182911. lajstromszámú szabadalom • Készülék folyadékok egyes jellegzetes tulajdonságainak, különösen folyadékszintjének folyamatos mérésére, ill. érzékelésére
182 911 1 2 A találmány tárgya készülék folyadékok egyes jellegzetes tulajdonságainak, különösen folyadékszintjének folyamatos mérésére ill. érzékelésére, amely készülékben információ továbbítására alkalmasan kiképzett, előnyösen hengeralakú tok külső felülete körül a tokhoz képest koaxiálisán elhelyezett, csak a tok hossztengelye irányában elmozgatható úszó van elrendezve, továbbá az úszó belsejében és a tokban a tok hossztengelyét metsző mágneses tengelyű mágnesek vannak. A folyadékok tulajdonságainak érzékelése a találmány értelmében a folyadék felszínén úszó test mindenkori helyzete által történik. Folyadék tulajdonság mérésére számos megoldás ismeretes. Pl. a 2 115 796 sz. NSZK szabadalmi leírás olyan mérőeszközt ismertet, ahol a folyadékszint mechanikus eszközök útján kerül kijelzésre és egy a folyadékon úszó bójaszerű szonda függőleges csavarfelülettel ellátott tengellyel van vezérlő kapcsolatban. A folyadékszint változásától függően a szonda emelkedik ill. süllyed és ezen függőleges mozgása az említett csavarfelülettel rendelkező tengelyt forgásba hozza, melynek során az- elmozdulás mértéke a mérendő értéknek megfelelően kalibrált műszerről olvasható le. Az ezen az elven kialakított berendezések viszonylag egyszerűek, a mechanikus vezérlés okozta pontatlanság miatt azonban finom mérések végzésére nem alkalmasak. Más fejlesztési tendenciát képvisel az 1 158 138 sz. brit szabadalmi leírásban közzétett műszaki ismeretanyag. Ennél a megoldásnál egy tartályban elhelyezkedő folyadékot folyamatos, menetesen elhelyezkedő tekercs veszi körül, mégpedig a folyadéktértől elkülönítve. A tekercs különböző pontjain mágneses elem van. Minden mágneses elem külön-külön kivezetővel rendelkezik. A kivezetések oszcillátorhoz csatlakoznak. A folyadékban úszó helyezkedik el, amely a folyadékszint helyzetétől függő magasságban van. Ez az úszó aktivizálja mindenkori helyzetében a mágneses elemeket. A megoldással egy igen finom kijelzés érhető el, mely ugyan nem fokozatmentes, de ahhoz közel áll. A hivatkozott szabadalmi leírásban foglaltak értelmében a találmányban egyidejűleg van megvalósítva egy menetemelkedés formájában kialakított mágneses kijelző és az ezt úszóval vezérlő szerkezet. Az előzőekben ismertetett és különböző fejlesztési tendenciákat képviselő szerkezeti kialakítások különböző hátrányokkal rendelkeznek. E hátrányok különösen ott jelentkeznek, hogy az ismertetett berendezések ill. műszaki megoldások fokozatmentes érzékelése és az érzékelt értékek ilyértelmű kijelzésére nem alkalmasak, ezen túlmenően pedig szerkezeti kialakításuk bonyolult és az egyes kialakítási formákból következően pedig alkalmazási lehetőségük szűkrétű. A találmánynak az a célja, hogy viszonylag egyszerű szerkezeti megoldások segítségével lehetővé tegye folyadékok egyes jellegzetes tulajdonságainak, különösen folyadékszintjének folyamatos mérését ill. érzékelését. