179551. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés áramvezető anyagok tömegének mérésére
5 179551 6 adat. Selejt izzószál beépítése miatt a már kész izzólámpát kell kiselejtezni. Az izzószál minőségellenőrzéshez szükség van m tömegének ismeretére. A legnagyobb tömegben gyártott izzószálak m tömege fajtától függően 1—200 mg tartományba esik. Mérésük 5 ismert módon csak nagyérzékenységű, nagypontosságú mérlegekkel végezhető. Az ilyen mérlegek nagyszámú gyors mérésre nem alkalmasak részben bonyolult kezelésük, a mechanikus behatások elleni érzékenységük, valamint a hosszú beállási idejük 10 miatt. A minősítendő izzószálakból évente többszáz millió darabot gyártanak. A meglevő súlymérő berendezésekkel a teljes darabszám nem ellenőrizhető, mert a mérések nagy száma miatt olyan sok kezelőre, illetve nagyérzékenységű mérlegre van szükség, ami 15 nem gazdaságos. A matematikai statisztika módszerével megállapítható, hány darab spirál mérése szükséges egy adott számú halmaz mennyiségének minősítéséhez. A statisztikus módszerek figyelembevételével a mérendő spirálok száma nagymértékben 20 csökkenthető, de még így is évente több tízmillió darab. A hagyományos tömegmérési módszerekkel még ez a mennyiség is igen munkaigényes és sok mérleg beállítását kívánja. A statisztikus módszerek alkalmazása csökkenti ugyan a mérések számát, de 25 megköveteli a mérési eredmények statisztikus módszerekkel való feldolgozását is, ami nagymennyiségű adat kezelését vonja maga után. A találmány szerinti eljárás és berendezés a következő előnyöket biztosítja a meglevő minősítő rendszerrel szemben: A 30 mérés igen gyorsan elvégezhető. Az előbbiekben leírt 3—6 s tovább csökkenthető a megkívánt határig a mérőkörök párhuzamos működtetésével. így olyan mérési gyorsaság is elérhető, hogy a statisztikus mérési módszerről át lehet térni az egyedi mérésre. Az 35 egyedi mérés alkalmazásával az adagolás teljesen automatikus lehet és a minősítésen túl válogatás is történhet. Ezzel a selejt mennyisége nagymértékben csökkenthető. A kezelő létszám amellett, hogy sokkal nagyobb számú mérést végzünk szintén csökken az 49 automatikus adagolás és mérés bevezetése miatt. A minősítésnél szükség van olyan állandók meghatározására, amelyek kapcsolatot teremtenek az izzószál paraméterei és a kész lámpa paraméterei között. Az állandókat minden egyes lámpafajtára meg kell hatá- 43 rozni. Jelenleg a paraméterek meghatározása úgy történik, hogy megmérik a spirál paramétereit beépítés előtt. Egy ellenőrzött lámpagyártási folyamat után megmérik a kész lámpa paramétereit is. A spirál illetve a lámpa paramétereinek ismeretében kiszámítják 59 az állandókat. A gyártási folyamatban az előzőekben lemért spirálokat követni majdnem lehetetlen, mivel a speciális lámpagyártó berendezést követel, minden típusú lámpához mást és mást. Ha figyelembe veszszük, hogy igen sok lámpafajta létezik, mindegyikhez 55 egy kísérleti berendezés, amely ugyanolyan körülmények között gyárt, mint a nagyteljesítményű automata nem alkalmazható, mert a berendezések nagy értéke miatt nem lenne gazdaságos. Jelenleg a spirál illetve a belőle készített lámpa adatait nem le- go hét összepárosítani, az állandók számítása szintén statisztikai módszerekkel történik. Ezért ha a nagyteljesítményű gyártó gép által elkészített lámpába már beépített spirálok paramétereit tudjuk mérni, akkor az azonosítás nem okoz gondot. 55 A találmány szerinti módszer lehetővé teszi a beépített izzószál m tömegének meghatározását is, így a lámpa és az izzószálak paraméterei összepárosíthatok. A minősítési paraméterek kiszámítása kevesebb lámpa mérésével a meglevő rendszernél gyorsabban és pontosabban elvégezhető, bármikor ellenőrizhető. A nagy mérési sebesség a jelenleginél lényegesen nagyobbszámú mérést tesz lehetővé. A nagyszámú mérési adat kiértékelése lényegesen több hasznos információt ad a gyártási technológia hibáinak felderítésére. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás áramvezető anyagok (pl. izzószálak, félvezetők) tömegének mérésére, azzal jellemezve, hogy a mérést elektromos-elektronikus úton végezzük oly módon, hogy az áramvezetőt befogó berendezésbe fogjuk és áramnak átfolyatásával a melegedési görbe mentén legalább három ponton ismert módon ellenállásmérést végzünk nevezetesen úgy, hogy az első ellenállásmérést az úgynevezett hidegellenállás (R0) mérését olyan árammal végezzük, amely az áramvezetőnél melegedést nem okoz, majd fűtőáram [I, rákapcsolásával, illetve átfolyatásával a melegedés folyamán egy időpillanatban (t) mérjük az exponenciálisan melegedő áramvezető ellenállását (R), végül a hőmérséklet stabilizálódása után megmérjük az úgynevezett meleg ellenállást (R3), majd a három mérési eredmény felhasználásával a mérési időpillanat (t) ismeretében, a mindenkori áramvezetőre érvényes képlet szerint - célszerűen számítóberendezés útján — kiszámítjuk az áramvezető tömegét, 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy izzószálra érvényes képletként az alábbit alkalmazzuk: t • a • K • I2 m =—------C R0R3 (R3-R0)ln R(R3 —Ro) Ro(R3-R) ahol m - tömeg Ikg] t — időpillanat [s] a — áramvezető hőmérsékleti együtthatója f 1 K° ] J K — elektromos hőegyenérték [—] Ws I - fűtőáram [A] j C - áramvezető fajhője [----------] kg • K Ro - hidegellenállás [Ohm] R - ellenállás [Ohm] R3 - meleg ellenállás [Ohm] 3. Berendezés áramvezető anyagok tömegének mérésére az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítására azzal jellemezve, hogy áramgenerátorra (AG) — célszerűen befogószerkezet (BSZ) közbeiktatásával — feszültségmérő (FM) csatlakozik, amelynek vezérlő bemeneteire időzítő egység (T) kimenetére pe-3
