SU1377615A1 - Method of contactless measurement of temperature of heating of current-conducting body surface - Google Patents

Method of contactless measurement of temperature of heating of current-conducting body surface Download PDF

Info

Publication number
SU1377615A1
SU1377615A1 SU853978892A SU3978892A SU1377615A1 SU 1377615 A1 SU1377615 A1 SU 1377615A1 SU 853978892 A SU853978892 A SU 853978892A SU 3978892 A SU3978892 A SU 3978892A SU 1377615 A1 SU1377615 A1 SU 1377615A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
voltage
output
frequency
angle
phase
Prior art date
Application number
SU853978892A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Натан Моисеевич Лицын
Владимир Александрович Панов
Original Assignee
Пермский политехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пермский политехнический институт filed Critical Пермский политехнический институт
Priority to SU853978892A priority Critical patent/SU1377615A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1377615A1 publication Critical patent/SU1377615A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к термометрии . Цель изобретение - повьшение чувствительности способа. Вихретоко- вый датчик (ВД) 17 формирует напр жение , завис щее от параметров объекта измерени . Опорное напр жение с выхода блока 10 формировани  компенсирующего напр жени  поступает на один вход фазометра 12, на другой вход которого поступает напр жение с выхода вычитающего устройства 11. Это напр жение равно разности напр жений с выхода блока 10 формировани  компенсирующего напр жени  и выхода ВД 17. Фазометр 12 измер ет угол сдвига фаз между опорнь М напр жением, совпадающим по фазе с током в цепи питани  датчика, и напр жением, равным разности напр жени  с выхода ВД 17 и компенсирующего напр жени . В конце измерени  срабатывает схема 15 совпадени , котора  сравнивает код, соответствующий начальному углу сдвига фаз, с кодом, соответствующим текущему углу. По сигналу этой схемы обнул етс  триггер 4, запреща  подсчет импульсов счетчиком 7, и срабатывает запоминающее устройство 16, в котором хран тс  значени  температур, со ответствующие данному значению конечных частот. На выходе запоминающего устройства по витс  код измеренной температуры. 2 ил. с (С (ЛThis invention relates to thermometry. The purpose of the invention is to increase the sensitivity of the method. The eddy current sensor (HP) 17 forms a voltage depending on the parameters of the object to be measured. The reference voltage from the output of the compensating voltage generating unit 10 is supplied to one input of the phase meter 12, to the other input of which the voltage is supplied from the output of the subtractor 11. This voltage is equal to the voltage difference from the output of the voltage compensation unit 10 and 17 Phase meter 12 measures the phase angle between the reference voltage M coinciding in phase with the current in the sensor power supply circuit and the voltage equal to the voltage difference from the output of the VD 17 and the compensating voltage. At the end of the measurement, a coincidence circuit 15 is activated, which compares the code corresponding to the initial phase angle angle with the code corresponding to the current angle. The signal of this circuit triggers the trigger 4, prohibiting the counting of pulses by the counter 7, and the memory 16 is triggered, in which the temperature values corresponding to the given value of the final frequencies are stored. At the output of the storage device according to the Vits code of the measured temperature. 2 Il. c (C (L

Description

со with

О5O5

слcl

иг. 7ig. 7

Изобретение относитс  к термометрии и предназначено дл  бесконтактного измерени  температуры нагрева поверхности токопровод щих тел.The invention relates to thermometry and is intended for non-contact measurement of the surface surface heating temperature of conductive bodies.

Цель изобретени  - повышение чувствительности способа.The purpose of the invention is to increase the sensitivity of the method.

