RU2519844C2 - Способ уменьшения температурной погрешности измерения многокоординатных смещений торцов лопаток одновитковым вихретоковым преобразователем - Google Patents
Способ уменьшения температурной погрешности измерения многокоординатных смещений торцов лопаток одновитковым вихретоковым преобразователем Download PDFInfo
- Publication number
- RU2519844C2 RU2519844C2 RU2012133371/28A RU2012133371A RU2519844C2 RU 2519844 C2 RU2519844 C2 RU 2519844C2 RU 2012133371/28 A RU2012133371/28 A RU 2012133371/28A RU 2012133371 A RU2012133371 A RU 2012133371A RU 2519844 C2 RU2519844 C2 RU 2519844C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- thermocouple
- hot junction
- matching transformer
- current lead
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Использование: для уменьшения температурной погрешности при измерении перемещений электропроводящих объектов в условиях воздействия высоких температур. Сущность: в одновитковом вихретоковом преобразователе во внутреннем проводнике его коаксиального токовода, соединяющего чувствительный элемент с объемным витком согласующего трансформатора, располагают первую термопару. Горячий спай термопары находится внутри токовода у его торца, обращенного к чувствительному элементу. Вторую термопару располагают так, что ее горячий спай оказывается в месте контакта токовода с объемным витком согласующего трансформатора. Температура, учитываемая для термокоррекции при вычислении координатных составляющих, определяется как
,
где ΘТП1 - температура в области расположения горячего спая первой термопары, размещенной во внутреннем проводнике коаксиального токовода; ΘТП2 - температура в области расположения горячего спая второй термопары, размещенной в месте контакта токовода с объемным витком согласующего трансформатора; l1, l2 - расстояния от чувствительного элемента до горячего спая первой и второй термопары соответственно. Технический результат: уменьшение погрешности измерения координатных составляющих. 2 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для уменьшения температурной погрешности, возникающей при измерении перемещений электропроводящих объектов в условиях воздействия высоких температур.
Известен способ уменьшения температурной погрешности, при котором обмотка преобразователя выполняется проводом из материала с термостабильными характеристиками (Прокопьев В.Н., Иванов В.В., Рунг Э.Р., Волченко Г.Н. Исследование погрешностей измерения траекторий центра шеек коленчатого вала подшипников двигателя внутреннего сгорания. // Научные труды. / Челябинский политехнический институт, 1972, №119, с.39-51).
Недостатком способа является низкая чувствительность к измеряемому параметру, обусловленная значительной активной составляющей суммарного сопротивления преобразователя из-за большого удельного сопротивления материала провода.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ уменьшения температурной погрешности, для реализации которого в одновитковом вихретоковом преобразователе во внутреннем проводнике его коаксиального токовода, соединяющего чувствительный элемент с объемным витком согласующего трансформатора, располагают термопару, горячий спай которой находится внутри токовода у его торца, обращенного к чувствительному элементу, экспериментально определяют семейства градуировочных характеристик во всем диапазоне температур, а также измеряют термопарой текущие значения температуры («Методы и средства измерения многомерных перемещений элементов конструкций силовых установок» под ред. Секисова Ю.Н., Скобелева О.П. - Самара, Самарский научный центр РАН, 2001, 188 с.). В случае определения осевых (х) и радиальных (y) смещений торца лопатки кластером из двух одновитковых вихретоковых преобразователей указанные смещения определяются путем решения системы уравнений
где C1, C2 - результаты преобразования индуктивностей преобразователей в код, Θ - результат измерения температуры термопарой.
Во избежание экранирующего воздействия торца внутреннего проводника коаксиального токовода на чувствительный элемент он удален от последнего на расстояние, равное длине чувствительного элемента. На это же расстояние не доходит до чувствительного элемента и горячий спай термопары. Преобразователи кластера на объекте устанавливаются таким образом, что объемный виток согласующего трансформатора размещается с внешней стороны статорной оболочки в зоне низких температур. Большой температурный перепад между средой в газовоздушном тракте и внешней по отношению к статорной оболочке воздушной средой создает тепловой поток в тоководе и, следовательно, температурный перепад на участке между чувствительным элементом и горячим спаем термопары, что приводит к недостаточному учету влияния температуры на результат измерения координат смещения и, следовательно, к дополнительной погрешности.
Цель изобретения - повышение точности измерения координатных составляющих смещений торца лопатки за счет более полного учета влияния температуры среды в зоне измерения на результат.
