146990. lajstromszámú szabadalom • Thomson jelenségen alapuló, egyszerű kivitelű mérőműszerek és egyéb készülékek

Megjelent: 1960. május 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.990. SZÁM 21. e. 1-13. OSZTÁLY - FA—396. ALAPSZÁM Thomson jelenségen alapuló egyszerű kivitelű mérőműszerek és egyéb készülékek Faludi Zoltán gépészmérnök és Benkó Vilmos gépészmérnök, budapesti lakosok A bejelentés napja: 1959. március 18. A feszültség-, árain- és teljesítménymérők, ezen belül a fenti célú váltóáramú műszerek komplikált és kényes szerkezetek. Általában több kényes, nehezen 'előállítható speciális alkatrészt is tartalmaznak. Ilyen alkatrész például a csapágykő, hajszálrugó, tengely stb. Az alábbiakban ismertetett elven működő és eljárással összeállított váltóáramú, függőlegesen szerelt kapcsolótábla műszerek és1

egyéb készülékek az eddig ismertnél egyszerűbb megoldásúak. Ezen műszerek azonos pontosságot biztosítanak az azonos rendeltetésű lágyvasas műszerekkel, ugyanakkor a fent említett alkatrészeket nem igénylik, gyártásuk egyszerű, önköltségük lényegesen alatta van az azonos célókat szolgáló lágyvasas műszerek költségeinek. Az eljárás a fizikából ismert Thomson jelenség gyakorlati alkalmazásán alapszik. E szerint a találmány lényege az, hogy olyan függőleges vasmagú transzformátort állítunk elő, amelynek primértekercse a szokásos módon készül, a szekundertekercse viszont egy megfelelően méretezett elmozdítható alumíniumgyűrű. Amennyiben a primértekercsen váltóáram folyik keresztül, az elmozdítható alumíniumgyűrű megfelelő mechanikai vezetés esetén a függőleges vasmag hosszában az áram erősségével arányos magasságban kerül egyensúlyi helyzetbe. A fentiek szerint adott berendezéseknél, adott áramerősséghez meghatározott gyűrűmagaeság tartozik. Ezek szerint az említett megoldás, alkalmas áramerősség, feszültség és teljesítmény mérésére is. A megoldásnál a gyűrű belső átmérőjét úgy kell megválasztani, hogy a rúdvasmag és a gyűrű között kis légrés alakuljon ki. A gyűrű körül az erőviszonyok úgy alakulnak, hogy az erőhatás függőleges komponense tart egyensúlyt a gyűrű súlyával, a vízszintes komponens a gyűrűt a rúdvasmag körül tartja koncentrikus helyzetben. Így a gyűrű elmozdulása a rúdvasmag közötti légrésen történik, tehát súrlódásmentes. A fenti elv és eljárás elsősorban váltóáramú, függőleges szerelésű (pl. (kapcsolótábla) műszereknél alkalmazható, de ezen az elven készíthető több egyéb, alternatív mozgást igénylő készülék is (pl. szivattyú, vezérlőberendezés stb.). A találmány egy példáképpeni kísérleti alakját az 1. és 2. ábra szemlélteti vázlatosan. Az 1. ábra a találmány elektromos rnérőműszerkénti vázlatos példáképpeni alkalmazását, a 2. áibra pedig mint folyékony vagy légnemű halmazállapotú anyagok áramlási sebességének, illetőleg mennyiségének mérésére alkalmas elrendezését szemlélteti. Az 1. ábra szerint a mérendő áram, feszültség, teljesítmény az—1— tekercsre kapcsolandó, ugyanazon szabályok szerint, mint egyéb műszereknél. A teljesítménymérőnél kettős tekercselés (áraim és feszültség) szükséges. Megfelelő shuntökkel, illetve előtétellenálálsokkal több méréshatár biztosítható. A —2— rúdvasmag a mérendő mennyiséggel arányos mágneseződése következtében a —3—• alumíniumgyűrű a benne indukált áram hatására (a Thoimson-elvnek megfelelően) elmozdul. A —h— elmozdulás nagysága arányos az átfolyó áram erősségével (a tekercsre kapcsolt feszültség nagyságával stb.). A mért mennyiség a —3— gyűrűre szerelt —4— mutató és —5— táblán levő hitelesített skála,segítségével olvasható le. A —6— szerelvény légcsillapító. Tekintettel arra, hogy a műszer nem kényes, alkatrészeinek száma kevés, ezek nem munkaigényesek, a szerelés pedig egyszerű, az azonos célú lágyvasas műszerekhez képest a gyártási önköltség minimum 50 százalékkal kisebb. A vázolt műszerfeszültség áramerősség és teljesítménymérésére alkalmas. Ezen túlmenően a fenti elvek alapján a találmány folyékony és légnemű halmazállapotú anyag áramlási sebességének, illetve mennyiségének mérésére is alkalmazható. A 2. ábra szerint. Ebben az esetben az —1— primértekercset meghatározott áramerősséggel terheljük, aminek következtében a —3— alumíniumgyűrű meghatározott magasságban helyezkedik el a •—2— vasmag mentén. Ha a —3— alumíniumgyűrűre erősített —6— peremet a —8— csőben —9— irányban árasmló közeg hatásának tesszük ki, úgy a —3— gyűrű elmozdul a —9— nyíl irányában és új