186482. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és készülék folyékonyv, v. gáznemű közegek áramlási sebességének, egyben mennyiségének mérésére, illetve szabályozására
5 186482 6 alkalmas megoldást ismertet a 25 31 554 lajstromszámú német szövetségi köztársaságbeli szabadalom. Ennek nagy hátránya, hogy az üzemanyagpumpa átalakítását igényli. Egy másik megoldás azt a nyomáscsökkenést méri, amely a robbanómotorok porlasztójának szívótorkában keletkezik. Kétségtelen, hogy az iizemanyag-felhasználás és e nyomáscsökkenés között kapcsolat van, de e kapcsolat nem lineáris, és másodlagos tényezők (pl. hőmérséklet, páratartalom stb.) erősen befolyásolhatják, így hibákhoz vezetnek. A felsorolt megoldások hátrányaival szemben a találmány szerinti eljárás kis költséggel megvalósítható, egyszerű elven működő, elvében lineáris áramlásmérő kialakítását teszi lehetővé olymódon, hogy az áramlással arányos kapacitásváltozás jön létre, amely a legcélszerűbb módon alakítható elektromos jellé. A készülékkel elérhető pontosság kényes műszaki alkalmazásokban is elegendő lehet. A találmány szerinti eljárás és készülék tehát elsősorban egyszerűsége, és az elektromos jellé történő átalakítás pontossága, az eljárás alapján megvalósított készülék viszonylag alacsony költsége miatt jelent a meglevő megoldásokkal szemben előrelépést. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy az áramló közeg által egy áramlási ellenálláson létrehozott nyomáskülönbséggel egymással nem elegyedő, eltérő fajsúly alapján egyértelmű közeghatárral egymástól elváló, eltérő elektromos tulajdonságokkal rendelkező anyagok (célszerűen folyadékok) arányát egy nem vízszintes szigetelő anyagból készült vezetékszakaszban megváltoztatjuk, amely vezetékszakasz egy kondenzátor elektródái között elhelyezkedvén a kondenzátor kapacitását az áramlásra jellemző mértékben megváltoztatja. A kapacitásváltozás a legkülönfélébb, ismert módon alakítható közvetlenül mérhető elektromos jellé. (Például: okozhatja egy oszcillátor frekvencia változását, módosíthatja egy váltakozóáramú hídkapcsolás kimenő feszültségét, megváltoztathatja egy fázistoló kapcsolás fázismenetét, de bármely más megoldás is alkalmazható, amely az adott esetben legcélszerűbben alakítja át a kapacitásváltozást elektromos jellé.) Az áramlással arányos nyomáskülönbség létrehozásához alkalmazott ismert áramlási ellenállásként előnyösen pl. egy hiteles keresztmetszetű és hosszúságú csővezetékszakasz is használható. A találmány szerinti eljárást az alábbi példákkal szemléltetjük : 1. példa Egy gépkocsi üzemanyag-vezetékét az üzemanyagpumpa és a motor közötti szakaszon megszakítjuk, és ebbe egy ismert áramlási ellenállást (célszerűen néhány centiméter hosszúságú csővezetéket) iktatunk. Az ezen átáramoltatott közeggel (a példa szerint benzin) nyomáskülönbséget hozunk létre, amelyet rákapcsolunk egy célszerűen U alakban meghajlított, elektromosan nem vezető anyagból készített — egyéb módon biztosítva előnyösen függőleges síkban elhelyezkedő—csővezetékszakaszra. E nyomáskülönbséggel megváltoztatjuk az U alakú cső aljában elhelyezkedő, a benzinnél nagyobb fajsúlyú, tőle eltérő elektromos tulajdonságokkal ren delkező és vele nem elegyedő folyadék (lehet pl. Hg is) elhelyezkedését. A folyadék mennyiségét úgy keli megválasztani, hogy a benzin és a folyadék közeghatára az áramlás szélső határai között mindig az U alakú csővezeték függőleges száraiban mozogjon. A műanyagcső két szárát — azokon a szakaszain, ahol működés közben a közeghatár mozog, két-két elektróda — célszerűen párhuzamos síkú fémlemezkék — között vezetjük el. Az elmozduló közeghatár azt jelenti, hogy a szárakra helyezett elektródák terében az áramlásnak megfelelően változni fog a benzin és a folyadék aránya, ami a kapacitások ellentétes értelmű és az áramlással arányos mértékű megváltozását okozza. A két kapacitás egy nagyfrekvenciás hídkapcsolás elemeit alkotja. A híd kimenő feszültsége a kapacitások közötti eltéréssel lesz arányos, amely pedig arányos az üzemanyag-vezetékben áramló benzin áramlási sebességével egyben mennyiségével. A hídkapcsolás kimenőfeszültségét felerősítve és a gépkocsi műszerfalába beépített mérőműszerre (vagy más kijelző, kiértékelő szerkezetre) vezetve, arról leolvasható az üzemanyag-fogyasztás pillanatnyi értéke. 2. példa Az 1. példa szerint járunk el más áramló közegek áramlási sebességének, egyben mennyiségének arányos elektromos jellé alakítása útján történő szabályozás céljából is. Ipari folyamatok szabályozásánál (példaképpen, ha egy gyártási folyamatban állandó értékre kell szabályozni egy áramló oldat áramlási sebességét), az áramlásnak megfelelő elektromos jel és egy referencia jel különbségét felerősítjük, és ezzel az áramlást befolyásoló ismert szabályozó elemeket vezérelünk. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy az áramló folyékony v. gáznemű közegek áramlási sebességének, egyben mennyiségének mérésére, illetve szabályozására a vizsgálandó áramló közeget áramlási ellenálláson áramoltatjuk át, és az áramlási ellenállás két vége között keletkező nyomáskülönbséget érzékeljük oly módon, hogy az áramló közeghez az áramlási ellenállás két végpontjánál úgy csatlakoztatunk egy nem vízszintes (célszerűen függőleges) elhelyezkedésű szigetelő anyagból készült zárt U alakú cső segítségével egy az áramló közegtől eltérő fajsúlyú, eltérő elektromos tulajdonságú (célszerűen eltérő dielektromos állandójú vagy vezetőképességű), de az áramló közeggel nem elegyedő folyékony anyagot, folyadékot, hogy az az áramlási ellenállás és az áramlás következtében a csatlakoztatott U alakú cső csatlakozópontjai között ébredő nyomáskülönbség hatására a gravitációs térben elmozdul, az áramlás okozta nyomáskülönbségnek megfelelően megváltoztatja ezáltal az U alakú cső szárain elhelyezett és az egyes szárakat célszerűen közrefogó elektródák közötti kapacitást (kapacitásokat), majd ismert módon a kapacitásváltozást elektromos jellé alakítjuk át, illetve ennek segítségével a közeg áramlását célszerűen ismert módokon szabályozzuk. A találmány szerinti készülék példaképpeni kiviteli alakjait a rajzok szemléltetik : 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
