158601. lajstromszámú szabadalom • Folyamatos digitális hőmennyiségmérő áramló közegekhez
3 4 A találmány abból a meggondolásból indul ki, hogy valamely rendszer által fölvett , vagy leadott hőmennyiség Q = G-C-ZÍ0 (1), ahol G, az áramló közeg mennyiségié, c a fajhőjre, A Q pedig a beáramló és kiáramló közeg hőmérséklete közötti különbség. Valamely T idő alatt a rendszer által fölvett vagy leadott hőmennyiség. T Q = c í (G-J8)dt (2), o vagy összeg formájában m Q = c V Gj-4 0, (3), i = O ahol i valamely periódus sorszáma, m pedig a periódusok száma. Az átáramló G mennyiségével illetőleg a A ® hőmérsékletkülönbséggel arányos jelet viszonylag egyszerű méréstechnikai egységek kombinációjával származtathatjuk. Így a G mennyiséget érzékelő elem analóg jelét olyan transzmitterbe kell vezetni, amely ezt az analóg jelet frekvenciává alakítja át. A transzmitter kimenete tehát máris az ÉS-kapu egyik bemenetére köthető. A hőmérsékletet érzékelő elemek jelének különbsége ugyancsak analóg jel, amelyet időkódolnunk kell. Ehhez nullkomparátort alkalmazunk, amelynek egyik bemenetét az analóg jellel, másik bemenetét pedig fűrészjel generátorral tápláljuk. A nullkomparátor kimenetén, tehát a hőmérsékletkülönbséggel arányos analóg jelnek megfelelő időkód fog megjelenni, amely már az ÉS-kapu másik bemenetére vezethető. Fentiek alapján a találmány szerinti hőmenynyiségmérő lényeges vonásai már adódnak: a bevezetésben említett érzékelők és számláló közé ÉS-kapu van iktatva, ennek egyik bemenetére a mennyiségérzékelő analóg jelét frekvenciává átalakító első transzmitter, másik bemenetére a hőmérsékletérzékelő analóg különbözeti jelét állandó frekvenciájú, de változó kapcsolási arányú jellé átalakító időkódoló egység van kötve. A találmányt részletesebben a rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti digitális hőmennyiségmérő példakénti kiviteli alakját tüntettük föl. Nevezetesen: Az 1. ábra elvi hatásvázlat. A 2. ábra az 1. ábra egyik tömbjének példakénti kapcsolási vázlata. A 2a. ábra a 2. ábrához tartozó idődiagramm. A 3. ábra az 1. ábra részletének más példakénti kiviteli alakját feltüntető vázlat. A 4. ábra az 1. ábra egy másik tömbjének példakénti kapcsolási vázlata. Az 5. ábra az 1. ábra további tömbjének példakénti kapcsolási vázlata. Végül: A 6. ábra ismét idődiagramm. A rajzon azonos hivatkozási számok hasonló részleteket jelölnek. Az 1. ábrán látható, 10 és 12 csővezeték 13 hőcserélő beömlő illetőleg kiömlő csonkjával van összekötve, és amelyekben 14 és 16 nyilak irányában G hőközlő közeg áramlik. A feladat a G hőközlő közeg által leadott Q hőmennyiség digitális mérése. A mérési eredmény időegységre vonatkoztatva nyilvánvalóan a pillanatnyi hőteljesítményt fogja megadni. Adott ideig tartó méréssel viszont a kérdéses idő alatti ihőforgiatom, például havi energiatermelés határozható meg. A találmány szerinti hőmennyiségmérőnek evégből önmagában ismert módon ugyancsak van az áramló közeg pályájába iktatható 18 mennyiségérzékelője, amely az ábrázolt példakénti kiviteli alak esetén a 10 csővezetékbe van iktatva, de csatlakozhatnék a 12 csővezetékhez is, minthogy mind a kettőben ugyanaz a G mennyiség árastriliik. Két ! 20 illetőleg 22 ihőmérsékletérzékelő a 14 nyíl irányában beáramló 10 15 20 25 SO S5 40 45 50 '55 60 A találmány alapja az a felismerés, hogy a (3) képlet szerinti szorzás és összegezés digitális egységek alkalmazásával megvalósítható, nevezetesen, hogy a digitális méréstechnikában kódolásra, frekvencia, frekvenciaarány, perió- S5 dusidő és idő mérésére használt ÉS-kapu a feladat megoldására kiválóan alkalmas, ha — ismert felhasználásával ellentétben, amikor egyik bemenetére változó, másik bemenetére állandó jelet vagy mindkét bemenetére változó 40 frekvenciájú jelet visznek — egyik bemenetére változó frekvenciájú, másik bemenetére pedig áíliandó frekvenciájú, de változó kapcsolási arányú jelet vezetünk. (Kapcsolási, arányon az itmpulzustartam és az impulzusszünet viszonyát 45 értjük.) Az ÉS-kapu kimenetén ekkor» a két változó periódusonként! szorzatainak összegével arányos szám impulzus jelenik meg. Ha tehát az ÉS-kapu egyik bemenetére az 50 áramló közeg G mennyiségével arányos frekvenciájú jelet, másik bemenetére A 0 hőmérsékletkülönbséggel arányos kapcsolási arányú jelet vezetünk, az ÉS-kapu kimenetén a (3) képletnek magfelelően a rendszeribe bevitt *55 vagy a rendszerből elvont hőmennyiségre jellemző számot kapunk. Feltétel természetesen, hogy a közeg halmazállapota és fajhője nem változik és az áramló közegben kémiai reakció sem játszódik le. 2