Указанная цель достигается тем, что в известном способе уменьшении влияния температуры, при котором в одновитковом вихретоковом преобразователе во внутреннем проводнике его коаксиального токовода, соединяющего чувствительный элемент с объемным витком согласующего трансформатора, располагают термопару, горячий спай которой находится внутри токовода у его торца, обращенного к чувствительному элементу, экспериментально определяют семейства градуировочных характеристик во всем диапазоне температур, а также измеряют термопарой текущие значения температуры и по значениям выходных сигналов преобразователей на основе семейств градуировочных характеристик вычисляют координатные составляющие смещения торцов лопаток относительно чувствительных элементов, дополнительно располагают вторую термопару так, что ее горячий спай оказывается в месте контакта токовода с объемным витком согласующего трансформатора, а температура чувствительного элемента, учитываемая при вычислении координатных составляющих, определяется как
где ΘТП1 - температура в области расположения горячего спая первой термопары, размещенной во внутреннем проводнике коаксиального токовода; ΘТП2 - температура в области расположения горячего спая второй термопары, размещенной в месте контакта токовода с объемным витком согласующего трансформатора; l1, l2 - расстояния от чувствительного элемента до горячего спая первой и второй термопары соответственно.
На фиг.1 представлено схематическое упрощенное изображение статорной оболочки 1 и преобразователя 2, состоящего из чувствительного элемента 3, упрощенно представленного токовода 4, в котором два соосных цилиндрических проводника заменены одним цилиндром, согласующего трансформатора 5 и встроенных в токовод термопар 6 и 7. Упрощение произведено ради удобства анализа теплообмена между элементами конструкции преобразователя и окружающей средой.
На фиг.2 представлена модель передачи тепла в тоководе с двумя термопарами.
Определение температуры среды в зоне расположения чувствительного элемента (ЧЭ), используемой для термокоррекции, осуществляется следующим образом. В соответствии с моделью передачи тепла (фиг.2) можно записать, что температура ЧЭ определяется температурой, измеренной первой термопарой (ТП1) (ΘТП1) и перепадом температур между ЧЭ и горячим спаем (ГСп) ТП1, т.е. перепадом температур на тепловом сопротивлении
При этом тепловой поток q можно вычислить по перепаду температур на тепловом сопротивлении R2, от ГСп ТП1 до согласующего трансформатора (СТ) и найденному в результатах измерений ТП1 и ТП2
С учетом выражения для теплового потока формулу для определения температуры можно записать как
В то же время
где l1, l2 - длины рассматриваемых участков токовода,
- площадь его сечения, а λ - коэффициент теплопроводности материала токовода.
Claims (1)
- Способ уменьшения влияния температуры, при котором в одновитковом вихретоковом преобразователе во внутреннем проводнике его коаксиального токовода, соединяющего чувствительный элемент с объемным витком согласующего трансформатора, располагают термопару, горячий спай которой находится внутри токовода у его торца, обращенного к чувствительному элементу, экспериментально определяют семейства градуировочных характеристик во всем диапазоне температур, а также измеряют термопарой текущие значения температуры и по значениям выходных сигналов преобразователей на основе семейств градуировочных характеристик вычисляют координатные составляющие смещения торцов лопаток относительно чувствительных элементов, дополнительно располагают вторую термопару так, что ее горячий спай оказывается в месте контакта токовода с объемным витком согласующего трансформатора, а температура чувствительного элемента, учитываемая при вычислении координатных составляющих, определяется как
где ΘТП1 - температура в области расположения горячего спая первой термопары, размещенной во внутреннем проводнике коаксиального токовода; ΘТП2 - температура в области расположения горячего спая второй термопары, размещенной в месте контакта токовода с объемным витком согласующего трансформатора; l1, l2 - расстояния от чувствительного элемента до горячего спая первой и второй термопары соответственно.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012133371/28A RU2519844C2 (ru) | 2012-08-03 | 2012-08-03 | Способ уменьшения температурной погрешности измерения многокоординатных смещений торцов лопаток одновитковым вихретоковым преобразователем |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012133371/28A RU2519844C2 (ru) | 2012-08-03 | 2012-08-03 | Способ уменьшения температурной погрешности измерения многокоординатных смещений торцов лопаток одновитковым вихретоковым преобразователем |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012133371A RU2012133371A (ru) | 2014-02-10 |
