УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОДВИЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ, НАХОДЯЩИХСЯ В ВАКУУМЕ

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к устройству измерения температуры подвижных изделий, находящихся под высоким напряжением и касается измерения температур в вакууме. Более конкретно, полезная модель относится к конструкции узла измерения температуры подвижных изделий, перемещающихся внутри вакуумной камеры установки для обработки изделий в вакууме.
Известна конструкция устройства для измерения температуры вращающихся изделий, находящихся под высоким (до 2500 В) потенциалом («Нанесение износостойких покрытий на быстрорежущий инструмент» под общей редакцией Ю.В.Внукова, Киев, «Тэхника», 1992 г., стр.66-78). Основные узлы этого устройства - термопара, узел скользящих контактов для передачи сигнала термопары от вращающегося изделия к высоковольтному вакуумному выводу и устройство измерения. В качестве устройство измерения (приемника сигнала) используется изолированный от вакуумной установки милливольтметр, находящийся под тем же напряжением, что и изделие.
Недостатком конструкции является то, что приемник сигнала находится под высоким напряжением, что существенно усложняет автоматизацию процесса измерения и снижает безопасность работы устройства.
Наиболее близким по технической сущности к полезной модели является устройство («Нанесение износостойких покрытий на быстрорежущий инструмент» под общей редакцией Ю.В.Внукова, Киев, «Тэхника», 1992 г., стр.66-78), содержащее следующие узлы - датчик температуры (термопара), цепь передачи сигнала от датчика температуры к узлу скользящих контактов, узел скользящих контактов для передачи сигнала термопары от вращающегося изделия к высоковольтному вакуумному выводу и приемник сигнала, причем между высоковакуумным выводом и приемником сигнала установлен электронный развязывающий преобразователь, позволяющий получить сигнал термопары, не имеющий высокого потенциала изделия. В качестве развязывающего преобразователя применен трансформатор с высоким значением пробивного напряжения. В настоящее время, в связи с расширением видов электронных компонентов, в качестве развязывающих преобразователей применяют также оптоэлектронные пары и готовые промышленные изолирующие усилители.
Недостатком этого решения является то, что оно не позволяет измерять температуру на изделиях подвергающихся импульсной высоковольтной обработке и обработке при напряжениях более 2500 В, а также совершающих возвратно-поступательное перемещение и тем более перемещение через шлюзовую камеру, что приводит к снижению надежности и безопасности работы.
Технический результат, заключающийся в повышении безопасности и надежности устройства измерения температуры изделий, достигается тем, что в известном устройстве измерения температуры подвижных изделий, находящихся в вакууме, содержащее датчик температуры, цепь передачи сигнала от датчика температуры к движущейся части скользящих контактов, неподвижную часть скользящих контактов, соединенных с высоковольтным вакуумным выводом и приемник сигнала отличающееся тем, что снабжено электронным блоком обработки и передачи сигнала датчика температуры с системой питания, причем приемник сигнала гальванически развязан от электронного блока обработки и передачи сигнала датчика температуры.
Кроме того, система питания электронного блока может быть выполнена на аккумуляторных батареях.
Дополнительно, система питания электронного блока может быть выполнена на солнечных батареях.
Кроме того, система питания электронного блока может быть выполнена на основе индукционного способа.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где показана схема устройства измерения температуры.
Устройство измерения температуры подвижных изделий, находящихся в вакууме содержит датчик 1 температуры, цепь 2 передачи сигнала от датчика 1 температуры к движущейся части 3 скользящих контактов 4, движущуюся часть 3 скользящих контактов 4, неподвижную часть 5 скользящих контактов 4, подключенных к высоковольтному вакуумному выводу 6, высоковольтный вакуумный вывод 6, соединенный с электронным блоком обработки и передачи сигнала датчика температуры 7, систему питания 8 этого электронного блока 7 и приемник 9 сигнала.
Устройство измерения температуры подвижных изделий, находящихся в вакууме, работает следующим образом.
Сигнал от датчика 1 температуры по цепи 2 передачи сигнала подходит к движущейся части 3 скользящих контактов 4, перемещающихся вместе с изделием. Ответная неподвижная часть 5 скользящих контактов 4 устанавливается таким образом, чтобы при перемещении (вращении) изделия движущаяся часть 3 периодически, либо непрерывно осуществляла электрический контакт с неподвижной частью 5. Неподвижная часть 5 скользящих контактов 4 через высоковольтный вакуумный вывод 6 соединена с электронным блоком обработки и передачи сигнала датчика температуры 7, находящимся вне вакуумной камеры. Этот электронный блок 7 устанавливается в непосредственной близости от высоковольтного вакуумного вывода 6 или непосредственно на нем. Электронный блок обработки и передачи сигнала датчика температуры 7 производит обработку, периодическое запоминание сигнала датчика температуры и формирует передаваемый бесконтактно выходной электромагнитный сигнал, который может быть оптическим или радиочастотным, на приемник 9. Передача сигнала по большому воздушному зазору обеспечивает высокое пробивное напряжение и малое значение проходной емкости. Электронный блок обработки и передачи сигнала датчика температуры 7 может также бесконтактно управляться по оптическому или радиочастотному каналу, например для синхронизации измерения температуры с высоковольтным импульсным напряжением на изделии.
Система питания 8 электронного блока обработки и передачи сигнала датчика температуры 7 может быть выполнена на аккумуляторных батареях. Электрическое питание электронный блок 7 может получать бесконтактным способом, например, от солнечной батареи. Такое решение позволяет установить электронный блок 7 на вращающемся валу. Источник света для питания солнечной батареи может быть размещен на достаточном удалении, обеспечивая тем самым безопасность и надежность эксплуатации. Другие варианты - передача электромагнитной энергии индукционным способом. Приемник 9 сигнала электронного блока 7 выходного сигнала располагается на достаточном расстоянии от высоковольтных частей.
Такая конструкция устройства измерения температуры подвижных изделий, находящихся в вакууме, обеспечивает безопасное в части надежности эксплуатации измерение температуры, а также безопасное включение этого устройства в автоматическую систему управления установкой для нанесения покрытий.
В качестве датчика температуры могут использоваться термопары, термосопротивления и др. Тип датчика определяется значением измеряемой температуры. Под высоковольтным вакуумным выводом подразумевается вакуумноплотный ввод, содержащий корпус с расположенными в нем токопроводящим и уплотнительными элементами.
Под непосредственной близостью подразумевается минимальное расстояние, необходимое для безопасной эксплуатации устройства и определяемое конструктивными особенностями установок.
Полезная модель может быть использована при обработке движущихся изделий, находящихся под высоким напряжением в вакууме.
Использование полезной модели позволяет уменьшить затраты на автоматическую систему управления установкой для обработки изделий в вакууме.