SU773458A1 - Apparatus for contact-free measuring mainly of machine rotating-member temperature - Google Patents

Apparatus for contact-free measuring mainly of machine rotating-member temperature Download PDF

Info

Publication number
SU773458A1
SU773458A1 SU792745057A SU2745057A SU773458A1 SU 773458 A1 SU773458 A1 SU 773458A1 SU 792745057 A SU792745057 A SU 792745057A SU 2745057 A SU2745057 A SU 2745057A SU 773458 A1 SU773458 A1 SU 773458A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
led
rotating
temperature
frequency
sensor
Prior art date
Application number
SU792745057A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лев Александрович Черкасов
Original Assignee
Иркутский 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 Иркутский политехнический институт filed Critical Иркутский политехнический институт
Priority to SU792745057A priority Critical patent/SU773458A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU773458A1 publication Critical patent/SU773458A1/en

Links

Description

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам измерения, преимущественно температуры вращающихся элементов машин. 5The invention relates to measuring equipment, in particular to measuring devices, mainly the temperature of the rotating elements of machines. 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].A device is known that comprises a thermistor as a sensor of the measured temperature of a rotating object, included in a resonant circuit formed by rotating inductances, one of which is connected inductively via a fixed coil to a high-frequency oscillation pump in the circuit, and the second through inductive coupling through the second fixed coil is connected to the receiver of the damped oscillations in the circuit, which are dependent on the shunt action of the thermistor and 20 are thus analogue of the measured temperature of a rotating 'part [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.The disadvantage of this device is its low accuracy, due to ”25 two unstable inductive couplings (with the generator and receiver) ._ In addition, such a device can only be used to measure temperature using thermistors, i.e. in a limited temperature range.

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].Closest to the invention in technical essence and the achieved result is a device for non-contact measurement of mainly the temperature of machine elements, containing mounted on. The rotating element has a temperature sensor connected to a varicap, an inductor, and a photovaricap, as well as a high-frequency oscillation generator and a recording unit, optically coupled to a photovaricap placed on a fixed block [2].

Недостатки устройства - малая разрешающая способность, невозможность стабилизации частоты генератора, так как ее величина является аналогом измеряемого параметра.The disadvantages of the device are low resolution, the inability to stabilize the frequency of the generator, since its value is an analogue of the measured parameter.

Следствием указанных недостатков является погрешность особенно при измерении быстропротекающих процессов .The consequence of these shortcomings is the error, especially when measuring fast processes.

Цель изобретения — повышение точности измерений параметров вращающихся элементов машин.The purpose of the invention is to increase the accuracy of measurement of parameters of rotating elements of machines.

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.This goal is achieved by the fact that an LED, a photodetector and a converter are introduced into the device, while the LED is connected to the gap between the temperature sensor and the photovarikap, and the output of the photodetector optically connected to the LED is connected to the input of the converter, the output of which is connected to the registration unit.

го подключен к блоку регистрации.connected to the registration unit.

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

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.The device for measuring the parameters of rotating elements of machines contains rotating and fixed blocks, which respectively contain a sensor 1 of the measured parameter, limiting resistance 2, inductance 3, varicap 4, photovaricap 5, LED 6, fixed inductance 7, high-frequency oscillation generator 8, photo resistance 9, converter 10 resistance of currents, recorder 11 and LED 12.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

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.The rotating unit of the device is a resonant oscillatory circuit, the natural resonant frequency of which is determined by the inductance 3, varicap 2, and photovarikap 4. Owing to the inductive coupling of coils 3 and 7, oscillations of the frequency corresponding to the frequency of the generator 8 are excited in the circuit. A change in the capacitance of the circuit due to the signal from sensor 1 leads to a change in its resonant frequency, i.e. current in the circuit, and therefore the current through the diode 6 and the brightness of its glow. A change in the brightness of the LED 6 leads to a change in the resistance value of the photoresistance 9, which ultimately leads to a change in the brightness of the LED 12 and the capacitance of the photovarikap 5. as a result, the system comes to its equilibrium state.

