传感器、具有传感器和测量对象的系统、以及利用传感器测量温度的方法技术方案

一种以非接触方式工作的涡流传感器，用于导电性测量对象或元件的温度测量，其中，所述测量独立于传感器和测量对象/元件之间的距离，其特征在于，优选地在传感器的测量线圈的位置确定传感器的内在温度，且其中补偿了由于测量对象或元件的温度测量所引起的对传感器的内在温度的影响或者传感器中的温度梯度的影响。一种系统包括相应的传感器和导电测量对象。一种方法利用了相应的传感器来对测量对象或元件进行温度测量。

Sensor, system with sensor and measuring object, and method for measuring temperature by using sensor

A job in a non contact eddy current sensor used for temperature measurement, electrical conductivity measurement object or element in which the measurement is independent of the sensor and measured object / distance between components, which is characterized in that the inner temperature sensor is preferably determined in measuring coil sensor position, which compensates for the effects of the effect of temperature gradient temperature measurement object or element of the internal temperature sensor or sensor in the. A system includes corresponding sensors and electrically conductive measurement objects. A method utilizes a corresponding sensor to measure temperature of a measured object or element.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】[0001 ] 本专利技术涉及以非接触(contact-free )方式工作的涡流传感器，用于测量导电测量对象或元件的温度，其中，测量独立于传感器与测量对象/元件之间的距离。此外，本专利技术涉及一种包括涡流传感器和导电测量对象的系统，用于在元件上进行温度测量，特别是使用了根据本专利技术的传感器其中涡流传感器以非接触方式工作，且导电测量对象能够被指定为任意期望的元件，其中，测量独立于传感器与测量对象或元件之间的距离。此外，本专利技术涉及对测量对象或元件进行温度测量的方法，利用以非接触方式工作的涡流传感器，，特别是使用了相应的传感器其中，测量的实施独立于传感器与测量对象/元件之间的距离。从实践中人们已熟知利用涡电流方法测量温度。通常，如果测量对象正在移动，则使用这种非接触式方法，不论是因为它是旋转对象，例如转子，又或是驱动器的轴或者电机，例如旋转制动盘，还是移动经过传感器的对象，例如，在滚压过程中的金属网片。对于难以靠近的对象也需要非接触式测量，因为通过这种方式，可以从离对象更远的距离来进行测量。此外，特别是在困难的环境条件下，非接触式测量特别实用，例如，在高温环境，或者对象暴露在冲击和/或振动的环境下。已经知道通过涡电流进行温度测量很长时间了。但是，因为涡电流效果取决于距离，所以传感器到测量对象的距离必须保持恒定，或距离的变化必须得到补偿。从DE2410067A中可知，人们已知线圈系统在差分电路中由一个长初级线圈和两个短次级线圈组成。提供励磁信号与输出信号之间的相位角的评价。传感器移动直到达到最大的相位角。测量与距离无关。已知的线圈系统的缺点在于在轴向上的大型结构，和实现独立于距离的复杂的调节机构。从DE2711797A1，已知具有测量线圈的差分放大器、虚设线圈、振荡器、移相器、和同步接收电路。通过调整放大系数和接收电路的相位，可能进行距离相关的温度测量。从EP0423084B1，已知阻抗电桥的结构具有测量线圈和补偿线圈。进行电桥电压的量和相位的测量，同样进行根据测量对象温度的校准曲线的测定以及到测量对象距离的测定。测量对象温度的测定是通过与校准曲线进行测量比较。传感器温度的补偿使用补偿线圈进行，并考虑距离，使用校准曲线。