етс  и стабильность его частоты, например, путем использовани  кварцевых генераторов и т.д. Что же касаетс  оптических и обратных св зей устройства, то стабильность и помехоустойчивость против магнитных и электромагнитных полей в них обеспечиваетс  самой природой этих св зей. Все это позвол ет сделать вывод о высоких метрологических характеристиках предложенного устройства . Формула изобретени  Устройство дл  бесконтактного измерени  преимущественно температуры вращающихс  элементов машин, содержащее установленные на вращающемс  элементе датчик температуры , подключенный к варикапу, катушке индуктивности и фотоварикапу, а также генератор высокочастотных колебаний и блок регистрации, оптически св занный с фотоварикапом, размещенные на неподвижном элементе, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений, в устройство введены светодиод, фотоприемник и преобразователь,при этом j светодиод включен в разрыв между датчиком температуры и фотоварикапом,а выход фотоприемника, оптически св занного со светодиодом, подключен к входу преобразовател , выход которого подключен к блоку регистрации. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Богаенко И.Н. Контроль температуры электрических машин, Киев,Техника , 1975, с. 116-117.
2. 2.Авторское свидетельство СССР О 489001. кл. G 01 К 13/08, 1974 (прототип).