На фиг.1 показана обща  схема устройства дл  реализации способа; наFigure 1 shows the general scheme of the device for implementing the method; on

2020

2525

фиг.2 - схема блока формировани  ком- ig ное напр жение с выхода блока 10 поступает на один из входов фазометра 12, на второй вход которого поступает напр жение с выхода вычитающего устройства 11. Это напр жение равно 15 разности напр жений с выхода блока 10 формировани  компенсирующего напр жени  и выхода викретокового датчика 17. Схема рассчитываетс  таким образом, чтобы при начальной частоте Wfl управл емого генератора: 9 компенсирующее напр жение было равно напр жению холостого хода вихретоково- го датчика 17 (т.е. напр жению на датчике при отсутствии детали). Фазо-- метр 12 измер ет угол сдвига фаз между опорным напр жением, совпадающим по фазе с током в цепи питани  датчика , и напр жением, равным разности напр жени  с выхода вихретокового 30 датчика 17 и компенсирующего напр жени . Фазометр 12 запускаетс   в работу импульсом с инверсного выхода генератора 6. Разнесение во времени момента начала изменени  частоты управл емого генератора 9 и момента начала измерени  угла сдвига фаз делают дл  того, чтобы переходные процессы по схеме заканчивались до момента начала измерени  угла сдвига фаз. В . случае, если частота управл емого генератора 9 не равна начальной частоте СО;, , после измерени  угла сдвига фаз на вход двоичного счетчика 7 поступает очередной импульс с генератора 6. Если текуща  частота равна частоте О(з, то срабатывает схема 14 совпадени , по сигналу которой в регистр 13 после окончани  измерени  фазометром I2 угла сдвига фаз (окончание измерени  индицируетс  сигналом Конец измерений с выхода фазометра) записываетс  код, пропорциональный иглу сдвига фаз между опорным и разностным напр жени ми при начальной температуре и начальной частоте питающего напр жени . При срабатывании схемы 14 совпадени  обнул етс  триггер 3, тем самым запреща  поступление импульсов в счетчик 7.Fig. 2 is a block voltage circuit diagram of the com- puter voltage from the output of block 10 is fed to one of the inputs of the phase meter 12, to the second input of which is supplied the voltage from the output of the subtractor 11. This voltage is equal to 15 the voltage difference from the output of block 10 forming a compensating voltage and output of a vicretok sensor 17. The circuit is calculated so that with the initial frequency Wfl of the controlled generator: 9 the compensating voltage is equal to the no-load voltage of the eddy current sensor 17 (i.e. presence of parts). Phase 12 measures the phase angle between the reference voltage coinciding in phase with the current in the sensor supply circuit and the voltage equal to the voltage difference from the output of the eddy current sensor 17 and the compensating voltage. Phase meter 12 is triggered by a pulse from the inverted output of generator 6. The time separation of the beginning of the change in the frequency of the controlled generator 9 and the beginning of the measurement of the phase angle is made so that the transients in the circuit end before the start of the measurement of the phase angle. AT . if the frequency of the controlled oscillator 9 is not equal to the initial frequency CO ;, after measuring the phase angle, the next pulse from the oscillator 6 comes to the input of the binary counter 7. If the current frequency is equal to frequency O (s, the coincidence circuit 14 triggers, according to the signal which register 13 after the phase angle I2 measuring the phase angle (the end of the measurement is indicated by the signal End of measurement from the phase meter output) is written a code proportional to the phase shift needle between the reference and differential voltages at the initial temperature e and the initial frequency of the supply voltage. When triggered, the coincidence circuit 14 is reset to zero trigger 3 thereby inhibit the delivery of pulses to the counter 7.

пенсирующего напр жени  и вихретокового датчика.retirement voltage and eddy current probe.

