146878. lajstromszámú szabadalom • Készülék áramló folyadék áramlási sebességének és elektromos ellenállásának egyidejű mérésére
2 146.878 A találmány szerinti mérőkészülék tömbvázlatát az 1. ábra szemlélteti; Egy váltófeszültség forrás (1) szolgáltatja a mérőszonda (2) számára a tápfeszültséget, olyan kapcsolásban, melynél a feszültségforrás egyik pólusa a szondának az áramlás hatására elmozduló M mozgóelektródájára, másik pólusa egy-egy áramkorlátozó ellenálláson (R3, R4) -keresztül a szonda nyugvóelektródáira (Aj, A2) van kötve. Az áramlás hatására a két nyugvóelektróda között elhelyezett mozgóeléktróda központi helyzetélből elmozdul. A mozgó- ós a két nyugvóelektróda között fellépő két feszültségértéket kivonó áramkörbe (3) vezetve, azok különbségi feszültsége, mint az áramlási sebességtől függő feszültségérték «egisztrálbató. Ugyanis a jelentkező különbségi feszültség a mozgóeleiktróda nyugalmi, középponti helyzettől való elmozdulásának, s ezen keresztül a folyadékáramlásnak a függvénye (/)p.)." Ha nincs folyadékáramlás, a mozgóelektróda középponti helyzetben van, a két érintett feszültség egymással egyenlő értékű s ennek megfelelően különbségük zérus. Áramlás esetén a mozgóelektróda középponti helyzetéből elmozdul s az említett különbségi feszültség zérustól különbözik. A különbségi feszültség nagysága a mozdóelektróda elmozdulásának mértékétől, ezen keresztül a folyadékáramlásnak intenzitásától függ. A két feszültségből összegező áramkörben (4) képezett összegfeszültség — mint a mindenkori szondaellenállással arányos mennyiség —= az áramló közeg fajlagos ellenállását (p) adja, tekintve, hogy az ellenállásmérés definíciója szerint U ahol a K szonda állandó és az I mérőáram/a fentiekben ismertetett mérésnél gyakorlatilag állandó. A találmány szerinti mérőkészülék elvi kapcsolása a 2. ábra szerinti. (E) váltófeszültségforrásból vett feszültség P potenciométerrel szabályozható. A beállított kimenőáramot árammérőműszer (I) méri. A tápkör a II. kábeléren és a mérőszondán keresztül földvisszavezetéssel zárul. A .tápáram R3, R4 ellenállásokon át van a mérőszonda Ai, A2 nyugvóelektrddáira vezetve. R3, R4 egymással egyenlő nagyságú ellenállások, melyek úgy vannak megválasztva, hogy értékük a fellépő szandaéllenállásnál nagyságrenddel nagyobb legyen. Az áramkorlátozó ellenállások hatása folytán az Ai és A2 elektródákból a tápkör földelt pontjához csatlakozó, az áramló folyadék által a két nyugvóelektróda között elmozgatott M mozgóelekttróda felé folyó áramok intenzitása gyakorlatilag konstans és egymással egyenlő nagyságú. Ai, A2 elektródákon fellépő feszültségek III., IV. kábeléren át kivonó (3) és összegező (4) áramkörhöz vannak vezetve. A kivonó áramkör Ti, T2 transzfotnmátorainak primértdkereseire az M és az Ai, valamint az M és az A2 elektródák között fellépő feszültségek vannak vezetve. A transzformátorok szekundertekercsei egymás ellen vannak kötve. Az így a szekunderén fellépő különbségi feszültség T3 transzformátor számára szolgáltat primer feszültséget. A T3 transzformátor szimmetrikusan ki^ képzett szekundertékeres szimmetriapontjához a tápfeszültséggel azonos hullám alakú és fázishelyzetű referenciafeszültség van vezetve. A szekundertékeres két vége Di és D2 diódákkal sorbakapcsolt R5, Re ellenállásokon át földre van kötve. Az R5 és Re ellenállások két szélső kapcsa között fellépő, Gi, C2 kondenzátorokkal szűrt egyenfeszültség nagysága a különbségi váltójel amplitúdójának, s ezen keresztül a mozgóelektródának az Aj, A2 elektródák között elfoglalt helyzetnek függvénye. A fellépő egyenfeszültség előjele pedig a mozgóelektródának a középvonalához képest elfoglalt helyzetétől függ. így — pl. a mozgóelektróda olyan elmozdulásának, mely az A2 elektróda közvetlen környezetéből a középvonalon áthaladva az A] elektróda felé történik, egy pozitív feszültségmaximumból 0 feszültségen áthaladva egyre negatívabb kimenő egyenfeszültségérték felel meg. Az így fellépő kimenő egyenfeszültség regisztrálása a szokásos -módon történik. Az összegképző áraimkörben (4) két transzformátor (T4), (T5) úgy van kapcsolva, hogy primértekercseikre az Aj, M valamint A2 , M között fellépő feszültségek vannak vezetve és sorba kötött szekundertekercseik a feszültségéket összegezik. Az összegfeszültséget, mely a lyukfolyadék fajlagos ellenállásával, arányos, feszültségmérő műszer méri, ül. ismert módon regisztrálja. A kivonóáramkör számára a referenciafeszültséget az összegező áramkör kimenetén levő R7, Rs feszültségosztó szolgáltatja. Ezáltal biztosítható, hogy a referenciafeszültseg mindenkor a hibajel szintje fölött legyen. A találmány szerinti mérőkészülék tápköre, összegező- és kivonóáramköre — természetszerűen — más áramköri megoldásban is megvalósítható. A találmány szerint áramlási sebesség és fajlagos ellenállás egyidejű mérésére szolgáló készülék műszaki jellemzői az alábbiakban foglalhatók össze: A készülék lehetővé teszi a lyukfolyadék áramlási sebességének és fajlagos ellenállásának egyidejű, nagy pontossággal történő mérését. Az áramlási sebesség méréséhez szükséges nagy érzékenységet a 'mérés differenciális jellege biztosítja. A mérőszonda az áramló folyadék viszkozitására, s a folyadékban áramló mechanikai szennyeződésekre érzéketlen. A különbségi feszültség fázisérzékeny detektálás során, a kör időállandójának alkalmas megválasztása által a mozgóelektróda önrezgési frekvenciájából adódó zavaró jelek, valamint az ipari kóboráramok által, okozott zajok a mérésből ki- ' küszöbölhetők. .s-.IA készülékkel folyamatos regisztrálás, ill. szakaszos, behatároló jellegű mérés egyaránt végezhető. A készülék — felépítését tekintve — egyszerű, és üzembiztos. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás fúrt lyukban vagy csővezetékben áramló folyadék áramlási sebességének és elektromos ellenállásának mérésére, azzal jellemezve, hogy az áramlási sebesség mérésé két álló elektróda és a köztük elhelyezett, áramló folyadék hatására elmozduló mozgóelektróda között fellépő
