194624. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés légnemű és folyékony anyagok koncentrációjára arányos paramétert mérő detektorok több nagyságrendet átfogó villamos jelének feldolgozására
1 194 624 2 ilyenformán egy folyamat, pl. technológiai folyamat vezérlésére használjuk fel. A találmány értelmében célszerű még az is, ha a koncentráció értékét és a detektor környezeti hőmérsékletét egy vizsgált térnek (pl. technológiai 5 folyamat) különböző pontjaiban érzékeljük és az egyes detektorok jelét külön-külön kompenzáljuk. Ezután az egyes linearizált detektorjeleket különkülön egy-egy előre beállított alapszinttel összehasonlítjuk. Ha az egyes linearizált jelek a beállított 10 alapszintnél nagyobbak, azokat külön-külön egy kapcsolószervvel pl. jelfogóval és egy-egy jelzőlámpával kijelezzük. A folyamat vezérlését ilyenformán több ponton mért koncentráció értéktől tudjuk függővé tenni. 15 A találmány szerinti berendezés olyan ismert berendezés továbbfejlesztése, amely alkalmas légnemű és folyékony anyagok koncentrációjával arányos paramétert mérő detektorok többnagyságrendet átfogó villamosjelének feldolgozására. A be- 20 rendezésnek mérőgenerátora, detektora, erősítője, továbbá kijelző műszere van. A továbbfejlesztés, vagyis a találmány abban van, hogy a mérőgenerátor egy négyszöggenerátor, az erősítő pedig egy lineáris sávkorlátozó erősitő- 25 bői, egy fázisérzékeny egyenirányítóból, egy impedancia illesztőből és egy logaritmizáló erősítőből álló jelfeldolgozó erősítő. A jelfeldolgozó erősítőnek a mérőbemenetén kívül egy további vezérlő ,Q bemenete is van, mely a négyszöggenerátor kimenetére csatlakozik. Ezenkívül a jelfeldolgozó erősítőnek a mérőbemenetére kapcsolt detektorjel amplitúdójának logaritmusával arányos egyenszintü kimenete van. 35 A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti berendezés néhány példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon: az 1. ábra egy ismert berendezés kiviteli alakja; 40 a 2. ábra a találmány szerinti berendezés egy példakénti kiviteli alakja; a 3. ábra a találmány szerinti berendezés néhány további példakénti kiviteli alakja; a 4. ábra a telített vízgőz (parciális) nyomása a 45 hőmérséklet (harmatpont) függvényében; az 5. ábra különféle nedvességdetektorok karakterisztikái; a 6. ábra az uniformizált detektorkarakterisztika linearizálása; 50 a 7. ábra a jelfeldolgozó erősítő egy példakénti kiviteli alakja. Az 1. ábra egy ismert berendezés kiviteli alakját szemlélteti. A 2 nedvességdetektor a nedvesség hatására úgy viselkedik, mint egy kondenzátor, mely- ob nek ohmos ellenállása és kapacitív reaktanciája van. A 2 nedvességdetektor egyik kivezetése az 1 mérőgenerátorral van összekötve, mely általában egy 1000 Hz-es szinuszos jelgenerátor. A nedvesség g0 hatására a 2 nedvességdetektornak változik a kapacitása és így változik a kimenő jele. A 2 nedvességdetektor kimenőjelét a 3 erősítő felerősíti, majd az 5 egyenirányító egyenirányítja. Az egyenirányítóit jelet a 8 egyenáramú erősítő tovább erősíti és a fel- 55 erősített jelet a 4 kijelző műszer kijelzi. A 4 kijelző műszerről a relatív nedvesség értéke jó közelítéssel közvetlenül leolvasható. Mivel a kijelzett nedvesség a 2 nedvességdetektor hőmérsékletének is függvénye. a 6 termisztor egy hőmérsékletfüggő negatív visszacsatolást hoz létre, mely a 2 nedvességdetektor hőmérsékletfüggését csökkenti. A 7 visszacsatoló ellenállás negatív visszacsatolást hoz létre, melylyel a 8 egyenáramú erősítő erősítése van beállítva. A 2. ábra a találmány szerinti berendezés egy példakénti kiviteli alakját mutatja, amelynek láncbakapcsolt mérőgenerátora, detektora, erősítője és kijelző műszere van. Mint a leírás bevezetésében már említettük, a találmány szerinti berendezést az különbözteti meg a hasonló jellegű ismert berendezéstől, hogy a mérőgenerátor egy 11 négyszöggenerátor, az erősítő pedig egy 31 lineáris sávkorlátozó erősítőből, 32 fázisérzékeny egyenirányítóból, 33 impedanciaillesztőből és 34 logaritmizáló erősítőből álló jelfeldolgozó erősítő. A 13 jelfeldolgozó erősítőnek a mérőbemenetén kívül egy vezérlő bemenete is van, mely a 11 négyszöggenerátor bj kimenetére csatlakozik. A 11 négyszöggenerátor négyszögjeleket állít elő, melyeket sokkal egyszerűbb stabilizálni, mint a szinuszos jeleket. A négyszögjeleket célszerűen sávkorlátozottan vezetjük a bL kimenetre, ezzel a tranzienseket csökkentjük, az átfogási tartományt pedig növeljük. A 13 jelfeldolgozó erősítő mérőbemenetét úgy alakítjuk ki, hogy az virtuális földpontot képezzen, ezzel el tudjuk érni, hogy a 12 detektorra kerülő mérőjel amplitúdója állandó és független legyen a 12 detektortól. A 13 jelfeldolgozó erősitő a 12 detektor mérővezetékeire kerülő zavaró jelek hatását jelentősen csökkenti, és a nagy átfogású detektorjelből a d kimeneten sokkal könnyebben kezelhető néhányszoros átfogású logaritmizált kimenő jelet állít elő. A találmány szerinti berendezés egy másik példakénti kiviteli alakjánál a 11 négyszöggenerátornak két, egy első b és egy második b, kimenete van. Az első b kimenet a 13 jelfeldolgozó erősítő vezérlő bemenetére, a bt második kimenet pedig a 12 detektor bemenetére csatlakozik. A második sávkorlátozott bj kimenet a 12 detektorok szempontjából előnyösebb (a detektorok nem szeretik a meredek felfutású jeleket), az első b kimenet meredek felfutású jele pedig a 13 jelfeldolgozó erősítő vezérlő bemenete szempontjából előnyös, mert hatására a jelfeldolgozás folyamán a kapcsolás nagyon rövid idő alatt megtörténik. A 13 jelfeldolgozó erősítő d kimenetén tehát logaritmizált jel jelenik meg, melyet a 14 kijelző műszer logaritmikus skálán kijelez. Ha felrajzoljuk néhány 12 detektor karakterisztikáját a hőmérséklet (harmatpont) függvényében, akkor azt tapasztaljuk, hogy az egyes 12 detektorok gyártási szórásából adódóan a 12 detektorok karakterisztikái nagyon eltérőek. Az így felrajzolt karakterisztikák jellegükben azonosak, de kvantitatíve (induló érték, meredekség) eltérőek. Ezért a könnyebb kezelhetőség biztosítása végett célszerű ezeket az eltérő karakterisztikákat uniformizálni. Ezt az uniformi-
