148663. lajstromszámú szabadalom • Készülék - olaj-vízz keverék vagy emulzió víztartalmának mérésére
Megjelent: 1961. december 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.663. SZÁM 21. g. 1-16. OSZTÁLY — RO—257. ALAPSZÁM Készülék — olaj-víz keverék vagy emulzió víz tartalmának mérésére Feltalálók: Rozsnyai Tibor villamosmérnök, Budapest, Szepesy Kálmán villamosmérnök, Budapest, és Völgyi János villamosmérnök Budapest A bejelentés napja: 1960. február 22. Többféle eljárás ismeretes az olaj víztartalmának meghatározására, azonban ezek vagy mintavételen alapuló vegyi eljárások, vagy elektromos elven alapuló eljárások ugyan, de ezek mérés közben beavatkozást igényelnek a mérőhíd kiegyenlítése . miatt vagy mérési rendszerük nem teszi lehetővé a víztartalom 0—100%-ig terjedő mérését. A címben említett készülék fentiekkel ellentétben alkalmas akár álló, akár csővezetékben folyamatosan áramló közeg 0—100%r-ig terjedő víztartalmának folyamatos mérésére és módot nyújt a mérési eredmény regisztrálására, az üzerobehelyezéstől eltekintve minden egyéb beavatkozás nélkül. A készülék a víztartalom mérését kapacitás mérésre, mint elektromos alapmennyiség mérésére vezeti vissza. A mérendő közeg két, egymástól elszigetelt, tetszőleges alakú fémlemez között helyezkedik el dielektrikumként, és. mérőkondenzátoirt alkot. Miután a közeg dielektromos állandója az olaj és a víz térfogat arányától függ az alábbi összefüggés alapján: » log Í; — mv • log £y -f- mo • log fi o ahol f az eredő dielektromos állandó sv a víz dielektromos állandója £0 az olaj dielektromos állandója rn„ a víz térfogat aránya mc az olaj térfogat aránya és a mérőkondenzáto-r kapacitását állandó méretek esetén csak a dielektromos állandó szabja meg, a mért kapacitás érték a közeg víztartalmára lesz jellemző. Tájékoztatásul megjegyzendő, hogy az olajok dielektromos állandója 2 körül, a víz dielektromos állandója 80\örül van. A mérés pontosságát befolyásoló tényezőként kell figyelembevenni a mérő kondenzátor két fegyverzete közötti Ohmos ellenállást, melynek nagysága a közegben levő víz mennyiségétől és vezetőképességétől függ. Ezen tényezők hatásának minimumra csökkentése érdekében a mérőfrekvenciát 10 MHz-re vagy ennél nagyobbra kell választani, miáltal a kapacitás látszólagos ellenállása és az átvezetési ellenállás még a legrosszabb esetben is legfeljebb egy nagyságrendbe esik, így az átvezetési ellenállás ingadozása elhanyagolhatóvá válik. A készülék elektromos kapcsolásának célszerű kiviteli módját az 1. sz. ábra mutatja. A méréshez szükséges nagyfrekvenciát elektroncső állítja elő. A frekvenciát meghatározó rezgőkör a cső ancdkörében van, az állandó rezgést a rácsra vezetett pozitív visszacsatolás tartja fenn. A —C— mérőkondenzátorral sorbakapcsolt —C— kondenzátor kapacitív feszültségosztót alkot. Ha. a feszültségosztót állandó feszültséggel tápláljuk, a mérő kondenzátoron fellépő feszültség arányos lesz a mérőkondenzátor kapacitásával, tehát az előbbiek alapján a víztartalommal. A mérőfrekvencia változása a mérést nem befolyásolja. Biztosítani kell tehát: 1. a mérőfeszültség állandó értékét, 2. hogy valóban csak a mérőikondenzátoron eső feszültséget mérjük, mert a használatos frekvencián már néhány cm-es vezeték darabon is feszültségesés van, ha azon áram folyik. Az első feltétel • teljesítése érdekében a mérőfeszültséget az oszcillátor katódkörében elhelyezett transzformátorról vesszük. Ez a megoldás egyrészt biztosítja a cső katódköri kimenő ellenállásának letraniszformálása révén a feszültségosztót tápláló generátor kis belső ellenállását, másrészt a feszültségosztó terhelés változása a cső katódkörébe transzformálva terheléstől függő negatív csatolást hoz létre. Az így fellépő negatív csatolás az osztóra jutó nagyfrekvenciás feszültség ingadozását a minimumra csökkenti. A második feltétel teljesítése érdekében a kristálydiódás mérőkör külön vezetékkel közvetlenül a mérőkondenzátorra csatlakozik, így a műszer
