РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

DEVELOPMENT OF A STRUCTURAL DIAGRAM OF AN INTELLIGENT TEMPERATURE MEASUREMENT SYSTEM

Fidus Bikbaev

student, Department of Electronic Engineering, Ufa State Aviation Technical University,

Russia, Ufa

АННОТАЦИЯ

В работе предложена разработанная структурная схема интеллектуальной системы измерения температуры газотурбинной установки. Она позволяет обеспечивать самокалибровку датчика температуры (термопары).

ABSTRACT

The paper proposes a developed diagram of an intelligent system for measuring the temperature of a gas turbine plant. It allows self-calibration of the temperature sensor (thermocouple).

Ключевые слова: интеллектуальная система измерения температуры, самокалибровка, газотурбинные установки.

Keywords: intelligent temperature measurement system, self-calibration, gas turbine plants.

Эффективность используемых в различных областях газотурбинных установок зависит, прежде всего, от температуры газа. Она принимает высокие значения (от 500 до 2500 К) с неравномерным распределением температурного поля, следовательно, интеллектуальный сбор значений температуры и обработка информации является актуальной задачей.

И зве стны различные интеллектуальные средства измерения температуры [1-3], недостатками перечисленных устройств являются   отсутствие самокалибровки, неоптимальный подбор элементов системы, снижащий точность оцениваемого параметра.

Целью работы является разработка структурной схемы интеллектуальной системы измерения температуры газотурбинной установки, позволяющей производить самокалибровку.

Опираясь на общеизвестные принципы [4-8], составлена схема интеллектуальной системы измерения температуры, она состоит из термоэлектрического преобразователя, блока калибровки, который содержит образцовый элемент и нагреватель, блока охлаждения, микроконтроллера, интерфейса. По интерфейсу происходит вывод информации на автоматизированное рабочее место испытателя.

Усилитель нужен для того, чтобы усиливать сигнал с термоэлектрического преобразователя до нужной величины, для последующего его подачи на микроконтроллер.

Микроконтроллер регулирует включением и отключением нагревателя и блока охлаждения в нужные моменты времени, сохраняет температуру блока калибровки всегда на одном и том же уровне, определяет величину сигнала, поступающего с термоэлектрического преобразователя и образцового элемента, вычисляет величину термоэлектрической способности термоэлектрического преобразователя и сверяет её с номинальной статической характеристикой термоэлектрического преобразователя и затем происходит поправка величины термоэлектрической способности термоэлектрического преобразователя и вывод этой информации по интерфейсу на автоматизированное рабочее место испытателя.

Нагреватель нужен для того, чтобы производить самокалибровку датчика, а блок охлаждения для того, чтобы вернуть блок калибровки термоэлектрического преобразователя в докалибровочный режим.

Таким образом, был проведен анализ существующих методов измерения температуры газов газотурбинных установок и составлена схема для разработки интеллектуальной системы измерения температуры газов, обеспечивающей самокалибровку датчика температуры (термопары).

Рисунок 1. Структурная схема интеллектуальной системы измерения температуры

Список литературы:

1. Па тент №2624410 РФ Спо со б и зме ре ни я  вы со ко й те мпе ра ту ры  не о дно ро дно й сре ды  / Су хи не ц Ж.А ., Гу ли н А .И ., Ма тве е в Д.С., На дрши н А .С // Б.И. – 2017. –  №19.
2. Па тент №2617458 РФ И нте лле кту а льно е  сре дство  и зме ре ни й те мпе ра ту ры   / Са по жни ко ва  К.В., А дри е н Ф.Ф.Л., Та йма но в Р.Е . // Б.И. – 2017. –  №12.
3. Па тент №2727564 РФ Са мо ка ли бру ю щи йся  да тчи к те мпе ра ту ры    / Хо ду нко в В.П. // Б.И. – 2020. –  №19.
4. Пустынников, С. В. Теоретические основы электротехники [Текст] : учеб. пособие / С. В. Пустынников, А. Г.Сипайлов, Е. Б.Шандарова – Томск.: Изд-во Томского политехнического университета  , 2014. – 92 с.
5. Волович, Г. И. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств [Текст] / Г. И. Волович – Л.: Издательский дом «Додэка-XXI» , 2005. – 528 с.
6. Миловзоров, Д. Г. Информационно-измерительные и управляющие системы [Текст] : учеб. пособие / Д. Г. Миловзоров, В. Х. Ясовеев – Уфа: РИК УГАТУ , 2019. – 242 с.
7. Гусев, В. Г. Электроника и микропроцессорная техника [Текст] : учеб. / В. Г. Гусев – М.: КНОРУС , 2013. – 800 с.
8. 32. Сергеев, А. Г. Интегральная электроника в измерительных устройствах [Текст] : учебник / А. Г. Сергеев, В. В. Терегеря – М.: Издательство Юрайт , 2011. – 820 с.
9. ГО СТ Р 8.585-2001. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования . – М: Ста нда ртинформ, 2010. – 81 с.