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy folyamatos, analóg mérés ill. érzékelés szögelfordulással kifejezhető információ továbbítására alkalmas tokot körülvevő úszó alkalmazásával oly módon érhető el, hogy mind a tokban, mind az úszóban a tok tengelyét metsző mágneses tengelyű mágnesekből spirál alakban elrendezett mágneses teret képezünk ki. Ha az úszó és a tok közül legalább az egyikben a mágneses spirál 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 folyamatosan mágnesezett spirálmágnes, akkor az úszóban és a tokban levő mágneses spirálok menetemelkedése azonos, míg ha mind az úszóban, mind a tokban levő mágneses spirál diszkrét mágnesekből áll, akkor a két spirál közti menetemelkedés különböző. A találmánynak az a lényege, hogy az úszóban és/vagy a tokban levő mágnes (ek) csavarmenetet, előnyösen kétbekezdésű csavarmenetet képező mágnes (ek) és a tokban levő mágnes (ek) a tok hossztengelye körül elforgathatóan vannak kiképezve. A találmány szerinti műszaki megoldást részleteiben rajzmellékleteken ismertetjük, ahol az 1. ábra egy spirálmágnessel rendelkező mérőszonda hosszméretét, a 2. ábra az első ábra keresztmetszetét, a 3. ábra mágnesrudakkal kialakított, 36°/36°-os léptetésű spirális mágnesterű mérőszonda hosszmetszetét, a 4. ábra a 3. ábra keresztmetszetét, az 5. ábra mágnesrudakkal kialakított 40°/36°-os léptetésű mérőszonda hosszmetszetét, a 6. ábra az 5. ábra keresztmetszetét mutatja be. Az 1. ábrán látható találmány szerinti készülék fő szerkezeti elemeit a vezetőtagként kialakított 1 tok, az arra illeszkedő 2 úszó, az említett úszóban elrendezett 3 vezérlőmágnesek ill. az 1 tok belsejében helyet foglaló 4 spirálmágnes vagy pedig a 3. és 5. ábrán látható módon azt helyettesítő 5 tengelyen elhelyezkedő 6 mágnesrúd képezik. Adott, mérendő folyadékfelszínen nagyfelületű lapos 2 úszó követi a szintet mégpedig úgy, hogy elfordulás ellen körcentrikustól eltérő profilú 1 tok külső felülete biztosítja. Az 1 tok belseje körkeresztmetszetű, melyben 4 spirálmágnes helyezkedik el annak teljes hosszában. Az 1 tok és a 4 spirálmágnes együtt alkotja a mérőszondát. E szonda hossza határozza meg a mérési tartományt. A 4 spirálmágnes 7 csapágy és 8 talpcsapágy között helyezkedik el, mágneses tengelyei metszik az 1 tok mértani tengelyét. A 2 úszóban ugyancsak az 1 tok mértani tengelyét metszik a 3 vezérlőmágnesek mágneses tengelyei. A 2 úszó fel- ill. lefelé történő elmozdulásakor a 4 spirálmágnes forgómozgást végez az elmozdulással arányos szögelfordulással. A szögelfordulás mértékét 9 forgótárcsa érzékeli és szolgáltatja 10 érzékelő számára a kijelzéshez ill. a többi funkcióhoz szükséges impulzusokat. A 3 vezérlőmágnesek száma az 1. ábrán négy. Elvileg a 4 spirálmágnes bekezdésszámának megfelelő számú 3 vezérlőmágnes elegendő lenne, azonban szimmetria és kiegyensúlyozottság érdekében célszerű bekezdésenként legalább két-két 3 vezérlőmágnes elhelyezése. Amennyiben ennél több 3 vezérlőmágnest helyezünk el a 2 úszóban, akkor ezeket a 3 vezérlőmágneseket úgy kell elrendezni, hogy ugyanolyan menetemelkedésük azonos legyen a 4 spirálmágnes menetemelkedésével. A 4 spirálmágnes egyébként folyamatosan van zmágnesezve oly módon, hogy mindegyik elemi mágnesének a mágneses tengelye metszi az 1 tok mértani tengelyét. Ha ezeknek az elemi mágneseknek a 2 úszó felé mutató pólusa É pólus, akkor a 3 vezérlőmágneseket úgy kell elhelyezni, hogy a D pólusuk legyen az 1 tok felé fordítva. Ha a 2 úszó lefelé elmozdul, akkor a 4 spirál - mágnes az elmozdulás mértékének megfelelő szöggel elfordul, azért, hogy a 4 spirálmágnes azonos szinten