RU2519844C2 true RU2519844C2 (ru) | 2014-06-20 |
Family
ID=50031982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012133371/28A RU2519844C2 (ru) | 2012-08-03 | 2012-08-03 | Способ уменьшения температурной погрешности измерения многокоординатных смещений торцов лопаток одновитковым вихретоковым преобразователем |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2519844C2 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2231750C2 (ru) * | 2001-10-18 | 2004-06-27 | Институт проблем управления сложными системами РАН | Способ измерения параметров движения торцов лопаток ротора турбомашины и устройство для его реализации |
US6949922B2 (en) * | 2002-05-31 | 2005-09-27 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Turbine blade clearance on-line measurement system |
US20070063697A1 (en) * | 2005-09-21 | 2007-03-22 | Mishkevich Victor G | System and method for temperature independent measurement of standoff distance using an eddy current sensor |
US20070294046A1 (en) * | 2005-09-21 | 2007-12-20 | General Dynamics Advanced Information Systems, Inc. | System and method for temperature compensation of eddy current sensor waveform |
RU2006125534A (ru) * | 2006-07-18 | 2008-01-27 | Закрытое акционерное общество научно-исследовательский институт интроскопии Московского научно-производственного объединени "Спектр" (RU) | Способ уменьшения температурной погрешности вихретокового преобразователя |
RU2390723C1 (ru) * | 2008-12-30 | 2010-05-27 | Институт проблем управления сложными системами РАН | Способ измерения координатных составляющих смещений торцов лопаток ротора турбомашины |
-
2012
- 2012-08-03 RU RU2012133371/28A patent/RU2519844C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2231750C2 (ru) * | 2001-10-18 | 2004-06-27 | Институт проблем управления сложными системами РАН | Способ измерения параметров движения торцов лопаток ротора турбомашины и устройство для его реализации |
US6949922B2 (en) * | 2002-05-31 | 2005-09-27 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Turbine blade clearance on-line measurement system |
US20070063697A1 (en) * | 2005-09-21 | 2007-03-22 | Mishkevich Victor G | System and method for temperature independent measurement of standoff distance using an eddy current sensor |
US20070294046A1 (en) * | 2005-09-21 | 2007-12-20 | General Dynamics Advanced Information Systems, Inc. | System and method for temperature compensation of eddy current sensor waveform |
RU2006125534A (ru) * | 2006-07-18 | 2008-01-27 | Закрытое акционерное общество научно-исследовательский институт интроскопии Московского научно-производственного объединени "Спектр" (RU) | Способ уменьшения температурной погрешности вихретокового преобразователя |
RU2390723C1 (ru) * | 2008-12-30 | 2010-05-27 | Институт проблем управления сложными системами РАН | Способ измерения координатных составляющих смещений торцов лопаток ротора турбомашины |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012133371A (ru) | 2014-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105698963B (zh) | 基于声表面波温度传感器的电缆导体温度测量系统及算法 | |
RU2618499C1 (ru) | Устройство для неинтрузивного измерения температуры | |
Hettegger et al. | Measurements and simulations of the convective heat transfer coefficients on the end windings of an electrical machine | |
WO2012031447A1 (zh) | 电力变压器绕组内部温度和应力的监测系统及其监测方法 | |
CN104792435A (zh) | 基于瞬态热边界反演的结构内部非均匀温度场的重建方法 | |
Lee et al. | Multiparameter eddy-current sensor design for conductivity estimation and simultaneous distance and thickness measurements | |
CN204214566U (zh) | 一种温度测量装置 | |
CN115452180B (zh) | 一种高焓气流恢复温度测量方法及测量装置 | |
CN106124078A (zh) | 一种采用双热电偶测量强瞬变流体温度的方法 | |
CN108204863A (zh) | 高温排气传感器 | |
JP7245673B2 (ja) | プローブ及び厚さ測定装置 | |
CN104792439A (zh) | 温度测量方法、装置、探头和系统 | |
RU2519844C2 (ru) | Способ уменьшения температурной погрешности измерения многокоординатных смещений торцов лопаток одновитковым вихретоковым преобразователем | |
JP2015230171A (ja) | 避雷素子及びそれを覆う碍管からなる避雷器における避雷素子の温度測定方法 | |
Minn Khine et al. | Heat-conduction error of temperature sensors in a fluid flow with nonuniform and unsteady temperature distribution | |
CN205426383U (zh) | 温度测量探头和系统 | |
CN203502367U (zh) | 一种瞬态平面热源法测试材料导热系数的装置 | |
RU2587644C1 (ru) | Способ измерения радиальных зазоров между торцами лопаток рабочего колеса и статорной оболочкой турбомашины | |
Tagawa et al. | Response compensation of thermistors: Frequency response and identification of thermal time constant | |
CN105372288B (zh) | 一种热流率测量仪和测量方法 | |
JP5048139B2 (ja) | 鉄損分布測定装置 | |
CN102095507B (zh) | 利用对联热电偶测量内燃机热平衡中较小冷却液温差方法 | |
CN110618332A (zh) | 基于热流测量的电容器温升测量方法及系统 | |
CN113125032B (zh) | 一种电机温度监测系统的响应测量系统及测量方法 | |
Valente et al. | Button heat-pulse sensor for soil water content measurements |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200804 |