188090. lajstromszámú szabadalom • Szonda, nem alaktartó közeg, pl. folyadék szintjének diszkrét pont(ok)ban való meghatározására
1 188 090 2 A találmány tárgya szonda, mely nem alaktartó közeg tárolására szolgáló tartályon úgy rendezhető el, hogy érzékelő(ke)t hordozó szerelvénye bemerül a tartály belterébe és amikor a tartályban halmozódó közeg szintje adott szintben elrendezett érzékelő fölé emelkedik, a közeg zárja az érzékelő és közös potenciálú pont (továbbiakban : test) közötti áramutat, így jelezve, hogy a közeg elérte az érzékelőhöz rendelt szintet. Ilyen merülő típusú szondával általában folyékony közeg szintjét szokás érzékelni és találmányunknak is a folyadékszint mérés a fő alkalmazási területe. A mérési elv azonban feltételezi, hogy az érzékelővel érintkezésbe kerülő közeg villamosán vezető, vagyis annak vezetőképessége bizonyos küszöbértéknél nagyobb. Ebből következik, hogy folyadékszintet is csak megfelelően vezetőképes folyadék esetén lehet ilyen elven mérni és hogy viszont a nem folyékony nem-alaktartó közegek esetében is alkalmazható az ilyen szonda, ha az adott közeg vezetőképessége eléri az említett küszöbértéket. Ilyen nem-alaktartó nem folyékony közeg lehet pl. szilárd részecskékből álló ömlesztett közeg vagy képlékeny, amorf közeg. A találmányt a továbbiakban folyadékra alkalmazva ismertetjük, a mondottak érvényesek minden olyan közeg szintmérésére, mely közeg nem alaktartó és így szintnövekedés esetén körülveszi a szondát és mely érintkezés esetén villamos vezető összeköttetést létesít. Folyékony közegek szintmérésére igen gyakran van szükség pl. az élelmiszeriparban és sokféle változatban használatosak ezen a szakterületen a merülő típusú szondák. Az ismert ilyen szondák egyrésze azonban csak egyetlen küszöbszint érzékelésére alkalmas; a több szint diszkrét érzékelésére alkalmas ismert szondák pedig viszkózus, tapadó anyagok esetében nem elég megbízhatók, mert a mérendő közeg nyomokban rátapad az elektródára és az eltérő potenciálú pontok közötti felületre és így olyankor is folyhat áram (illetve számottevő kúszóáram) az elektróda és a közös potenciálú pont között, amikor a közeg szintje még nem érte el a kérdéses érzékelő szintjét. Tartályok önműködő töltése-ürítése során általában két (alsó, illetve felső) küszöbszinten való áthaladáskor szükséges beavatkozás és felügyelet nélküli rendszereknél ehhez többnyire négy különböző pontban szükséges szintérzékelés; az ismert ilyen rendeltetésű szondák is négy szint érzékelésére vannak kialakítva. Természetesen nincs akadálya a mérési pontok növelésének, a találmány szerinti szonda pedig szerkezeti kialakítása folytán az ennél kevesebb szint figyeléséhez is előnyösen alkalmazható. A találmány alapja az a’felismerés, hogy a szonda működéséhez szükséges különböző funkcionális elemek a mindenkori alkalmazási hely feltételeihez minimális ráfordítással maximálisan illeszthetők, ha átvezető szerelvényen, pl. tömszelencén átvezetett - vagy átvezető szerelvényhez illeszkedően kialakított - fémcső egyik végén alakítjuk ki vagy rendezzük el a szonda közös potenciálú elektródáját (továbbiakban: testelektróda), a fémcső másik végén villamos csatlakozó szerelvényt rendezünk el, a fémcső egyik végén vállat alakítunk ki és a I fémcsőnek