176442. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés gáznyomás folytonos méréséhez
3 176442 4 folyadék alkalmazása nélkül. Célunk továbbá; hogy a mérés során a gáz összetétele ne változzon. További cél, hogy a mérés nagy pontosságú és széles értéktartományban lineáris legyen. Ily módon elérhető, hogy a pontos hitelesítés után min- 5 den méréstartományhoz ugyanazt a mérési skálát használjuk. A találmány alapja az a felismerés, hogy ha a mérendő gázból kis térfogatú térrészt választunk le ás a térrész nagyságát változtatjuk, a változtatott, 10 vagyis modulált térfogatú térrészben uralkodó nyomás a gáz egészének nyomásával arányos. Ez a felismerés az ideális gázok állapotegyenlete alapján bizonyítható. Ha a mérendő gáz jó közelítéssel eleget tesz az 15 ideális gázok pV-K (1) állapotegyenletének, ahol apa mérendő nyomás, 20 V a modulálandó térfogat és K állandó, akkor a modulálandó térfogatot V, és V2 értékek között változtatva a két térfogathoz tartozó nyomásértékek Ap különbsége: 25 Ap = p, -pi =K(vr'-v2-‘). Ebbe az egyenletbe K értékét az (1) egyenletből behelyettesítve kapjuk: 30 Ap = pV(VY — V21 ) = Ap. Ha tehát a V térfogatot két állandó határérték (Vi és V2) között változtatjuk, a Ap nyomásválto- 35 zás a nyomás p abszolút értékével arányos. Az A arányossági tényező pedig a geometriai viszonyoktól függ, a gáz fajtájától független. Hasonló jellegű összefüggés írható fel a gyakorlatban előforduló mérési feladatokban fellépő legtöbb gázra. 40 A felismerés hasznosíthatóságát a nyomásingadozások érzékeléséhez és méréséhez jól alkalmazható ismert eljárások biztosítják. Közismert például, hogy a hanghullámok a gázban terjedő nyomásingadozások eredményei. 45 Célunkat olyan, gáznyomás folyamatos mérésére alkalmas eljárás kidolgozásával érjük el, amikor is a mérendő gáz teréből egy részt leválasztunk és a találmány szerint a leválasztott térrészt legalább egy oldalról mozgatható határoló felülettel zárjuk 50 le, a határoló felületen fojtónyílást alakítunk ki, amelyen keresztül a leválasztott térrészt a mérendő gáz terével összekötjük, majd a leválasztott térrész térfogatát olyan sebességgel változtatjuk, hogy a leválasztott térrész nyomása és a fojtónyílás másik 55 oldalán levő mérendő gáz nyomása között állandóan eltérést tartsunk fenn, ezt követően a leválasztott térrészben keletkező nyomásingadozásokat érzékeljük, majd az érzékelés alapján önmagában ismert módon a gáznyomásra jellemző kimenő jelet hozunk létre. Az eljárás szerint a mérendő gáz terével fojtónyíláson keresztül összekötött kis térfogatú térrészben nyomásváltozásokat hozunk létre, amelyek ismert módon jól érzékelhetők. $5 A találmány szerinti eljárást előnyösen a leválasztott térrész térfogatának periodikus változtatásával is foganatosíthatjuk. Célszerű a modulációs térként alkalmazott leválasztott térrészt egyik oldalán mozgatni és az érzékelést a mozgatott oldaltól olyan távolságon belül végezni, amely a mérendő gázban a periodikus térfogatváltoztatás frekvenciáján megjelenő hanghullám hullámhosszánál nem nagyobb. A találmány célját továbbá olyan, különösen az ismertetett eljárás foganatosítására alkalmas berendezés kidolgozásával kívánjuk elérni, amelynek a mérendő gázzal kitöltött háza és mérőjelet továbbító kimenete van, és a találmány szerint a házban zárt modulációs kamra van kialakítva, amelynek belső tere a ház belső terével fojtónyüáson keresztül közlekedik és amelyben a modulációs kamra térfogatát változtató nyomásadó és a nyomásadóval szemben elhelyezett, a modulációs kamra változó gáznyomását mérőjellé alakító vevő van. Célszerű a nyomásadót és vevőt kör alakban kiképezni, de alakjuktól függetlenül a vevő oly módon is kialakítható, hogy szélein a nyomásadóval érintkezik, távolsága pedig a modulációs kamra közepén maximális. Mind nyomásadóként, mind vevőként piezoelektromos elem, fém membrán alkalmazható, vevőként továbbá kondenzátormikrofon is használható. Előnyös a kondenzátormikrofon egyik membránját, amelyet fémhálóként is ki lehet alaknani, a modulációs kamra zárására alkalmazni. A modulációs kamrán kívül, a nyomásadó által létrehozott rezgések és lengések egyensúlyozására ellenfázisban lengő testet célszerű elhelyezni. A lengő test is kialakítható piezoelektromos elemként, de előnyös például mikrofon alapján létrehozott szabályozó elemmel ellátni. A találmány szerinti berendezés célszerűen a modulációs kamrán kívül elhelyezett és a vevőhöz tartozó második kondenzátormikrofonnal is ellátható, amely a vevővel bélső teret képez és ez a belső tér nyíláson keresztül a ház belső terével közlekedik. Célszerű a második kondenzátormikrofon egyik kondenzátorlemezeként a ház fedőlapját alkalmazni. A találmány szerinti berendezéssel lehetővé válik a nyomásmérés nyomásingadozások érzékelése útján való elvégzése. A vevőből kapott jelet a berendezés geometriai viszonyait figyelembe vevő jelátalakítás után megfelelő skálán ki lehet jelezni. A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti kiviteli alak és foganatosítási mód alapján, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti berendezés hosszmetszete, míg a 2. ábra a találmány szerinti berendezéshez kialakított nyomásadó és vevő egy másik felépítése. A találmány szerinti eljárás foganatosításakor a mérendő gáz áramát lezárt ház belsejébe vezetjük. A ház belső terében vele közlekedő modulációs kamrát alakítunk ki, amelynek egyik oldalát mozgathatóan képezzük ki. Az eljárás foganatosítása során ezt az oldalt ismételt mozgásba hozzuk. A 2