Устройство дл  реализации способа бесконтактного измерени  температуры нагрева поверхности токопровод щих тел содержит кнопку Установка 1 , кнопку Измерение 2-, триггеры 3 и 4, схему ИЛИ 5, генератор 6 пр моугольных импульсов, двоичный счетчик 7,, цифроаналоговый преобразователь (идп) 8, управл емый генератор 9 синусоидального напр жени , блок 10 формировани  компенсирующего напр жени , вычитающее устройство 11, фазометр 12, регистр 13, схемы 14 и 15 совпадени , программируемое постодн- ное запоминающее устройство (ППЗУ) 16 и вихретоковый датчик (БТД) 17.The device for implementing the method of contactless measurement of the surface heating temperature of the conductive bodies comprises the Set 1 button, the 2 Measurement button, triggers 3 and 4, the OR 5 circuit, a 6 square pulse generator, a binary counter 7, a digital-to-analog converter (id) 8, control sinusoidal voltage generator 9, a compensating voltage generating unit 10, a subtraction device 11, a phase meter 12, a register 13, matching circuits 14 and 15, a programmable single-mode memory (PROM) 16 and an eddy current sensor (B TD) 17.

Вихретоковый датчик 17 (фиг.2) состоит из возбуждающей обмотки 18 и измерительной обмотки 19. Блок IО формировани  компенсирующего напр жени  состоит из возбуждающей обмотки 20, измерительной обмотки 21, резисторов 22 и 23 и резисторного оптрона 24.The eddy current sensor 17 (FIG. 2) consists of an excitation winding 18 and a measuring winding 19. The compensating voltage generating unit IO consists of the excitation winding 20, the measuring winding 21, resistors 22 and 23, and a resistor optocoupler 24.

Изобретение реализуют следующим образом.The invention is implemented as follows.

В режиме установки нажимают кнопку Установка 1. При этом триггер 3 устанавливаетс  в 1 и через схему ИЛИ 5 разрещает подсчет импульсов, поступающих с пр мого выхода генератора 6 пр моугольных импульсов, двоичным счетчиком 7. Двоичный код с выхода счетчика 7 поступает на вход ЦАП-8 и на вход схемы 14 совпадени . Последн   настроена на код, соответствующий начальной частоте Wg , ЦАП 8 преобразует двоичный код, поступающий на его вход, в аналоговый сигнал, управл ющий частотой управл емого генератора 9. Блок 10 формировани  компенсирующего напр жени  формирует напр жение, относительна  амплитуда (амплитуда, отнесенна  к амплитуде напр жени  холостого хода ВТД) которого обратно пропорциональна частоте управл емого генератора 9. Вихрето35In the installation mode, the Set 1 button is pressed. In this case, the trigger 3 is set to 1 and through the OR 5 circuit enables the counting of pulses from the direct generator output of 6 square pulses by the binary counter 7. The binary code from the output of the counter 7 is fed to the input of the DAC- 8 and the input of the circuit 14 coincidence. The latter is tuned to a code corresponding to the initial frequency Wg, the D / A converter 8 converts the binary code arriving at its input into an analog signal that controls the frequency of the controlled oscillator 9. The compensating voltage generating unit 10 generates a voltage relative amplitude (amplitude, referred to the amplitude of the idle voltage of the HTS) is inversely proportional to the frequency of the controlled generator 9. Vortex35

4040

4545

5050

5555

ковый датчик 17 формирует напр жение, завис щее от параметров объекта измерени , причем амплитуда напр жени  холостого хода на выходе ВТД зависит от частоты управл емого генератора 9. Блок 10 также формирует опорное напр жение, совпадающее по фазе с током в цепи питани  датчика. Опор3The sensor 17 generates a voltage depending on the parameters of the object to be measured, and the amplitude of the idling voltage at the HTD output depends on the frequency of the controlled generator 9. Block 10 also generates a reference voltage coinciding in phase with the current in the sensor supply circuit. Support3

В режиме Измерение осуществл ес  измерение температуры нагрева поверхности токопровод щего тела. До нажати  кнопки Измерение 2 схема имеет следующее исходное состо ние. Управл емый генератор 9 имеет начал In the Measurement mode, the temperature of the surface of the conducting body was measured. Before pressing the button Measurement 2, the circuit has the following initial state. Controlled generator 9 has started

ную частоту со,, в регистр 13 записывают код, пропорциональный углу сдвига фаз между током и разностным кап- р жением. При нажатии кнопки Измерение триггер 4 устанавливаетс  в I разреша  подсчет импульсов с генератора 6 двоичным счетчиком 7. Происходит увеличение частоты управл емого генератора 9.The frequency ω ,, is recorded in register 13, which is proportional to the phase shift angle between the current and the differential drop. When the Measurement button is pressed, trigger 4 is set to I allowing pulse counting from generator 6 by a binary counter 7. An increase in the frequency of the controlled generator 9 occurs.

