148291. lajstromszámú szabadalom • Elektromechnaikus mérőkészülék nyomásváltozások mérésére és regisztrálására

Megjelent: 1961. június 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.291. SZÁM 42. k. 8—14. OSZTÁLY — ME-397. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Elektromechanikus mérőkészülékek nyomásváltozások mérésére és regisztrálására Méréstechnikai Központi Kutató Laboratórium, Budapest Feltalálók: Kovács Sándor oki. gépészmérnök 45% arányban, Kemény Tamás oki. gépészmérnök 35% arányban, Bánsági László oki. vili. mérnök 20% arányban mindhárman budapesti lakosok A bejelentés napja: 1959. december 18. A találmány elektromechanikus mérőkészülékre vonatkozik nyomásváltozások mérésére és regisztrálására. A nyomás ill. nyomásváltozás mérésére számos mérési eszköz ismert. Ilyeneknél pl. folyadékoszlop magassága, fémmembrán vagy rugó deformációja mutatja a nyomás mértékét. Az ismert megoldásoknál a deformáció mértékét mechanikus karáttétellel alakítják át mutató mozgássá, vagy pedig optikai fénymutatót alkalmaznak. A fenti klasszikus módszerek gyorsan lejátszódó folyamatok vizsgálatára nem alkalmasak. Ehhez merevebb, magasabb — néhány ezer Hz nagyságrendű — rezonanciafrekvenciával rendelkező mérőkészülékek alkalmazására van szükség. Ilyen magas rezonanciafrekvenciával rendelkező mérőkészülékek csak elektromechanikus mérőátalakító alkalmazásával valósíthatók meg. Dinamikus nyomásváltozások, robbanások mérésére és regisztrálására széles körben elterjedtek a kap tcitív és a piezoelektromos nyomás indikátorok. Előfordul az is, hogy a folyamatban — pl. robbanásban — részt vevő anyagok vegyileg agreszszívak. Ekkor csak olyan készülék alkalmazható, amelynek anyaga ennek az agressziónak ellenáll. Fenti feltételeket megvalósítja a találmány szerinti mérőkészülék azáltal, hogy a nyomásváltozásban részt vevő közeg tartálya legalább részben a belső nyomással arányosan deformálódó, vegyileg indifferens anyagból — pl. üvegből, kvarcból, műanyagból — van és a deformálódó rész belső tere a nyomásváltozás terével vákuumzáró kapcsolatban van, továbbá a deformálódó rész alakváltozását annak külső felületén elektromechanikus mérőátalakítóval érzékeljük. A készülék úgy is kialakítható, hogy a deformálódó rész a nyomásváltozási térhez csatlakozó külön mérőelemként van kiképezve. A mérőelem anyaga a nyomásváltozási folyamat edényével azonos anyagból van. A mérőelem és a nyomásváltozási folyamat edénye közötti vákuumzáró kapcsolat lehet oldhatatlan kötés — pl forrasztás-, vagy oldható kötés — pl. kúpos csőtoldat, hollandi anya stb. — A deformálódó rész alakváltozását annak külső felületén nyúlásmérőbélyeges, induktív, kapacitív vagy más elektromechanikus mérőátalakítóval mérjük. Pl. nyúlásmérőbélyegeket alkalmazva, azok deformációja a hordozó üveg, kvarc vagy műanyag felület alakváltozásával együtt változik, ez pedig a .mérendő nyomásváltozással arányos. A nyúlásmérő bélyegeket Wheatstone hídba kapcsolva és azt állandó feszültséggel táplálva a hídkapcsolás kimenetén megjelenő feszültség ugyancsak a mérendő nyomásváltozás szerint fog változni. Ez a megoldás még igen gyors változások például robbanások mérését és regisztrálását is lehetővé teszi. A találmány értelmében az üvegből, kvarcból, műanyagból készült rendszernek a felületem, amelyben e nyomásváltozást vizsgálni szándékozunk, kiképezünk vagy találunk olyan részt, amely a nyomásváltozás hatására jelentősen deformálódik. Amennyiben ez nem lehetséges, a mérendő nyomásváltozás teréhez csatlakozó mérőelemet képezzük ki. Az 1—10. ábrák különböző mérőelemek példakénti kiviteli alakjait mutatják. Az üvegből, kvarcból vagy műanyagból készült mérőelem egy jellegzetes kiviteli alakját az 1. és 2. ábra mutatja. A 2. ábra az 1. ábra A—A metszete. Az 1 rész belül üreges, ez a 2 csővel csatlakozik a kísérteti rendszerhez vákuumzáró kapcsolattal. Az 1 mérőtestre van pl. ragasztással felerősítve a 3 és 4 mérő, valamint az 5 és 6 hőkompenzáló nyúlásmérőbélyeg. Ez utóbbiak úgy helyezendők el, hogy a mérő nyúlásmérőbélyegek deformációjával ellentétes vagy semleges igénybevételnek legyenek alávetve. A mérőelem alakját meghatározó di és s méreteket a kísérleti rendszerhez csatlakoztatható tér köbtartalmából kell meghatározni. A v méretet tehát célszerűen úgy kell az előbbiek figyelembevételével megállapítani, hogy a deformáció mértéke kényelmesen mérhető legyen. Más példaképpeni kiviteli alakokat mutat a 3. és 4. ábra. A 4.