176290. lajstromszámú szabadalom • Átfolyórendszerű érzékelőrendszer
3 176290 4 dán áthaladó kis anyagmennyiség afepján a változó nagyságú nedvességtartalommal jellemzett anyagról csak kevéssé megbízható ismeretek szerezhetők, mivei a minta nem mindig képviseli megfelelő biztonsággal az egész anyagot. A mintavételezés alapján nyert információ felhasználásával vezérelt szárítás egyes esetekben a kívánt nedvességtartalomnál kisebb nedvességtartalmú anyagot hoz létre, vagyis feleslegesen kellett energiát felhasználni, más esetekben viszont az anyag túlságosan nedves maradhat ahhoz, hogy tárolásra kerülhessen. További gondot okoz az a tény, hogy szemcsés, granulált, vagy por alakú anyagok, illetve szemestermények esetében a nedvességtartalom mérésének eredménye függ attól, hogy az anyagot milyen tömőrödöttséggel vezetik be az elektródák közé. Összehasonlítható eredmények biztosításához szükség van állandó tömörödöttségű anyagáram létrehozására. A mintavételezéses eljárások anyagáramlásos változataiban egyebek között a szonda bevezető és kivezető nyílásának arányát próbálták úgy megválasztani, hogy az anyagáram állandó tömörödöttségét biztosítsák, míg a külön vett minta esetében erre a célra más eljárásokat hoztak létre. A bevezető és kivezető nyílások nagyságának megfelelő választásával azonban csak meghatározott nagyságú anyagáram mellett lehet a megfelelő tömörödöttségét elérni, más esetekben az anyag egy része a szondán kívül marad, vagy a szondát az anyag nem telíti. Mindkét esetben a mérési eredmény hamissá válik, ami a mintavétellel járó bizonytalanság hatását jelentősen felnagyíthatja. A külön mintavételezéses eljárások további hátránya, hogy a folyamatos nedvességméréssel szemben eredményei csak viszonylag nagy késéssel hasznosíthatók. A fenti hátrányokra tekintettel próbálták meg kidolgozni azokat az eszközöket, amelyekben az összes anyag mérése alapján a teljes anyagáramra jellemző értékek nyerhetők. Ilyen eszköz ismerhető meg a 169 586 számú magyar szabadalmi leírásból, amely szárítóberendezést ismertet. A szárítóberendezés teljes keresztmetszetében érzékelőelektródák vannak elhelyezve, amelyek a közöttük áthaladó anyag nedvességtartalmát mérik. Ez az eszköz az óránként több tonna anyagot továbbító, kifejezetten az úgynevezett tornyos szárítóberendezésekhez készült, ezért nagy átlagolással határozza meg az anyag nedvességtartalmát. Az eszköz csővezetékbe csak jelentős módosításokkal és átalakításokkal iktatható be. A találmány célja a fenti hátrányok kiküszöbölésére olyan folyamatos működésű érzékelőrendszer létrehozása, amely áramló anyag nedvességtartalmának, víztartalmának, illetve dielektromos jellemzőinek meghatározását a teljes anyagmennyiség alapján végzi, a szemcsés, vagy granulált anyagot állandó tömörödöttségű térfogatárammal továbbítja, valamint lehetőséget biztosít az áramló anyag tömegének és hőmérsékletének érzékelésére, és az érzékelőrendszer kiürülésének jelzésére. A találmány alapja az a felismerés, hogy átfolyó rendszerű érzékelőrendszer létrehozható változtatható áteresztőképességű kiömléssel ellátott belső térrel kialakított, csővezetékbe építhető elemként, amelyben a kiömlés áteresztőképességét a beáramló anyag mennyisége alapján szabályozzuk. Ily módon a változó mennyiségű, inhomogén nedvességtartalmú szemcsés, por alakú, vagy granulált anyagok, szemestermények, továbbá a folyékony anyagok nedvességtartalmának mérése nagy megbízhatósággal végezhető. A feladat megoldására olyan átfolyó rendszerű érzékelőrendszert dolgoztunk ki, amely folyamatosan áramló anyag, előnyösen szemestermény, por alakú, szemcsés, granulált, vagy folyékony anyag víztartalmának, illetve dielektromos jellemzőinek meghatározására szolgáló készülék számára szolgáltat kimenő jelet, amelynek az áramló anyagot továbbító anyagvezető cső kiömléséhez illeszkedő vezetőcsöve van, és elektródarendszerrel, a vezetőcsőben áramló anyag egy vagy több kiválasztott jellemzőjét, mégpedig nedvességtartalmát, előnyösen tömegét, hőmérsékletét követő egységgel, szintmagasságát követő szintérzékelővel, valamint az anyagmennyiség áramlását szabályozó egységgel, továbbá a készülékre csatlakoztatható, a jellemzőket követő egység(ek) kimeneteire vezetett egy vagy több kimenettel van ellátva, és a találmány szerint a vezetőcső fala az elektródarendszer külső elektródájaként van kiképezve, benne a külső elektródától elválasztott, az áramló anyagot a vezetőcsőben szétosztó belső elektróda van, az anyagmennyiség áramlását szabályozó egység anyagmennyiség-szabályozót és vele összekötött, az anyagvezető cső kiömlésének áteresztőképességét szabályozó egységet tartalmaz, továbbá az anyagmennyiség-szabályozó a szintérzékelővel van összekötve. A mérni kívánt anyag az elektródarendszer felett elhelyezkedő anyagvezető csövön keresztül kerül az elektródák közötti belső térbe, melyből a belső tér kiömlésén át távozik. A kiömlő nyílás nagyságának változtatásával lehetőség van arra, hogy a belső térben az anyag állandó térfogatot foglaljon el és tömörödöttsége állandó értékű maradjon. Az elektródákkal mért kapacitás, amelyet külön egység állapít meg ilyen feltételek között az anyag nedvességtartalmára megbízhatóan jellemző érték. Az elektródák között a mérendő anyaggal telített térben az áramló anyag kiválasztott jellemzőit érzékelő egységek helyezhetők el. A hőmérsékletérzékelő az anyag hőmérsékletére jellemző, a tömegérzékelő az elektródák közötti belső térben levő anyag tömegével arányos információt szolgáltat. A kiválasztott jellemzőket, a nedvességtartalom, a hőmérséklet és a tömeg értékét képviselő jelek előnyösen anyaghiányt jelző tiltóegységre vannak vezetve, amely valamennyi információ továbbítását letiltja abban az esetben, ha az elektródák közötti térben a megkívánttól eltérő térfogatú (magasságú) anyag, van. A találmányt a továbbiakban egy kiviteli példa kapcsán, a csatolt rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti érzékelőrendszer vázlata, míg a 2. ábra az anyagmennyiség szabályozási rendszerének felépítése, az 1. ábra szerinti érzékelő rendszer A—A metszetével. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