В конце измерени  срабатывает схема 15 совпадени , котора  сравнивает код, соответствующий начальному углу сдвига фаз, с кодом, соответствующим текущем у углу. По сигналу этой схемы обнул етс  триггер 4, запреща  подсчет импульсов счетчиком 7, и срабатывает ППЗУ 16, в котором хран тс  значени  температур, соответствующие данному эначению конечных частот. При этом на выходе ППЗУ 16 п о вл етс  код измеренной температуры.At the end of the measurement, a coincidence circuit 15 is activated, which compares the code corresponding to the initial angle of phase shift with the code corresponding to the current angle. The signal of this circuit triggers the trigger 4, prohibiting the counting of pulses by the counter 7, and the PROM 16 is triggered, in which the temperature values corresponding to a given finite frequency value are stored. In this case, at the output of the EPROM 16 p o is the code of the measured temperature.

Вихретоковый датчик 1 7 может, быть выполнен по схеме воздушного трансформатора , где обмотка 18  вл етс  первичной обмоткой, а обмотка 19 - . вторичной. Напр жение на обмотке 19 по модулю пропорционально частоте питающего напр  жени . Блок 10 формировани  компенсирующего напр жени  мо- жет быть выполнен, например, в виде проходной катушки с двум  обмотками- возбуждающей (первичной) 20 и измерительной (вторичной) 21. Измерительна  The eddy current sensor 1 7 may be configured as an air transformer, where the winding 18 is the primary winding and the winding 19 is. secondary. The voltage across the winding 19 is proportional to the frequency of the supply voltage. The compensating voltage generating unit 10 may be performed, for example, in the form of a through-pass coil with two windings - exciting (primary) 20 and measuring (secondary) 21. Measuring

обмотка подключена к делителю напр жени , состо щему из посто нного резистора 22 и резисторной оптопары 24 При увеличении частоты питающего напThe winding is connected to a voltage divider consisting of a constant resistor 22 and a resistor optocoupler 24 As the frequency of the supply voltage increases,

