159944. lajstromszámú szabadalom • Automatikus folyadékszint-szabályozó berendezés

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGALATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1969. XI. 19. (MA—2046) Közzététel napja: 1971. VII. 29. Megjelent: 1972. XII. 30, 159944 Nemzetközi osztályozás: G 05 d 9/04 Föltaláló: Ballá János gépészmérnök, Budapest Tulajdonos: Magyar Tudományos Akadémia Központi Fizikai Kutató Intézete, Budapest Automatikus folyadékszint-szabályozó berendezés A találmány automatikus folyadékszint-szabályozó berendezés, amely előnyösen használható a tudományos és műszaki kutatás alacsony hőmérsékletű mérőberendezéseiben — kriosztátokban — hűtőközegként alkalmazott cseppfolyósított gázok — levegő, oxigén, nitrogén, neon, hidrogén és hélium — szintjének automatikus szabályozására. Ezen a területen különösen kedvező, hogy a szabályozók mágnestérre érzéketlenek. Használható továbbá a vegyipari hidegtechnológiákban az üzemi állapotok — a folyadékszintek — mérésére; ezen kívül cseppfolyósított gázok előállításánál, tárolásánál, szállításánál és elosztásánál. A kondenzációs folyadékszint-szabályozók ismert megoldásainál a műszer hermetikusan zárt belső terét kitöltő munkaközeg gáz nyomására az érzékelő közepes hőmérsékletéhez tartozó egyensúlyi nyomásig csökken, és a külső légnyomás a csőmembránt összenyomva nyitja a nyomásleeresztő szelepet. Az érzékelő felmelegedésekor a belső tér megnövekedett nyomása a külső légnyomás ellenében elvégzi a szelep zárását. Ezen megoldás hátránya, hogy a nyomásleeresztő szelep zárása után lassan alakul ki a folyadék áttöltéséhez szükséges túlnyomás; továbbá, hogy nagyobb benyúlási hossz és az alacsony hőmérsékletű folyadék intenzívebb párolgása esetén a kapilláriscső és a hideg környezet közötti hőcsere miatt nincs megfelelő hőbevezetés, 10 15 20 25 30 ezért nem tud létrejönni a szelep zárásához szükséges túlnyomás. Következésképpen a szabályozót a nagy szabályozási késédelem, a nagy szabályozási eltérés, a lengések és szélső esetekben a működésképtelenség jellemzi. A kapilláriscső hőbevezetési viszonyainak javítására ismert és általánosan használt megoldásként a kapilláriscsövet törpefeszültségű hálózatról elektromosan melegítik, A találmány szerinti megoldás az előzőkben ismertetett hátrányokat oly módon szünteti meg, hogy közös érzékelővel összekötve nyomásleeresztő és segédenergia adagoló — túlnyomásadagoló — tagokat alkalmaz. A kapilláriscső és az alacsony hőmérsékletű környezet közötti hőátadás lényeges csökkentésére a kapilláriscső hideg környezetbe kerülő szabászát kis nyomású hőszigetelő vákuumtérrel veszi körül és a vákuumköpeny nyomását a szabályozott felszínű folyadék hőmérsékletén igen kis nyomású közeggel — előnyösen széndioxiddal — éri el. A széndioxidot mínusz 200 C-nál magasabb normál forráspontú kriogén folyadékoknál alkalmazott folyadékszint szabályozók esetében a vákuumköpeny nagyvákuum-tartományba történt leszívása után kell betölteni. A széndioxid használatának a kis nyomáson túl előnye még az, hogy hármaspontja feletti hőmérsékleteknél a vákuumköpenyben uralkodó nyomást az atmosz-^ 159944