147008. lajstromszámú szabadalom • Termoelektromos mérőműszer

Megjelent: 19R0. május 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.008. SZÁM 21. e. 1—13. OSZTÁLY — KA—793. ALAPSZÁM Termoelektromos mérőműszer Bejelentők: Katona Zoltán oki. gépészmérnök, Klatsmányi Árpád oki. gépészmérnök, Szmeskó János oki. elektromérnök, mindhárman Budapest A Bejelentés napja: 1958. december 15. Termoelektromos mérőberendezéseknél a hőérzékeléshez használt (pl. réz-konstantán) hőelemet nem fixen építik be a műszerbe, hanem kívülről csatlakoztatják ahhoz. Az alkalmazásokban, pl. az orvosi gyakorlatban alkalmazott termoelektromos hőmérő berendezéseknél igény van arra, hogy a műszerre egy időben több érzékelőt is rá lehessen csatlakoztatni, és ezek közül a mérőáramkörre mindig csak egy legyen kapcsolva. Ennek a kívánságnak mérőhely átkapcsolóval kétféleképpen szoktak eleget tenni. Az egyik ismert megoldást az 1. ábra mutatja, amely szerint ,,K" olyan kétállású kapcsoló, amely vagy az „Mi" vagy az „M2" hőelemet kapcsolja a mérőáramkör „A" és „B" pontjához. Mind az „Mi", mind az „M2" az „a" és a „b" (pl. a réz; és a konstanten) fémhuzal összekötésével jön létre. Az „A" pont az „R" előtétellenálláson keresztül csatlakozik a „G" galvanométer egyik kapcsához, a „B" pont pedig az ,,E"-vel jelölt egyéb áramköri alkatrészeken keresztül csatlakozik a ,,G" galvanométer másik kapcsára. Mivel azonban két fémhuzalból készült zárt áramkörben a két fémnek két találkozási pontja van, ezért kialakul az áramkörben a „V" vonatkozási hőelem, amely tehát szintén az „a" és a „b" fémhuzal összekötésével keletkezik. A G„" galvanométer az „Mi", illetve az „M2" hőérzékélő hőelem és a „V" vonatkozási hőelem hőmérsékletének különbségével arányos termoszfeszültséget méri. Az 1. ábra tanúsága szerint a „K" kapcsoló „B" pontnál levő érintkezője az „Mj" vagy az „M2" hőérzékélő hőelem „b" fémhuzalból készült ágát és a „V" vonatkozási hőelem szintén ,,b" fémből készült ágát köti össze, míg az „A" pontnál levő érintkezője az „Mi" vagy az „M2" hőérzékélő Ihőelem „a" fémhuzalból készült ágát köti a galvanométer rajz szerinti alsó kapcsára. Ennek a kivitelnek az a hátránya, hogy ha a „K" kapcsoló összekötő érintkezőit azonos anyag-, ból, pl. „a" fémből (pl. rézből) készítik, akkor a „B" pontnál káros hőelem keletkezik. Ha pedig ezt elkerülni akarva, a „K" kapcsoló „B" pontnál levő összekötő érintkezőjét ,,b" fémből, az „A" pontnál levő összekötő érintkezőjét pedig „a" fémbői készítik, ez a két, rendszerint különböző fizikai és mechanikai tulajdonságú fémből készült kapcsoló technológiai nehézségeket okoz, részint pedig adott esetben (pl. platinát tartalmazó hőelem esetében) költséges is. A másik ismert megoldást a 2. ábra mutatja be. Itt az „Mi" és az ,,M2

" hőérzékélő hőelem egyik, „b" fémből készült ága közös, és a „K" kapcsoló csak az „a" fémből készült hőelemágat kapcsolja. Itt az „a" fémből készült összekötő érintkező természetesen nem okoz káros termofeszültséget. Ennek a megoldásnak viszont az a hátránya, hogy olyan mérések esetén, amelyeknél a két hőérzékelő hőeldki vége között a 2. ábrán szaggatott vonallal jelölt „Rsz

" szigetelési ellenállás nem végtelen nagy, ott ezen a véges nagyságú ellenálláson áram folyik. Ez a nem-kívánatos áram a mérést meghamisítja, és mérési hibát okoz. Márpedig pl. az orvosi gyakorlatban előfordul, hogy ugyanazon betegnél az egyik érzékelővel rektális mérést végeznek, ugyanakkor a másik érzékelő pl. a beteg izmába van beszúrva. A fentiekben taglalt hibák közös oka abban van, hogy az ismert megoldásokban a hőmérésre használt hőelemeket az 1. és a 2. ábra szerinti, többállású ,,K" kapcsoló köti a berendezés házában elhelyezett galvanométerhez, valamint a vele sorbakötött, egyetlen „V" vonatkozási hőelemhez. Ezzel szemben a találmány szerint a hőmérésre használt 'hőelemek számával megegyező számú vonatkozási hőelemet építettünk a berendezésbe, és ezeknek egyik ágát közvetlenül kötöttük a hőérzékélő hőelemek azonos anyagú ágához, A 3. ábra szerinti példaképpeni kiviteli alakban két, „Mi" és „M2" hőérzékélő hőelem látható, amelyeknek „b" fémhuzalból készült ága „b" fém közbeiktatásával kapcsolódik a „Vi" és „V2 vonatkozási hőelemek „b" fémhuzalból készült ágához. Jelen megoldásban a „K" kapcsoló egyik érintkezője .a „Vi" és a „V2" vonatkozási hőelem „a" (pl. vörösrézből) készült ága és a galvanométerhez vezető, legtöbbször szintén ,,a" (vörösréz) fémvezeték közé van elhelyezve, míg a kapcsoló másik érintkezője az „Mi" és az „M2" hőérzékélő hőelemek „a" fémhuzalból készült ága és a gal-