146977. lajstromszámú szabadalom • Mérőedény nedvességmérő berendezésekhez
2 146.977 Ci =5-7,7 = 38,5 pF; ez a kapacitásérték már 24%-os nedvességtartalomnak felel meg, ami kereken 1%-qs méréshibát jelent. A mérőkondenzátor kezdőkapacitásának pontossága és állandósága tehát rendkívül fontos, mert a kezdőkapacitásbeid eltérés a nagyobb nedvességtartalom-százalékok felé egyre növekvő méréshibát eredményez. Ez pedig kizárttá teszi egy e hibát el nem hárító mérőedény alkalmazását pl. a gabonafélék nedvességtartalmának mérésénél: a gyakorlatban ugyanis 8—25%-os nedvességtartalmú búza mérése fordul elő. Az eddig alkalmazott megoldások a kezdőkapacitás különbözőségéből eredő gyártási hibát olyan méretezési 'megoldással kívánják megelőzni, ami a mérőedényt igen . kis kapacitásváltozások felvételére is alkalmassá teszi. Ezek a' megoldások a mérőedény belső fegyverzetét — ami a mérőedény központjában elhelyezett, a mérőedény többi felületétől elektromosan elszigetelt fémrudacska — igen kis átmérővel kis felületűvé képezik ki. E megoldás mellett — a fenti egyenletből nyomban kitűnő okból, lévén a C2 érték igen alacsony — a hibagörbének az előírt értéktől való eltérése valóban kisebb. E megoldásnak azonban két súlyos hátránya van. Egyrészt az ily méretezésű belső fegyverzettel ellátott mérőedényt csak rendkívül érzékeny mérőműszerhez lehet alkalmazni, lévén a nedvességtartalom függvényében jelentkező kapacitásváltozás is igen csekély. Másrészt pedig ez; a megoldás a mérőedény összes többi méreteinek ezrelék-nagyságrendű tűréssel való betartáisát teszi szükségessé, ami igen terhes gyártástechnológiai probléma. A találmány nem alkalmaz gyártástechnikai nehézségeket okozó (minimális kezdőkapacitást> viszont a kezdőikapacitás szériaszerű azonosságának biztosításáról mechanikai eszközzel gondoskodik. A kezdőkapacitás értékét egy kondenzátort képező mérőedény esetében a két fegyverzet egymáshoz való méretaránya határozza meg: ä külső fegyverzetet képező mérőedény-palást, és a belső fegyverzetet alkotó, centrálisán elhelyezett fémrudacska átmérő-méretének méretaránya, pl. 6:3. A gyártási eltérésekből eredő kapacitáskülöntaség elhárításiára az szolgál, hogy a találmány megoldása szerint a belső fegyverzet magasságmérete változtatható, illetve a mérőedény kapacitása a gyártás során a belső fegyverzet magasság-szabályozásával az előírt értékre beállítható. A találmány végül nagy jelentőséget tulajdonít — elsősorban folyadék dielektroimos állandójának mérésénél — a mérőedény űrtartalom-méretezésének. Amíg ugyanis szemcsés anyagok — jellegzetesen gabonafélék — nedvességtartalmának mérésénél 200—500 cm3 , préselendő anyagok, műanyagok és gyógyszeripari termékek nedvességtartalmának mérésénél 80—150 cm3 mérőedény—űrtartalom a legelőnyösebb, addig folyékony anyagok dielektromos állandójának mérésénél az űrtartalom alkalmasan csak 1—3 om3 és a kezdőkapacitás alsó határértéke 0,5 pF is lehet. Alak tekintetében a gyakorlatban a hengeres kivitel bizonyult a legelőnyösebbnek, mert az anyagszemcsék e forma mellett helyezkednek el a legegyenletesebben. A fenti jellemzők együttes alkalmazásának bemutatására mellékeljük az alábbi mérőedény-rajzokat. A 2. ábrán szemesgabonafélék nedvességtartalmának mérésére szolgáló mérőedényt mutatunk be. A 300 cm3 űrtartalmú edény kb. 7 pF kezdőkapacitásának nagyságrendi meghatározására a külső, illetve belső fegyverzet (A), illetve (B) átmérőjének méretaránya szolgál; ez alkalmasan 6 : 3. A kezdőkapacitás pontos beállítása az (E) kivezetéssel ellátott belső fegyverzet (M) magasságának csavaros szabályozásával történik. Az (F) kivezetés a külső fegyverzethez csatlakozó földelési pont, i(T) a betöltőtölcsér mintegy 6 :3 felső és alsó átmérőméretaránnyal, (K) pedig a gyors és folyamatos anyag-kiürítést biztosító, fordítással nyitható terelő kiöntő berendezés. Töimörítendő ömleszthető anyagok nedvességtartalmának 'mérésére szolgáló, préselő berendezéssel ellátott mérőedény kiviteli alakját mutatjuk be a 3. ábrán. Por alakú anyagok, műanyagok, gyógyszerpiri termékek nedvességtartalmának mérésénél fontos az a körülmény, hogy az ilyen anyagok egy rájuk jellemző imiinimális nyomóerő elérése után a nyomás fokozása ellenére is ugyanazt a dielektromos állandót: — és így kapacitásértéket — mutatják. A 3. áíbrán bemutatott, tömörítő berendezéssel ellátott mérőedény (1). része mechanikus és elektromos kivitől szempontjából egyezik a 2. ábra megoldásával, mégis azzal, hogy áttekinthetőség érdekében a 3. ábrán a belső fegyverzet állítható volta a rajzban nincs kifejtve; (2) a préselőszerkezet, a (4) gombbal működtetett, magában véve ismert rugós kivitelben; az (1)—(2) rész a (3) bajonettzárral kapcsolódik össze. A mérendő' anyagra előírt minimális nyomás az (5) skála alapján állítható be. A 4. ábrán — nagyított méretekiben — egy foiyadék-imérőedény kiviteli alakját mutatjuk be, ismét a belső fegyverzet állítható volta tekintetében a rajziban ki nem fejtett, egyszerűsített alakban. Az (1) burkolat üvegből készült henger, amelynek e megoldásban a belső oldalára van rácsapatva a (2) fémgyűrű, mint a mérőedény külső fegyverzete; ez — a mérendő folyadék vegyi összetételétől függően — alkalmasan szigetelő hártyával vonandó be; a hozzá csatlakozó (5) kivezetés egyben földelési pont. E fegyverzetnek az (1) burkolat külső oldalán való alkalmazása esetén az (1) burkolat anyaga dielektromos állandójának hatása a hitelesítésnél figyelembe veendő. Az •— elvileg állítható — belső' fegyverzet a (3) műanyag-alapra van szerelve és (4) kivezetése a mérőedény elektromos melegpontját képezi. A folyadék-criérőedény alsó kezdőkapacitás-határa 0,5 pF nagyságrendű, űrtartalma alkalmasan 1—3 cm3 . Ily kivitelű mérőedénynyel eléktrolytok dielektromos állandója alkalmasan mérhető. A .találmány szerinti megoldás alapulvételével készített mérőedény — az alkalmazott mérőműszer mérési pontosságától függően — 0,2%-os mérési pontosságot tesz lehetővé; a magasabb nedvességtartalom-százalékoknál fellépő, a kezdőkapacitásbeli eltérésekre visszavezetendő méréshiba a belső fegyverzet állíthatósága eredményeként tízezredszázalékos nagyságrendű s így elhanyagolhatóan csekély.
