144227. lajstromszámú szabadalom • Berendezés dugattyús gépek indikált középnyomásának mérésére

Megjelent: 1958. szeptember 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNY] HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 144.227. SZÁM 42. k. 8-14. OSZTÁLY — GE-212. ALAPSZÁM Berendezés dugattyús gépek indikált középnyomásának mérésére A Magyar Állam, mint a feltaláló Gebauer Erich gépészmérnök, budapesti lakos jogutódja A bejelentés napja: 1955. június 2. A dugattyús gépek (pl. gőzgépek, kompresszorok) által végzett munka a pillanatnyi erőhatás (nyomás-hengerkeresztmetszet) és a pillanatnyi elmozdulás szorzatának folytatólagos összegezéséből adódván, az indikált középnyomás az indikátordiagramm planiméterrel megállapítandó területének a lökethosszal való osztása útján állapítható meg. A köziépnyömás ezen megállapítási módja azonban körülményes és hosszadalmas. Sokkal egyszerűbben célhoz jutunk a találmány szerint, amelynek értelmében az indikált középnyomást egy,villamos mérőműszeren közvetlenül leolvashatjuk. A találmány szerint a hengerben- uralkodó P nyomással egy nyomásérzékelőt, a dugattyú ds elmozdulásával pedig egy ún. löketérzékelőt befolyásoltatunk, amelyek közül előbbi a nyomás pillanatnyi értékeinek, utóbbi a pillanatnyi dugattyúhelyzetnek (a holtponttól számított dugattyúútnak) megfelelően egy-egy áramot vezérel. Ezt a két áramot — amelyek együttesen a gép hengerében végzett (Spds munkát meghatározzák — egy nagy tehetetlenségű villamos mérőműszer hozza egymással kölcsönhatásba, amely ennélfogva a hengerben végzett munka középértékével, vagyis az indikált középnyomással arányos kitérést mutat. A találmány szerint különféle érzékelőket, az érzékelők és a műszer között különféle átviteli szerveket, továbbá különféle mérőműszereket alkalmazhatunk. A találmány egyik — egyenáramú — kiviteli alakjának alkatelemei a következők: 1. nyomásérzékelő, amely a hengerben uralkodó nyomásnak megfelelően változó villamos áramot állít elő; ez az áram erősítés után a nyomással arányos és az atmoszferikus feletti, ill. alatti nyomásinak megfelelően pozitív, ill. nenegatív irányú; 2. löketadó, amely a dugatyúnak egy löketen belüli pillanatnyi - elmozdulásával arányos áramot állít elő; ez áram- erősítés után a dugattyú mozgásirányának megfelelően pozitív, ill. negatív előjelű;' 3. nagy tehetetlenségű élektrodinamometrikus villamos- mérőműszer, amelynek egyik tekercsébe! a nyomásérzékelő árama, a másikba a löketadó árama van vezetve, aminek folytán a műszer a pillanatnyi értékek szorzataiból alkotott középértékkel arányos kitérést mutat. Minthogy a löket állandó, a műszer megfelelő kalibrálása, ill. a berendezés megfelelő beállítása után a skálán közvetlenül az indikált középnyomás olvasható le. Élektrodinamometrikus műszer helyett más műszer, pl. megfelelően kapcsolt elektrométer is használható. Ezt a kiviteli alakot az 1. ábra tünteti fel. A G gép hengerével az N piezoelektromos nyomásérzékelő van kapcsolatban. Nagy fordulatszámú gépeknél ugyanis csak kis tehetetlenségű készülékek alkalmazhatók, amely követelménynek a piezokvarc teljesen megfelel. A nyomást a piezoelektromos kristályra a hengerben levő közeggel érintkező membrán viszi át. A kristályra mechanikai előfeszültség hat, úgy, hogy a légkörinél kisebb hengernyomásnál a kristály kiterjed; a kristályban keletkező villamos feszültség tehát pozitív és negatív értékek között váltakozik. Ez a feszültség Ex

erősítőn át az, M élektrodinamometrikus műszer egyik tekercsébe jut. Az L löketadó V villamoslámpával megvilágított résből és a vizsgálandó géppel hajtott tárcsából áll, amely tárcsa a résnek a pillanatnyi dugattyú elmozdulással arányos részét szabadon hagyja, a többit pedig eltakarja. A lámpa fényének állandósítása végett a lámpát S stabilizátorból tápláljuk. A dugattyú pillanatnyi elmozdulásával arányos erősségű fény fotócellára esik, amelynek a fényerősséggel arányos árama E2 erősítőn át az M műszer másik tekercsébe van vezetve. A fentiek szerint az M műszer a gép közepes teljesítményével, vagyis az indikált középnyomással arányos kitérést mutat. A 2. ábra az 1. ábrán Ei ill. E2-vel jelölt erősítő végfokozatának részletrajza. Az egyik erősítő B kapcsai a nyornásérzékelőhöz, a másik