154475. lajstromszámú szabadalom • Tanzisztoros oszcillometriás készülék
D 154475 rezgőkörök megfelelő méretezésével kb. 100 kHz-től 300 MHz-ig választható meg. A frekvencia felső határát csak az alkalmazott tranzisztor adatai szabják meg, éppen ezért a találmány szerinti oszcillometriás készülék egyszerű felépítésével előnyösen alkalmazható nagyfrekvenciás méréseknél például 10 MHz—300 MHz között, amely különösen a következő esetekben válik szükségessé. 1. A vegyipari dielektromos állandó méréseknél általában nagy veszteségi tényezőjű anyagokat mérünk, ezeknél az anyagoknál célszerű minél nagyobb mérési frekvencia alkalmazása, hogy a mérendő kapacitiv impedancia, az l/a>C, a veszteségi ohmos komponens nagyságrendjébe essék. 2. A nagyfrekvenciás vezetőképességmérés, az ún. elektródmentes technika alkalmazásával, szintén csak az említett 10 MHz-től 300 MHz értékű nagyfrekvencián hajtható végre. A'találmány szerinti oszcillometriás készülék egyetlen tranzisztor és egyetlen dióda felhasználásával olyan kisméretű kapacitásmérő berendezés megvalósítására ad lehetőséget, amely egyszerű módon teszi lehetővé például vegyipari üzemekben a gyártásban levő anyagok dielektromos állandójának mérését, ami által új folyamatos üzemellenőrzési módszerek bevezetése válik lehetővé. Ugyancsak a találmány szerinti oszcillometriás készülék alkalmas arra is, hogy hordozható kivitelben külső tápfeszültséget riem igénylő nagyfrekvenciás folyadékvezetőképességmérőt alakítsunk ki belőle, amellyel például víz sótartalom mérés végezhető. A 2. ábra a találmány szerinti készülék hordozható kivitelének például nedvességmérés céljára szolgáló kialakítását mutatja. A 30 készülék 31 skálája közvetlenül nedvességszázalékra kalibrálható és az 1. ábra 24 és 25 kapcsainak megfelelő — például vasaló csatlakozóként kiképzett — 32 csatlakozóra dugaszolhatjuk a nedvességmérő kapacitiv szondát, amelyet a későbbiekben ismertetünk. A 3. ábrán a 2. ábrán bemutatott műszerhez csatlakoztatható 33 kalibráló etalont mutatunk be, amelynek két 34 csatlakozása a 32 csatlakozásba dugaszolható és például a műszer nullapontjának és végkitérésének beállítására szolgáló két kapacitást tartalmazhat. Az etalonba változtatható trimmer kondenzátor is építhető. Ugyanilyen 35 csatlakozással van ellátva a 4. ábrán bemutatott nedvességmérő kapacitiv szonda is, amelyre a szonda földbe süllyesztett állapotában a 30 készülék úgy csatlakoztatható, hogy a mérési érték a műszerről közvetlenül leolvasható. A kapacitiv szonda lényegében egy kondenzátort tartalmaz, amelynek két fegyverzete a hideg pontot képező például saválló acélból készült 36 cső, meleg pontja pedig az ugyancsak saválló acélból készíthető 37 hegy, amely 37a rúd útján csatlakozik a 35 csatlakozó megfelelő pólusához és a 36 cső és 37 hegy között 38 szigetelőanyag van elhelyezve, például poliamid és a mérőkondenzátor erőterét a 39 szaggatott vonalakkal jelzett erővonalak képvi-^ selik, amelyek a főidbe helyezett szonda esetén a talajon keresztül záródnak. Az ilyen szondák különböző hosszakban képezhetők ki, például 105—85—40 centiméteres hosszakban és ilyenkör a talaj 80—40—15 centiméteres mélységében tudjuk a nedvességet meghatározni. Célszerűen a mérőszonda alapkapacitásának pontos beállítására 40 trimmer kondenzátort alkalmazhatunk. Mint ismeretes a talajnedvesség mérésére jelenleg villamos ellenállás mérést használnak, mert a talaj vezetőképessége a nedvességtartalomtól is függ. Ennek a módszernek lényeges hibája, hogy a talaj sótartalma is befolyásolja a mérést és ez nagy mérési hibát okozhat. A találmány szerinti oszcillometriás készülékkel és 4. ábra szerinti mérőszondával a nedves talaj dielektromos állandójának értékeit mérhetjük. A talaj és a víz dielektromos állandójának értékéből a százalékos összetételnek megfelelően létrejövő eredő dielektromos állandó értékét határozzuk meg. A nedves talaj nagy veszteségű dielektrikumnak tekinthető és így annak « értéke csak nagyfrekvencián, kb, 50 MHz frekvencia felett 'mérhető. A mérést' előnyösen oly módon végezhetjük, hogy a mérni kívánt területen állandó jelleggel, egymástól megfelelő távolságban, kapacitiv mérőszondákat telepítünk és a találmány szerinti mérőműszerrel időnként végigjárjuk a kitelepített szondákat és a készüléket a szondákhoz kapcsolva, közvetlenül leolvassuk a nedvességtartalom értékét a nedvességtartalom százalékában kalibrált műszerskálán. Az említett mérési módszerrel lehetővé válik például öntözéses gazdaságokban a talaj nedvességtartalmának állandóan a legkedvezőbb értéken való tartása, ami közismerten többszörös terméshozamot biztosít. A talajnedvesség értékének követése dielektromos állandó mérésével tulajdonképpen villamos kapacitásmérést jelent és a mérés abból áll, hogy a mérőszondák mindenkori kapacitás értékét határozzuk meg. Az ismertetett módszernél mindenkor csak a tényleges víztartalom változása jelentkezik a műszeren. A 4. ábra szerinti kapacitiv szonda telepített állapotban a 6. ábra szerinti helyettesítő villamos kapcsolással ábrázolható, ahol Cl a mérőkondenzátor alapkapacitása, amely adott esetünkben a körülötte elhelyezkedő talaj £ dielektromos áüandójának értékétől függően «. Cl értékre növekszik, míg C2 a mérőszonda szórt kapacitását jelöli. Amint látható, Cx mért kapacitás ismeretében az — C x ~~~ C2 Cl összefüggésből a dielektromos állandó értéke számítható. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
