177386. lajstromszámú szabadalom • Kéthengers nyomás-frekvencis jelátalakító
3 177386 4 egyenlítik a rezonanciafrekvenciák közötti frekvenciakülönbséget. A találmányt a továbbiakban a rajz alapján ismertetjük, amelyben a találmány egy példakénti kiviteli alakja kerül ismertetésre. A rajzon: az 1. ábra a találmány szerinti nyomás jelátalakító vázlatos keresztmetszeti rajza, a 2. ábra az 1. ábra szerinti nyomás jelátalakítóhoz használt digitális kimenő áramkör sematikus blokkvázlata. Amint az 1. ábrán látható, 10 nyomás jelátalakítóban két darab, vékonyfalú, üreges 12 és 14 henger található, amelyek ugyanabból a ferromágneses anyagból készültek: ez az anyag előnyösen egy vas-nikkel-króm ötvözet, például a Henry Wiggin and Company Ltd. (Holmer Road, Hereford, Nagy-Britannia) által gyártott Ni-Span C902 jelű. A 12 henger átmérője és hossza kisebb, mint a 14 hengeré és koaxiálisán az utóbbiba van belehelyezve: a 12 henger célszerűen 5,0 cm hosszú és 1,8 cm átmérőjű, míg a 14 henger 5,5 cm hosszú és 2,3 cm átmérőjű, és mindkét, 12 és 14 hengerek falvastagsága 0,01 cm nagyságrendű. A 12 henger egyik végét hegesztéssel rögzített 16 fedél zárja le, míg a 14 hengernek az előbbivel megegyező oldali vége ugyancsak hegesztett 18 fedéllel van lezárva. A 12 és 14 hengerek túlsó végükön kifelé álló 20 és 22 karimákkal vannak ellátva, amelyek közös, lényegében kör alakú 24 alaphoz vannak tömítetten, például hegesztéssel rögzítve. A 12 és 14 hengerek lényegében hengeres, egyik végén zárt 26 házban helyezkednek el, amely célszerűen alumíniumból vagy acélból készült. A 26 ház koaxiálisán helyezkedik el a 12 és 14 hengerekhez képest és nyitott vége megfelelő módon, például csavarok segítségével (amelyek az ábrán nincsenek feltüntetve) a 24 alaphoz van rögzítve. A 24 alapon a 12 henger belsejébe vezető első 30 beömlőnyílás a 12 és 14 hengerek közötti térbe vezető 32 beömlőnyílás és a 26 ház és a 14 henger közötti térbe vezető 34 beömlőnyílás található. A 30 és 34 beömlőnyílásokhoz közös 36 vezeték, míg a 32 beömlőnyíláshoz 37 vezeték csatlakozik. A 36 és 37 vezetékekben 36a és 37a szűrők találhatók. A 12 hengerek belsejében a 12 henger falában rezgéseket keltő 38 gerjesztőtekercs és a rezgések frekvenciáját érzékelő 40 mérőtekercs van. A 38 gerjesztőtekercs ás a 40 mérőtekercs a 12 testbe koaxiálisán belehelyezett, célszerűen epoxigyantából készült és a 24 alaphoz rögzített, lényegében henger alakú 44 tartóba vannak öntve. A 38 gerjesztő és 40 mérőtekercsek tengelyei merőlegesek egymásra és a 12 test tengelyére. A 40 mérőtekercs a 24 alapon tömítetten átvezetett 46 kábel megfelelő erein keresztül 48 erősítő bemenetéhez kapcsolódik. amelynek kimenete a 46 kábel más erein keresztül a 38 gerjesztőtekercshez van kötve. A 14 hengeren kívül, a 26 ház és a 14 henger közötti térben az átmérő ellentétes végeinél elhelyezett 49 gerjesztőtekercsek és 50 mérőtekercs található, amelyek az előbbiekben a 38 gerjesztőtekerccsel és a 40 mérőtekerccsel kapcsolatban leírtakhoz hasonlóan vannak 54 kábel segítségével 52 erősítőhöz kapcsolva. A 12 és 14.hengerek között koaxiálisán elhelyezett, például hegesztéssel a 24 alaphoz rögzített, perforált, hengeres alakú ferromágneses 55 árnyékolóserleg található, amely például Mumetall-ból készült. A 48 és 52 erősítők kimenetei 56 keverő bemenetéire vannak kötve, annak kimenete pedig aluláteresztő 58 szűrőn, valamint előnyösen linearizáló 60 áramkörön keresztül 62 kimenő-kapoccsal van összekötve. A találmány szerinti nyomás-frekvencia jelátalakító a következőképpen működik: A 36 vezetékbe Pl nyomást engedünk, és így a 12 henger belsejében, valamint a 14 henger és a 26 ház közötti térben ez a nyomás fog uralkodni. A 37 vezetékre és így a 12 és 14 hengerek közötti térre P2 nyomást kapcsolunk. így a 12 és 14 hengerekre nyomáskülönbség (P1-P2) hat, de ezek a nyomáskülönbségek a 12 és a 14 test esetében ellenkező értelműek. A 12 henger, a 40 mérőtekercs, a 48 erősítő és a 38 geijesztőtekercs pozitív visszacsatolású, önrezgő kört képez, amely a 12 henger saját frekvenciájának megfelelő rezgéseket állít elő. Ha a 48 erősítő gerjesztést kap (azaz ha tápfeszültséget kapcsolunk rá), a hengerben fellépő legkisebb mechanikai zavar, vagy a 40 mérőtekercsben előállított bármilyen kis villamos zaj hatására a 40 mérőtekercs villamos kimenőjelet állít elő, amelyet a 48 erősítő felerősít és visszacsatol a 38 gerjesztőtekercsre, és igy a 12 hengert annak saját- vagy rezonanciafrekvenciáján rezgésbe hozza. A 12 henger rezgési módusa a harangok rezgéséhez hasonló körkörös rezgés, amelyet a 48 erősítővel létrehozott pozitív visszacsatolással tartunk fenn. Ugyanez érvényes a 14 hengerből, 50 mérőtekercsből, 52 erősítőből és 49 gerjesztőtekercsből álló önrezgő körre is. Az ilyen elven működő rezonánsan rezgethető hengert tartalmazó frekvencia-nyomás jelátalakítók a szakirodalomban jól ismertek, és világszerte többféle típusuk kapható a kereskedelemben. A 12 és 14 hengerek méretei, a két tekercs/erősítő rendszer közötti mágneses kör, valamint az ahhoz tartozó henger elrendezése úgy van megválasztva, hogy mindkét henger pontosan ugyanolyan körkörös rezgéssel, körülbelül azonos frekvencián rezegjen. Az 55 árnyékolóserleg feladata az, hogy csökkentse a 12 és 14 hengerek mágneses körei közötti kölcsönhatás lehetőségét. A 12 henger rezgései fj rezonáns frekvenciája és a (Pl—P2) nyomáskülönbség közötti összefüggés a következő egyenlettel fejezhető ki: (P1-P2) = a + bf, + cf? +df? (1) ahol a, b, c és d konstansok. A 14 henger rezgéseinek f2 rezonáns frekvenciája a (P2-P1) nyomáskülönbség, vagyis egy ugyanakkora, de ellenkező értelmű nyomáskülönbség függvényében hasonló alakú egyenlettel fejezhető ki: mivel a (P1-P2) nyomáskülönbség a 12 és 14 hengerekre 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