00

5five

Q Q

00

00

р жени  увеличиваетс  напр жение на измерительной обмотке 21, однако при этом увеличиваетс  и входной ток оптопары 24, уменьша  тем самым сопротивление резистора оптопары. TaKHNt образом, с ростом частоты питающего напр жени  модуль выходного напр жени  свою величину не измен ет. А так с ростом частоты питающего напр жени  напр жение холостого хода на измерительной обмотке ВТД 17 возрастает , то относительна  амплитуда компенсирующего напр жени  уменьшаетс . Опорное напр жение, пропорциональное току первичной обмотки, снимаетс  с резистора 23.the voltage across the measuring winding 21 increases, however, the input current of the optocoupler 24 also increases, thereby reducing the resistance of the optocoupler resistor. TaKHNt, with an increase in the frequency of the supply voltage, the output voltage module does not change its value. And so, with an increase in the frequency of the supply voltage, the no-load voltage on the measuring winding of the HTD 17 increases, the relative amplitude of the compensating voltage decreases. The reference voltage proportional to the primary current is removed from resistor 23.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ бесконтактного измерени  температуры нагрева поверхности токо- провод щих тел, заключающийс  в том, что измер ют угол, сдвига фаз между током питани  вихретокового преобразовател  и напр жением при начальной температуре и начальной частоте питающего напр жени , запоминают этот угол, после нагрева тела измен ют частоту питающего напр жени  до равенства угла сдвига фаз между током и напр жением на новой частоте углу сдвига фаз при начальной температуре и начальной частоте и по значению конечной частоты суд т о температуре поверхности, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности , при измерении угла сдвига фаз в качестве напр жени  используют разность между выходным напр жением вихретокового преобразовател  и сформированным компенсирующим напр жением , относительна  амплитуда которого обратно пропорциональна частоте питающего напр жени .The method of contactless measurement of the temperature of heating of the surface of the conductive bodies, which consists in measuring the angle, phase shift between the eddy current transducer supply current and voltage at the initial temperature and initial frequency of the supply voltage, remembers this angle The frequency of the supply voltage to the equality of the phase angle between the current and the voltage at the new frequency the phase angle at the initial temperature and the initial frequency and the value of the final frequency judge the temperature Surfaces characterized in that, in order to increase sensitivity, when measuring the phase angle, the difference between the output voltage of the eddy current transducer and the compensating voltage generated is used, the relative amplitude of which is inversely proportional to the frequency of the supply voltage. ОтдSeparate Фиг. 2FIG. 2 НПNP
SU853978892A 1985-11-22 1985-11-22 Method of contactless measurement of temperature of heating of current-conducting body surface SU1377615A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853978892A SU1377615A1 (en) 1985-11-22 1985-11-22 Method of contactless measurement of temperature of heating of current-conducting body surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853978892A SU1377615A1 (en) 1985-11-22 1985-11-22 Method of contactless measurement of temperature of heating of current-conducting body surface

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1377615A1 true SU1377615A1 (en) 1988-02-28

Family

ID=21206105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853978892A SU1377615A1 (en) 1985-11-22 1985-11-22 Method of contactless measurement of temperature of heating of current-conducting body surface

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1377615A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2510492C2 (en) * 2012-05-17 2014-03-27 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Digital thermometre

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1196700, кл. G 01 К 7/36, 1984. Авторское свидетельство СССР № 1185122, кл. G 01 К 7/36, 11.10.83. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2510492C2 (en) * 2012-05-17 2014-03-27 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Digital thermometre

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3984762A (en) Method for determining battery state of charge by measuring A.C. electrical phase angle change
US4845429A (en) Inductance divider sensor
JPH03504538A (en) Electronic battery testing device with automatic voltage scaling
SU1377615A1 (en) Method of contactless measurement of temperature of heating of current-conducting body surface
EP0238746B1 (en) Gas pressure transducer
SE8201869L (en) TEMPERATURE COMPENSATED MAGNETOELASTIC POWER METER
US4059796A (en) Second harmonic magnetic field detection circuit with means to rectify the sensed signal
US4353029A (en) Self inverting gauging system
JPS568563A (en) Measuring device for reactance change
US4030014A (en) Current-to-current electrical isolator
US4467662A (en) Signal rectifier, especially for magnetoelastic transducers
US3732489A (en) Transformer phase angle error and ratio correction factor transducer
SU1700390A1 (en) Temperature measuring device
SU1219992A1 (en) Method of contactless measurement of conducting body magnetic permeability
US3562645A (en) Frequency transducer utilizing pulse generator producing frequency-responsive,variable-width output pulses
US6415239B1 (en) Method and device for measuring physical values using a computer
SU993365A1 (en) Device for measuring internal resistance of electrochemical current source
SU1255946A2 (en) Device for measuring physical quantities
SU1185122A1 (en) Method of contactless measuring of temperature of metal surface
SU1307393A1 (en) Device for checking coil inductance and quality factor
SU1759481A1 (en) Method of tuning power supply frequency of magnetostriction acoustical-electrical transducer
SU1437699A1 (en) Pressure-measuring device
SU739434A1 (en) Impedance component converter
SU1525479A1 (en) Device for measuring temperature
SU748285A1 (en) Device for testing single-turn inductance of ferrite cores