143852. lajstromszámú szabadalom • Termisztoros mérőberendezés áramló közegek sebességének nagypontosságú mérésére

t Megjelent: 1958. január hó 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 143.852. SZÁM 42. o. OSZTÁLY — EE-330. ALAPSZÁM Termisstoros mérőberendezés áramló közegek sebességének nagypontosságú mérésére Egyesült Izzólámpa és Villamossági Rt. Budapest A bejelentő által megnevezett feltaláló: Révész Ákos, mérnök. A bejelentés napja: 1956. február 24. Ismeretes,, hogy ha egy termisztor a rajta átfolyó áram hatása alatt felmelegszik, akkor a termisztor egyensúlyi ellenállása attól függ, hogy környezetének mennyi hőt tud átadni. Ha a termüsztor hőátadása megváltozik, pl. úgy, hogy a termisztort körülvevő közeg áramlási sebessége megváltozik, akkor a termisztor egyensúlyi ellenállása is megváltozik. Ha a közeg áramlási sebessége megnő, a termisztor hőátadása is megnő, ezáltal hőmérséklete csökken és így ellenállása nagyobb lesz. Ha az áramlás sebessége csökken, a hőátadás is csökken, tehát a termisztor hőfoka emelkedik és így ellenállása kisebb lesz. Ez az ellenállásváltozás felhasználható a közeg pl. gáz vagy folyadék áramlási sebességének mérésére. Ilyen célra ismeretes már olyan kivitel, ahol a termisztoron átfolyó áram változását mérjük, egy, a termisztorral és egy áramforrással sorbakapcsolt műszeren, de ez a megoldás nem' biztosít elegendő érzékenységet és kisebb sebességváltozások mérésére nem megfelelő. A nagy érzékenységet úgy érjük el, ha a termisztort hídkapcsolásban működtetjük. A fenti célra legjobban az ún. indirekt terimisztor alkalmazható, a,melynél a termisztort egy fűtőellenállás veszi körül. A termisztort és a fűtőellenállást nem helyezzük burába, hanem szabadon hagyjuk és úgy helyezzük az áramló közegbe. A fűtőellenállás, egy vele sorbakapcsolt szabályozható -ellenállás és egy áramforrás segítségével a termisztort az áram-feszültség karakterisztika leszálló ágához tartozó tartományban levő alkalmas, — célszerűen a közepén levő ellenálláshoz közelálló értékre felfutjuk a nem áramló közegben. A termisztor egy Wheatstone-híd egyik ágába van kapcsolva; a Wheatstone hidat kiegyensúlyozzuk. Midőn a közeg áramlása megindul, az áramlás mind a termisztort, mind a fűtőellenállást hűti, a termisztor ellenállása megnő, a híd egyensúlya ezáltal felbillen. Az egyensúlyt pl. a híd egyik ágát képező potencióméterrel állítjuk vissza. A potenciométer állását különböző áramlási sebességekre kalibrálhatjuk. A híd egyensúlyát visszaállíthatjuk még a termisztor fűtésének változtatásával is. Ez esetben a fűtést szabályozó ellenállás karjának állását kalibrálhatjuk áramlási sebességértékekre. Megtörténhet, hogy áramlás közben a közeg hőmérséklete megváltozik. Ez természetesen meghamisítja a mérés eredményét, mert az a termisztor hőfokától függ és a termisztor hőfoka, illetve hőátadása nemcsak a közeg áramlási sebességétől, hanem annak hőfokától is függ. Ezt a hibát ki lehet küszöbölni oly módon, hogy a híd szabályozható ágába megfelelő kapcsolásban egy másik — célszerűen egy ún. tárcsatermisztort helyezünk el. A tárcsatermisztor szintén az áramló közegben van és így a közeg hőmérsékletváltozását saját ellenállásának változtatása • által a mérőhídban kikompenzálja, ezáltal a mérést a közeg hőfokától függetlenné teszi. A fentiekben leírt berendezésben a híd kiegyensúlyozását kézzel kell elvégezni, valahányszor a közeg áramlási sebessége megváltozik. Ez pl. laboratóriumban nem jelent okvetlenül hátrányt, de előfordulhat olyan eset is, amikor állandó folyamatos jelzésre van szükség. Ilyen esetben a híd egyik karjába pl. egy elektronikus vezérlőberendezés kimenő oldalát iktathatjuk be, amely berendezésének bemenő oldala a nullműszer helyére csatlakozik. Ha a műszer, illetve az erősítő bemenő kapcsain feszültség keletkezik, a híd egyensúlyának felbillenése következtében, a berendezés a hidat önműködően egyensúlyba hozza. A híd karjába táplált feszültség értékét mérő műszert célszerűen sebességértékekre kalibráljuk. Ebben a megoldásban tehát a mérés csupán a műszer leolvasását jelenti. A fentiek a találmánynak, amelynek különös előnye az, hogy távindukcióra kitűnően alkalmazható, csak egyes példaképpeni kivitelét ismertették, mert a leírt elv alapján többféle megoldás is lehetséges.