147402. lajstromszámú szabadalom • Mérőelektróda elrendezés folyékony és pépes anyagok dielektromos állandójának és vezetőképességének mérésére

2 147.402 alacsony legyen ahhoz, hogy az indikálási határon belül maradjon. Vezetőképesség mérésénél legalkalmasabb az edényelektródánál a téglaalapú keresztmetszet és egy lemez alakú szondaelektróda, mert ilyenkor nagy felületek állnak egymással szemben és a szondaelektródán az áramsűrűség nem lesz túl nagy. A találmány tárgyát képező megoldásnak további előnye, hogy nem igényel hitelesítő etalonokat. Tekintettel arra, hogy a dielektromosállandó definieiójából kiindulva történik a mérés, vagyis azt méri, hogy hányszor nagyobb a C változás a mérendő anyagban mint a levegőben, a berendezés önmagában hitelesíthető. A találmány lehetőséget nyújt a dielektromosállandó értékének közvetlen leolvasására oly módon, hogy az előtolást eszközlő mikrométer fejet s skálával látjuk el. Kiegészítésül meg kell jegyeznünk, hogy a szondaelektróda keresztmetszete célszerűen kör, de nem szükségképpen az. Továbbá, hogy a szondaelektróda keresztmetszetéhez igazodik, vagy igazodhat az edényele'ktróda keresztmetszete is. Ugyanígy az edényelektróda fala nem szükségképpen párhuzamos a szondaelektróda behatolási irányával, hanem pl. lehet tölcséres is. Utóbbi kiviteli forma nem változtat a találmány lényegén, vagyis azon, hogy a szondaelektróda elmozdulása és az ennek következtében előálló kapacitásváltozás aránya úgy a dielektrikumban (mérendő anyagban), mint a levegőn azonos. Csupán a szondaelőtolás és a kapacitás változás összefüggése nem lineáris, ami pl. a mikrométercsavaron lineáris skála alkalmazása céljából kívánatos lehet. Megjegyezzük, hogy a szonda bemerülésekor a mérendő anyag felszíne szükségképp emelkedik, de a méretek helyes megválasztása pl. kis szondaátmérő alkalmazása nagy edényátmérő mellett, ez általában elhanyagolható, vagyis a mérés pontosságát nem befolyásolja. Azokban a különleges esetekben, aniikor ez nem hanyagolható el, akkor az elektródaméretekből a felszínemelkedés és a velejáró kapacitásnövekedés kiszámítható és egyszerűen százalékosan figyelembe vehető1, vagy a mikrométerskála kalibrációjánál figyelembe vehető, vagy mechanikai megoldásokkal korrigálható. Az 1. ábrán bemutatjuk a találmány egyik lehetséges kiviteli alakját: —1— szondaszerű elektróda, —2— edényelektróda, —3— a mérendő anyag, —4— szigetelő burkolat, amely a két elektróda mindenkori azonos helyzetét biztosítja és az edényelektródát rögzíti, —5— mikrométercsavar skálával, a szondaelektróda előtolására, —6— nyornástátadó golyó a mikroimétercsavar és a fizondaelektróda között, —7— rugó, amely a mikrométercsavar visszacsavarásakor a szondaelektródát hátrafelé tolja, —8— a szondaelektróda tartója, olyan kiképzéssel, hogy a szondaelőretolásakor az edényelektróda és a szondatartó között kialakult szórtelektromos tér alakja nem változik, —9a— és —9b— az elektródák elvezető csatlakozásai. A mérés a következőképpen történik: az edény-1 ] A kiadásért felel: a Közgazdasá, elektródát megtöltjük a mérendő anyaggal. Ezután a szondaelektródát olyan mélységig merítjük az anyagba, melyen túl a kapacitás növekedés már arányos az előretolással. Ekkor az indikáló műszert kinullázzuk. Ezután a szondaelektródát a mikrométer csavarral tovább merítjük a mérendő anyagba. Lemérjük a kapacitásváltozás A Cd-t és ezt elosztjuk az ugyanezen bemerüléshez tartozó levegőre vonatkozó kapacitásváltozással, A Ce-vel. A levegőre vonatkoztatott kapacitásváltozás, mint eszközállandó ismeretes. A dielektromosállandó értékét tehát a következő képlet alapján kapjuk meg: e = A Cd : A Ce Egy másik mérési módszernél a levegőben és a mérendő anyagban azonos C értéknél leolvassuk levegőben a szükséges előtolás „le" és dielektrikumban az ,,ld" értékét, akkor: fi = le : ld A második mérési eljárásnál az s értéke közvetlenül is leolvasható a mikrométercsavaron alkalmazott skálán. Ez a skála reciprok jellegű, ha az edényelektróda hengeres. A vezetőképesség az egységnyi hosszúságú és egységnyi keresztmetszetű anyag vezetése, így ha meghatározzuk az ennek megfelelő szondabemerülést, az anyagok vezetőképessége közvetlenül mérhető. A szondaszerű kiképzés és a mikrométercsavarral történő beállítás a mérés nagyobb pontosságát biztosítja a legtöbb eddig ismert ilyen célú berendezéssel szemben. Szabadalmi igénypontok: 1. Mérőelektróda-elrendezés elsősorban folyékony és pépes anyagok dielektroimosállandójának és vezetőképességének mérésére, a szórtkapacitások kikapcsolása mellett kapacitáskülönbségek, ill. ellenálláskülönbségek mérése útján, jellemezve egy, a mérendő anyagot magábafoglaló edényelektródával és egy, az edényele'ktróda hossztengelyében mozgó és a mérendő anyagba bemerülő, bemerülési hosszában beállítható szondaelektródával. 2. Az 1. igénypont szerinti mérőelektróda-elrendezés kiviteli alakja, jellemezve egy hengeres edényelektródával és egy körkeresztmetszetű szondaelektródával. 3. Az 1. igénypont szerinti mérőelektróda-elrendezés kiviteli alakja, jellemezve egy téglaalap keresztmetszetű edényelektródéval és egy lemez alakú szondaelektródával. 4. Az 1. igénypont szerinti mérőelektróda-elrendezés kiviteli alakja, jellemezve egy, a hosszában változó keresztmetszetű szondaelektródával. 5. Az 1., 2., 3. és 4. igénypont szerinti mérőelektróda elrendezés kiviteli alakja, jellemezve a mérőelektródának a mérendő anyagba történő bemerülését szabályozó mikrométercsavarral. 6. Az 5. igénypont szerinti mérőelekitróda elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a mikroimétercsavarnak a dielektromosállandó értéke közvetlen leolvashatóságát biztosító skálája van. és Jogi Könyvkiadó igazgatója 601839. Terv Nyomda, Budapest V., Balassi Bálint utca 21-23.