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.But the change in the current in the circuit of the oscillatory circuit is fixed by the ι recorder, as the feedback current in the circuit is a converter 10-recorder 11-LED 12, which is an analog of the voltage signal of sensor 1, i.e. analogue of the measured parameter.

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.The high accuracy and resolution of the device, its noise immunity against the effects of magnetic and electromagnetic fields are provided by a significant level of high-frequency oscillations of the generator 8, an essential requirement for which is the stability of its frequency, for example, by using crystal oscillators, etc.

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.As for the optical direct and feedback connections of the device, the stability and noise immunity against magnetic and electromagnetic fields in them is ensured by the very nature of these connections.

Все это позволяет сделать вывод о высоких метрологических характеристиках предложенного устройства.All this allows us to conclude about the high metrological characteristics of the proposed device.

Claims (2)

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. The invention relates to a measurement technique, in particular, to measuring devices, mainly the temperature of rotating elements. A device is known that, as a sensor of the measured temperature of a rotating object, a thermistor included in a resonant circuit formed by rotating inductances is one of which through inductive coupling through a fixed coil is connected to a high frequency oscillator pump oscillator in the circuit, and the second through inductive coupling. connection through the second fixed coil is connected to the receiver of damped oscillations in the circuit, which are dependent on the shunt effect of the thermistor and are thus log of the measured temperature of the rotating part 1. The disadvantage of the device is its low accuracy, due to two unstable inductive connections 1c generator and receiver). In addition, such devices can only be used to measure temperature with thermistors, i.e. in a limited temperature range. The closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a device for contactless measurement mainly of the temperature of the elements of machines, containing installed on. a rotating sensor, a temperature sensor, a connected k varicap, an inductor and a photovaricap, as well as a high-frequency oscillator and a recording unit, optically connected to the photovaric placed on the non-mobile unit 2. The drawbacks of the device are low resolution, the impossibility of stabilizing the frequency of the generator, since its value is analogous to the measured parameter. The consequence of these drawbacks is the error, especially when measuring fast processes. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy of the parameters of rotating machine elements. This goal is achieved by inserting a LED, a photodetector, and a converter into the device. at the same time, the LED is connected to the gap between the temperature sensor and the photovaricap, and the output of the photodetector optically connected with the LED is connected to the transducer input, the output of which is connected to the redirection unit. Go is connected to the registration unit. The drawing shows a diagram of the device. A device for measuring the parameters of rotating machinery elements contains rotating and stationary blocks which respectively contain sensor 1 of the parameter being measured, limiting resistance 2, inductance 3, varicap 4, photovaric LED 6, stationary inductance 7, generator 8 high-frequency oscillations, photoresistance 9, converter 10 resistance current, the recorder 11 and the LED 12. The device operates as follows. The rotating unit of the device is a resonant oscillating circuit, its own resonance and the frequency of which is determined by inductance 3, varicap 2 and photovaricap 4. Due to the inductive coupling of coils 3 and 7, oscillations in frequency corresponding to the frequency of the oscillator 8 are excited. caused by the sensor signal 1, leads to a change in its resonant frequency, i.e. current in the circuit, and therefore the current through the diode 6 and the brightness of its glow. A change in the brightness of the LED 6 leads to a change in the resistance value of the photoresistance 9, which ultimately leads to a change in the brightness of the LED 12 and the value of the capacity of the photovaricap 5. As a result, the system returns to its equilibrium state. But the change in the current in the circuit of the oscillating circuit is fixed: by the recorder as the feedback current in the circuit is converter 10-recorder 11-LED 12, which is analogous to the voltage signal of sensor 1, i.e. analogue of the measured parameter. The high accuracy and resolution of the device, its immunity against the effects of magnetic and electromagnetic fields are provided by a significant level of high-frequency oscillations of the generator 8, an essential requirement for which is the stability of its frequency, for example, using quartz oscillators, etc. As for the optical and feedback devices, the stability and noise immunity against magnetic and electromagnetic fields in them is ensured by the very nature of these connections. All this allows us to conclude that the metrological characteristics of the proposed device are high. Apparatus of the Invention A device for non-contact measurement of mainly the temperature of rotating elements of machines, comprising a temperature sensor mounted on a rotating element, connected to a varicap, an inductance coil and photovaricap, as well as a high-frequency oscillator and a recording unit optically coupled to the photovarcap, placed on a stationary element differing so that, in order to improve the measurement accuracy, a LED, a photodetector, and a converter are inserted into the device, with j being for prison in the gap between the sensor temperature and fotovarikapom, and photodetector output, optically associated with the LED, connected to the input transducer, the output of which is connected to the recording unit. Sources of information taken into account during the examination 1.Bogaenko I.N. Temperature control of electrical machines, Kiev, Technique, 1975, p. 116-117. 2.Авторское свидетельство СССР О 489001. кл. G 01 К 13/08, 1974 (прототип).2. USSR author's certificate About 489001. cl. G 01 K 13/08, 1974 (prototype).
SU792745057A 1979-04-04 1979-04-04 Apparatus for contact-free measuring mainly of machine rotating-member temperature SU773458A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792745057A SU773458A1 (en) 1979-04-04 1979-04-04 Apparatus for contact-free measuring mainly of machine rotating-member temperature

