146328. lajstromszámú szabadalom • Ülőúszós folyadék mennyiségmérő
Megjelent: 1960. március 15. ' ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.328. SZÁM 42. e. 1—22. OSZTÁLY — KA—764. ALAPSZÁM Ulőúszós folyadékmennyiség-mérő Kátai Lajos egyetemi tanársegéd, Budapest A bejelentés napja: 1958. július 2. Folyadékok mennyiségének mérése nehézkessé és pontatlanná válhat olyan esetben, ha mérni kívánt folyadéknak a fajsúlya valamely fizikai állapotjelző változása következtében változik á mérés folyamán, ha a mennyiségmérést nem mérlegeléssel, hanem más, pl. köbözéssel, torlasztónyílással stb. végezzük. A hiba abból adódik, pl. a köbözéssel való mennyiségmérésnél, hogy a térfogat mellett mérni kell a folyadék olyan állapotjelzőit is, melyek változása befolyásolja a folyadék súlyban mért mennyiségét. Ez több állapotjelző egyidejű mérését teszi szükségessé. És minél több állapotjelzőt kell meghatározni a mérés folyamán, annál pontatlanabb lesz a (mérés. Egyszóval, nem közömbös a mérés pontossága szempontjából az, hogy valamely műszer közvetlenül a mérni kívánt mennyiséget mutatja, vagy a műszer által mutatott értéket korrigálni kell. Legpontosabb mennyiségmérést súlyméréssel végezhetünk. Tanulmányom mérési elve szintén a súlymérésre vezethető vissza'. Egy olyan testtel, amely a mérni kívánt közegben nem merül el, a közeggel kémiai reakcióba nem lép, — tehát súlyát megtartja, alakját, térfogatát nem változtatja, súlyszerinti mennyiségmérést végezhetünk a következő módon. Helyezzük az „A" jelű edény aljára a rajzolt módon a ,,B" jelű úszót (1. ábra). Ha az „A" jelű edényben nincs folyadék, az úszó és az edény közötti reakcióerő R = Q ... kg (1) egyenlő az úszó súlyával. Ha az edénybe h ma* gasságig folyadékot öntünk, a reakcióerő R = Q_fhy...kg, (2) Ha a folyadék töltését az edénybe addig folytatjuk, míg az R reakcióerő1 éppen zérus lesz — vagyis az úszó még éppen érinti az edény alját —, akkor az edénybe töltött folyadék súlya G = (F — f) h y . . . kg 13) A (2) egyenletből R = 0 esetén Q Ezt. a (3) egyenletbe helyettesítve Q F —f G = (F —í) — y= —— Q...kg (5) 1 7 I G = a mérni kívánt folyadék súlya kg, Q.— az úszó súlya kg, F = az „A" jelű mérőedény alapjának felülete, f = az.úszó alapjának felülete, y = a folyadék fajsúlya. Az (5) egyenletből kiolvashatjuk, hogy G arányos az úszó súlyával, Q-val, és a mennyiségmérésre a faj súlynak semmi befolyása nincs. Ezért ez a mérési elv kiválóan alkalmas olyan folyadékok mennyiségének mérésére, amelyeknél valamely fizikai állapotjelző változása következtében a fajsúly is változik. Természetesen ugyanúgy alkalmas állandó fajsúlyú folyadékok mérésére is. Ha a fajsúly pl. csökken, az úszó felemelkedése magasabb, ha a fajsúly nő, alacsonyabb folyadékállásnál következik be. A 2. rajz a mérőkészülék sémáját metszetben ábrázolja. A- mérőkészülék az előzőekben leírt elven működik, de a folyamatos mérés lehetővé tétele érdekében célszerűen két edényt ós két úszót tartalmaz és elektromos úton automatizálva van. Működését egy alkalmazási lehetőség keretében mutatom be és amelyre természetesen nem korlátozom magamat, mert az ismertetett mérési elv számtalan helyen felhasználható. Legyen a mérni kívánt közeg a hűtőközegként leggyakrabban használt ammónia (NH3) folyadék. Az NH3 folyadék fajsúlya függ a hőmérséklettől. A hűtőközeg mennyiségének mérésénél gyakran használt mérési mód a köbözéssel való mennyiségmérés az egy időben való hőmérsékletméréssel. De ha a folyadék hőmérséklete az időben nagyobb mértékben változik a folyadék átlagos hőmérséklete, megállapítása nagyon nehézkes és pontatlan lehet. Vagy egy másik mérési mód, mikor nem magát "a hűtőközeg mennyiségét mérik meg, hanem a kondenzátor hőmérlegéből az állapotjelzők mérése után kiszámítják, a kondenzátorban lecsapódó, azaz
