Устройство для измерения температуры элементов вращающегося объекта

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ЭЛЕМЕНТОВ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ОБЪЕКТА(71) Заявитель Научно-исследовательское республиканское унитарное предприятие Минский НИИ радиоматериалов(72) Авторы Громыко Алексей Викторович Гринчук Анатолий Петрович Хитько Валентин Иванович(73) Патентообладатель Научно-исследовательское республиканское унитарное предприятие Минский НИИ радиоматериалов(57) Устройство для измерения температуры элементов вращающегося объекта, содержащее термочувствительные элементы, располагаемые в требуемых зонах измерения температуры элементов вращающегося объекта, отличающееся тем, что содержит два приемо-передающих модуля, первый из которых устанавливается на вращающемся объекте, а второй неподвижно в непосредственной близости от вращающегося объекта, и модуль обработки и анализа сигнала,причем первый приемо-передающий модуль содержит преобразователь сигнала накачки с подключенной к нему первой приемной катушкой, управляемый генератор сигнала переменной частоты с подключенной к нему первой передающей катушкой, вход управления которого подключен к выходу устройства формирования управляющего сигнала, вход которого посредством коммутатора-синхронизатора соединен с выходами термочувствительных элементов, и блок питания, вход которого соединен с выходом преобразователя сигнала накачки, а выход подключен к питающим входам генератора сигнала переменной частоты, устройства формирования управляющего сигнала и коммутатора-синхронизатора, а второй приемо-передающий модуль содержит генератор накачки с подключенной к нему второй передающей катушкой,широкополосный измерительный приемник с подключенной к нему второй приемной катушкой, выход которого подключен ко входу модуля обработки и анализа сигнала, при этом первая и вторая приемные катушки индукционно связаны со второй и первой передающими катушками соответственно.(56)1290100 1, 1987.2047851 1, 1995.2110050 1, 1998.2125718 1, 1999.2142121 1, 1999.3425350 1, 1986.0011862 1, 1980.2254698 , 1992. Изобретение относится к средствам измерения температуры и может быть использовано в устройствах диагностики, телеметрии и управления технологическими процессами. Известно устройство для контроля температуры вращающегося объекта, содержащее термочувствительные ферромагнитные элементы, выполненные при температуре Кюри и индукционные преобразователи, обеспечивающие контроль за магнитными свойствами термочувствительных элементов 1. Поскольку зависимость ферромагнитных свойств от температуры для таких материалов близка к релейной, то указанное устройство является пороговым и не позволяет осуществлять непрерывное измерение температуры элементов вращающихся объектов. Задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности непрерывного измерения температуры элементов вращающегося объекта. Поставленная задача достигается тем, что устройство для измерения элементов вращающегося объекта, содержащее термочувствительные элементы, располагаемые в требуемых зонах измерения температуры элементов вращающегося объекта, дополнительно содержит два приемо-передающих модуля, первый из которых устанавливается на вращающемся объекте, а второй неподвижно в непосредственной близости от вращающегося объекта, и модуль обработки и анализа сигнала. Причем первый приемо-передающий модуль содержит преобразователь сигнала накачки с подключенной к нему первой приемной катушкой, управляемый генератор сигнала переменной частоты с подключенной к нему первой передающей катушкой, вход управления которого подключен к выходу устройства формирования управляющего сигнала, вход которого посредством коммутатора-синхронизатора соединен с выходами термочувствительных элементов, и блок питания, вход которого соединен с выходом преобразователя сигнала накачки, а выход подключен к питающим входам генератора сигнала переменной частоты, устройства формирования управляющего сигнала и коммутаторасинхронизатора. А второй приемо-передающий модуль содержит генератор накачки с подключенной к нему второй передающей катушкой, широкополосный измерительный приемник с подключенной к нему второй приемной катушкой, выход которого подключен ко входу модуля обработки и анализа сигнала, при этом, первая и вторая приемные катушки индукционно связаны со второй и первой передающими катушками соответственно. На фигуре представлена блок-схема устройства для измерения температуры элементов вращающихся объектов, содержащее несколько термочувствительных элементов ТЭ 1,ТЭ 2, расположенных в требуемых зонах измерения температуры элементов вращающегося объекта (на чертеже не показано), приемо-передающий модуль , установленный на вращающемся объекте (на чертеже не показан), неподвижный приемо-передающий модуль , установленный в непосредственной близости от вращающегося объекта (на чертеже не показано) и модуль обработки и анализа сигнала 8. Приемо-передающий модульсодержит преобразователь сигнала накачки 2 с подключенной к нему первой приемной катушкой 2, с блоком питания 3, вход которого соединен с выходом преобразователя сигнала накачки 2, а выход подключен к питающим входам генератора сигнала переменной частоты 4, устройства формирования управляю 2 5682 1 щего сигнала 5 и коммутатора-синхронизатора 6. Вход устройства формирования управляющего сигнала 5 посредством коммутатора-синхронизатора 6 соединен с выходами термочувствительных элементов ТЭ 1, ТЭ 2, а выход подключен к управляющему входу генератора приемной частоты 4, связанного с первой передающей катушкой 3. Неподвижный приемо-передающий модульсодержит генератор накачки 1 с подключенной к нему второй передающей катушкой 1, широкополосной измерительный приемник 7 с подключенной к нему второй приемной катушкой 4, при этом выход широкополосного измерительного приемника 7 подключен ко входу модуля обработки и анализа сигнала 8. При этом первая приемная катушка 2 и вторая приемная катушка 4 индукционно связаны со второй передающей 1 и первой передающей катушкой 3. Устройство работает следующим образом. При вращении объекта модульпериодически попадает в рабочую зону неподвижного модуля . В этом момент по индукционному каналу связи между второй передающей катушкой 1 и первой приемной катушкой 2 сигнал накачки от генератора накачки 1 поступает на вход преобразователя сигнала накачки 2, в котором сигнал накачки преобразуется в сигнал постоянного тока и подается на вход блока питания 3, вырабатывающего стабилизированное напряжение для питания остальных блоков модуля . Коммутаторсинхронизатор 6 последовательно подключает термочувствительные элементы ТЭ 1, ТЭ 2 ко входу устройства формирования управляющего сигнала 5, вырабатывающего сигнал для управления переменной частотой генератора 4. Причем мгновенное значение частоты управляемого генератора сигнала 4 однозначно связано с температурой подключенного в данный момент термочувствительного элемента. Параметры управляющего сигнала и конкретные значения величин элементов частотно-задающих цепей управляемого генератора сигнала переменной частоты 4 выбраны таким образом, что диапазонам изменения температур каждого термочувствительного элемента ТЭ 1, ТЭ 2 соответствует диапазон изменения частоты управляемого генератора сигнала переменной частоты 4 и эти диапазоны частот ни при каких значениях температур не перекрываются. Сигнал с выхода управляемого генератора сигнала переменной частоты 4 по каналу индукционной связи между второй передающей катушкой 3 и второй приемной катушкой 4 поступает на вход широкополосного измерительного приемника 7,где усиливается и подается в модуль обработки сигнала 8. Здесь анализируется частотный диапазон принятого сигнала с целью определения номера термочувствительного элемента ТЭ и измеряется точное значение частоты, по которому определяется точное значение измеренной температуры. Источники информации 1.1290100 А 1, 1987. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3