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792745057A SU773458A1 (en) 1979-04-04 1979-04-04 Apparatus for contact-free measuring mainly of machine rotating-member temperature

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU773458A1 true SU773458A1 (en) 1980-10-23

Family

ID=20818793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792745057A SU773458A1 (en) 1979-04-04 1979-04-04 Apparatus for contact-free measuring mainly of machine rotating-member temperature

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU773458A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4708495A (en) * 1985-04-23 1987-11-24 Noranda Inc. Metal surface temperature monitor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4708495A (en) * 1985-04-23 1987-11-24 Noranda Inc. Metal surface temperature monitor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8701980A (en) INDUCTIVE APPROACH SENSOR.
GB1073465A (en) Non-contact thermometer
US3423673A (en) Apparatus utilizing magnetostrictive member for measuring linear displacement between two bodies
SU773458A1 (en) Apparatus for contact-free measuring mainly of machine rotating-member temperature
GB2054867A (en) Eddy-current distance measuring apparatus
US3398579A (en) Circuit arrangement for temperature measurement
SU402838A1 (en) DEVICE FOR MEASURING MAGNETIC SUSTAINABILITY
SU1163154A1 (en) Vibration meter
US3497800A (en) Vibration magnetometer for measuring tangential component of constant magnetic field on flat surface of samples of ferromagnetic materials
JP2001083223A (en) Magnetometer
SU1273855A1 (en) Device for measuring variable magnetic field
RU2087920C1 (en) Magnetometer
SU1160321A1 (en) Device for measuring amplitude values of a.c.electric signals
SU144612A1 (en) Electric wave recorder
SU917005A1 (en) Device for touch-free measuring of rotating object temperature
SU119651A1 (en) High frequency tonometer for measuring and recording intraocular pressure
SU497474A1 (en) Magnetic field measurement method
US3504277A (en) Vibration magnetometer for measuring the tangential component of a field on surfaces of ferromagnetic specimens utilizing a magnetostrictive autooscillator
SU821956A2 (en) Device for measuring machine rotating parameters
SU785818A1 (en) Method of measuring dynamic magnetic field non-uniformity
SU1659820A1 (en) Apparatus to measure electrophysical parameters of current conduction media
SU458771A1 (en) DC sensor
SU512533A1 (en) Contactless DC sensor
SU1046709A1 (en) Series oscillatory circuit resonance frequency measuring device
SU819668A1 (en) Device for measuring electric conductivity