a váll és az átvezető szerelvény (helye) közötti szakaszában a fémcsőre fémgyürű(ke)t és - a fémgyürű(k)höz kétoldalt illeszkedő, szigetelő tulajdonságú - távtartókat húzunk szoros illesztéssel, közegzáró tömítéssel, a fémgyűrü(k) kivezetésé(i)t pedig a fémcső belsejében vezetjük ki a villamos csatlakozó szerelvényhez és abba bekötjük. Ilyen kialakítás esetén a szonda főbb szerelvényelemeit gyakorlatilag egyező geometriával és dimenziókkal alakíthatjuk ki és mégis sokoldalúan variálható szondákat építhetünk; a diszkrét pontok számától függően eltérő számú fémgyűrűt húzhatunk az egyezően kialakított fémcsőre (több hossztartomány esetén az adott méretű fémcsőre), a szigetelő anyagból készült, illetve legalábbis a külső palástfelületén szigetelőanyaggal bevont távtartók anyagi minőségét pedig a mindenkori mérendő közegnek megfelelően választjuk meg, hogy optimálisan kizárjuk a közegnek a szigetelő felületen való tapadását (pl. hidrofób anyagból készíthetjük a távtartónak legalább a külső palástfelületét). Az ilyen szerkezetű szondánál ugyanakkor az elektróda és annak kivezetése közötti megbízható érintkezés is nagyon kedvezően biztosítható. Találmányunkat részletesebben ábrák segítségével magyarázzuk. Az I. ábra vázlatosan mutatja a szonda felépítését. A 2. ábra a szonda egy szakaszának hosszmetszetét mutatja, mely szakasz a fémcső egyik vége és az átvezető szerelvény között, illetve a fémcső egyik vége és azon hely között fekszik, melyen szerelt állapotban az átvezető szerelvény van elrendezve. A 3. ábra a szimmetriatengely egyik oldalán a 2. ábrán mutatott metszet egy részletét mutatja, a másik oldalán ugyanezt a részt nézetben. Az ábrákon látható, hogy a 13 tartály valamely tartófelületén, pl. felső fedőlapján elrendezett átvezető 11 szerelvényen van átvezetve a rúdalakú szonda. Annak tartóeleme 4 fémcső, melyre szoros illesztéssel rá van húzva az érzékelöszerelvény, példánk szerint négy darab - jelelektródákat képező - 2 fémgyűrű és a 2 fémgyűrűkhöz kétoldalt illeszkedő, szigetelő tulajdonságú 3 távtartók. A 4 fémcső egyik - az ábra szerinti alsó - végén van kialakítva az 1 testelektróda, s a 4 fémcsőnek ezen a végén 12 váll van kialakítva. A 12 vállat maga aZ 1 testelektróda is alkothatja, melyen a soronkövetkező 3 távtartó felfekszik; az ábra olyan kiviteli alakot mutat, melynél maga az 1 testelektróda is fémgyűrű, mely felfekszik a 12 vállon. A 4 fémcső másik végén villamos csatlakozó 10 szerelvény van elrendezve, melyhez befutnak a 4 fémcső belsején végighaladó egyes vezetékek, melyek mindegyike más-más 2 fémgyűrűvel van galvanikus csatolásban. A folyadéknak a szonda belsejébe való behatolását a példakénti kivitelnél az egyes szerelvényelemek között elrendezett tömítések gátolják meg, pl. az ábrán mutatott 5 tömítőgyűrű. A közegzáró illesztés bármely más ismert módja is alkalmazható. A 2 fémgyűrűk és azok 6 kivezetései között - melyek példánk szerint szigetelt vezetők - a galvanikus kapcsolatot pl. 7 spirálrugó nyomóerejével a 2 fémgyűrűnek feszülő 8 csap biztosíthatja. Célszerűen a 6 kivezetést a 8 csaphoz forrasztjuk. A 4 fémcsőben e kiviteli alak szerint mindegyik 2 fémgyűrű mögött furat van kialakítva és abba szigetelő I 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
