178623. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés áramló folyadékok sebességének folyamatos mérésére keresztkorrellációs függvény alapján
5 178623 6 nő jel&ől a második kivonóáramkörrel a második hibajelet előállítjuk. A második hibajellel a második integrátoron és a második feszültség-frekvencia átalakítón át a második, harmadik és negyedik késleltető késleltetését változtatjuk. 5 Célszerű még az is, ha a két detektor erősített és szűrt jelét még a késleltetés előtt külön-külön átlagoljuk. Az átlagolt jeleket összehasonlítjuk egy alapjellel és a két detektor jelének erősítését addig növeljük, míg az átlagolt feszültségük az alapjelnél na-10 gyobb lesz. Ha az átlagolt feszültség nagyobb, akkor az első integrátor bemenetére felváltva pozitív és negatív töltő feszültséget kapcsolunk. Célszerű továbbá, ha a két érzékelő erősített és szűrt jelét késleltetés előtt nullkomparáljuk. 15 A találmány szerinti berendezés olyan ismert berendezés továbbfejlesztése, amely alkalmas áramló folyadékok sebességének mérésére a keresztkorrelációs függvény alapján. A berendezésnek két detektora és a két detektor kimenetére kapcsolt erősítőszűrő egy- 20 sége van. A továbbfejlesztés, vagyis a találmány abban van, hogy az erősítő és szűrő egység kimenetére láncbakapcsdt funkcionális főegysége, és sebességmegjelenítő egysége van. A funkcionális főegység egyik ágában láncbakapcsolt három első, második és 25 harmadik, a másik ágában pedig egy további negyedik frekvencia vezérelt késleltetőből és két, első és második vezérlő és szabályozó egységből áll, melyek az egyes késleltetőkkel és egymással össze vannak kapcsolva. 30 A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti berendezés néhány példakéhti kiviteli alakját, a két detektort, ezek feszültség-időfüggvényét és egy tipikus keresztkorrelációs függvényt tüntettük fel. A rajzon az 35 1. ábra a találmány szerinti berendezés egy példakénti kiviteli alakja, a 2. ábra az áranió hűtőfolyadék áramlási képe, a 3. ábra a két, első és második detektor feszültség-időfüggvénye, a 40 4. ábra egy tipikus keresztkorrelációs függvény, az 5. ábra az erősítőszűrő egység néhány példakénti kiviteli alakja, a 6. ábra a jelszin teilen őrző részegység egy példakénti kiviteli alakja, a 45 7. ábra a funkcionális főegység néhány példakénti kiviteli alakja, a 8., 10. ária az első vezérlő és szabályozó egység néhány példakénti kiviteli alakja, a 9., 11. ábra a második vezérlő és szabályozó 5° egység néhány példakénti kiviteli alakja, a 12. ábra a kapcsoló részegység egy példakénti kiviteli alakja, a 13. ábra a sebességmegjelenítő egység egy példakénti kiviteli alakja, a 55 14. ábra a találmány szerinti berendezés öt egymástól jól elkülöníthető belső állapota. A rajzon azonos hivatkozás számok hasonló részleteket jelölnek. Ha egy-egy részlet ugyanazon 60 megoldáson belül többszörösen előfordul, vagy valamely részletben további részletet különböztetünk meg, a hivatkozási számot számmal vagy betűvel kiegészítettük. A találmány szerinti berendezést a könnyebb érthetőség céljából funkcionálisan főegy- 65 ségre, egységekre, részegységekre és áramkörökre bontottuk és az egyes részek kimenetét az ábécé egyes betűivel jelöltük. Amint az 1. ábrán látható, a két 21, 22 detektor b, c kimenete az erősítő és szűrő 23 egység bemenetét vezérli, amelynek az a feladata, hogy az első 21 és a második 22 detektor alacsony szintű jelét megfelelő szintre emelje, szűrje és d, e, f kimenetén át funkcionális 24 főegységet vezérelje. A rajzon a két 21, 22 detektor mellett a folyadékáramlás irányát nyíllal jelöltük. A funkcionális 24 főegység feladata, hogy az első 41 és a további három, második 42, harmadik 43, és negyedik 44 késleltető késleltetésének változtatásával — 7. ábra — a keresztkorrelációs függvény három jellegzetes pontját megkeresse. A sebességmegjelenítő 25 egység feladata, hogy a két 21, 22 detektor s bázistávolsága, valamint az első 41 késleltető vezérlő frekvenciájának ismeretiben a folyadékáramlás sebességét meghatározza és számjegyes formában megjelenítse. A 2. ábra egy atomreaktor zárt hűtőkörében áramló hűtőfolyadék áramlási képét mutatja. Ebben a zárt hűtőkörben van a két 21, 22 detektor egy bizonyos s bázistávolságra elhelyezve egymástól. A 21, 22 detektorok időállandója kicsi, és olyan kisméretűek, hogy a hűtőközeg áramlását nem zavarják. Az atomreaktor zárt hűtőkörâ)en a hőfelvétel és hőleadás következtében a hűtőközeg hőmérséklete egy kicsit mindig ingadozik, egy adott átlagérték körül, hidegebb és melegebb csomagok követik egymást. A nyilak az áramlás irányát mutatják. A 3. ábra a két 21, 22 detektor sztochasztikusan változó feszültségádőfüggvényét mutatja, mely a hűtőfolyadékban a hőmérséklet változás hatására jön létre. Ha a 21, 22 detektorok s bázistávolsága ügy van megválasztva, hogy a hűtőközeg áramlási képe ne torzuljon jelentősen, míg az első 21 detektortól a második 22 detektorig ér, akkor az a(t) időfüggvény időbeli lefutása - to időeltolással - lényegben megegyezik a b(t) időfüggvény időbeli lefutásával. A to átfutási idő pontos meghatározására a két d(t), b(t) időfüggvény keresztkorrelációs függvényét kell képezni. A 4. ábra egy tipikus keresztkorrelációs függvényt szemléltet. Ismeretes ugyanis, hogy a 1t R,b =- / a (t-r(b)t) dt 1 O keresztkorrelációs függvények maximuma van, ha r, késleltetés időeltolása azonos to átfutási idővel. A keresztkorrelációs függvényből a to átfutási idő meghatározható és az s bázistávolság ismeretében az áramló folyadék áramlási sebessége az ismert összes függés alapján számítható: v = —.A vízszintes tengelyre a T késleltetés változását, a függőleges tengelyre pedig, az Rab függvény értéket vittük fel. A függvénynek Po pontban maximuma van. Jelöljük ki a görbe két oldalán, ott ahol a görbe a legmeredekebb, további Pl és P2 pontokat. A t2 késleltetés két t3 késleltetésnek felel meg. A 4. ábrán látható koordinátarendszer r3 késleltetéssel balra el van tol-3