缺点是对象温度的测定是通过与校准曲线比较进行的。传感器的温度梯度没有检测到。而且，传感器温度的补偿可能只在一个工作点。因此，本专利技术基于配置和进一步发展限定类型的涡流传感器的任务，该涡流传感器以非接触形式工作，使得对导电测量对象或具有相应测量对象的元件进行温度测量是可能的，这种测量最大限度地不会被外部因素影响。传感器应该具有尽可能简单的结构。还提出了具有传感器和测量对象的相应系统。同样提出了相应的方法，即这种传感器的使用。上述任务是通过独立权利要求1，15和16的特征完成的。因此，以非接触的方式工作的涡流传感器的特征在于，优选地在传感器的测量线圈的位置确定传感器的内在温度，其中补偿了由于在测量对象或元件处的温度测量所引起的对传感器的内在温度的影响或者在传感器处的温度梯度的影响。关于根据本专利技术的系统，通过权利要求15的特征完成上述的任务，即测量传感器的内在温度，并补偿温度測量造成的影响。根据本专利技术的方法通过权利要求16的特征来完成上述任务，即测量传感器的内在温度，并且补偿温度測量造成的影响。根据本专利技术，下面的考虑/确认是这里的基础：在温度测量过程中，所需的测量值是测量对象的温度。但是，因为传感器本身也承受温度影响，这可能会使測量结果不准确，所以有必要使温度測量独立于传感器温度本身。在现有技术中直到现在还没有考虑到这点，或者只在ー个工作点考虑。关于测量方法，首先说明以下基础内容：用于非接触式测定测量对象エ件的温度传感器，例如，根据涡流原理。在此连接中，线圈被供给交流电流或电压。线圈位于导电测量对象的影响区域内，导电测量对象的温度将被确定。通过电磁交变磁场的方式在测量对象中产生涡流。这些电流与交变磁场的频率无关，与线圈和测量对象之间的距离无关，与测量对象的导电率和磁导率无关。从法拉利电磁感应定律可得：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以非接触方式工作的涡流传感器，用于导电性测量对象或元件的温度测量，其特征在于，所述测量独立于传感器和测量对象/元件之间的距离，其中优选地在测量线圈的位置能够确定传感器的内在温度，且其中补偿了由于在测量对象或元件处的温度测量所引起的对传感器的内在温度的影响或者在传感器处的温度梯度的影响。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.11 DE 102011101224.2;2011.08.19 DE 1020111.一种以非接触方式工作的涡流传感器，用于导电性测量对象或元件的温度测量，其特征在于，所述测量独立于传感器和测量对象/元件之间的距离，其中 优选地在测量线圈的位置能够确定传感器的内在温度，且其中补偿了由于在测量对象或元件处的温度测量所引起的对传感器的内在温度的影响或者在传感器处的温度梯度的影响。2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，用直流叠加来确定测量线圈的直流电阻，其中直流电流叠加在测量线圈的交流电流上，且从稳定元件的变化得出关于测量线圈的欧姆电阻的结论，且其中电阻的变化衡量测量线圈的温度变化。3.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，包括用于在传感器中间接温度测量的温度探头，所述温度探头优选地集成到传感器中或者嵌入到传感器，从而能够检测测量线圈紧临区域的温度。4.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，包括温度测量绕组，其用于补偿超过测量线圈的温度梯度，其中，所述温度测量绕组在位置上分布在测量线圈周围。5.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，包括温度测量绕组的双线布置，特别是在陶瓷基板上的传感器结构的情况下。6.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，包括配置在测量线圈周围的环形绕组或线圈，使用交流电压操作，其中环形线圈的磁场只在线圈内部形成。7.根据权利要求6所述的传感器，其特征在于，包括测量线圈的差动装置，例如供给交流电的半桥，其中环形线圈允许传感器温度的直接补偿。8.根据权利要求1所述 的传感器，其特征在于，具有额外补偿线圈的测量线圈的差动线圈装置，构造与所述测量线圈类似，其中，补偿线圈通过参考测量对象以限定的方式受到阻尼，并保持不受被温度影响的测量对...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·纳格尔，R·霍宁克卡，F·蒙德尼科夫，W·格勒默尔，
申请(专利权)人：微埃普西龙测量技术有限两合公司，
类型：
国别省市：