180595. lajstromszámú szabadalom • Csővezetékben lüktető, áramló folyadék átáramló mennyiségének mérésére való készülék
5 180 595 6 Végül az összes állandókat egyetlen k tényezővé vonhatjuk össze. így az k összefüggéshez jutunk. A k tényező értékét a mérőkondenzátor geometriai méretei és ,a szigetelőanyag dielektromos állandója szabják meg. Értéke ismert fizikai összefüggések alapján az alábbi módon határozható meg: K = 0,1708 S_ e)t ahol S a kondenzátor szigetelőrétegének vastagsága címben és s a dielektromos állandó, Cma_ a folyadékkal teljesen ellepett kondenzátorlemez kapacitása pF-ben, az Ymax pedig a kondenzátorlemez teljes magassága. A kiviteli példában, ha a kondenzátorlemez szélessége 115 mm és magassága 200 mm, a K tényező értékére 5,51-ot kapunk. A fentiek alapján a találmány értelmében az 1 mérőedényben levő kondenzátor fémlemezből álló 13 fegyverzetének határolóéle olyan görbe, mely kielégíti az x=.k/ j/y feltételeit, ahol x és y a görbe derékszögű koordinátái. Az X koordináta természetesen a fegyverzet vízszintes szélességi méreteivel, az Y pedig a mindenkori folyadékszinttel egyenlő. A gyakorlatban nincs szükség a határolód görbéjének elméletileg pontos betartására, teljesen kielégítő mérési pontosság érhető el, ha az él pl. + 0,1 mm tűréssel készül. Lehet továbbá a fenti képlettől eltérő görbét is alkalmazni, az esetben, ha a készülékbe elektronikus függvény-átalakítót építünk be. így pl. ha a lemez határoló görbéjét a - tört szerint határozzuk meg, egy gyökvonó, ha a fY K érték szerint készítjük, egy reciprok-képző egység beszerelése szükséges, ami a készüléket megdrágítja. Mégis a jelen leírás és az igénypontok K szempontjából az X = ^ egyenletnek „megfelelő” görbének nevezzük minden olyan élkiképzést, melynél az él önmagában, vagy egy beépített elektronikus függvény-átalakítóval együtt csak a gyári tűréssel tér el ettől az egyenlettől. Végül, az él az X = K V'Y egyenletnek „megfelelő” akkor is, ha a görbe alakját úgy határozzuk meg, hogy ezt az egyenletet még egy korrekcióval is kiegészítjük. Ugyanis maga a vezető folyadék — ami a másik fegyverzetet alkotja — a 13 fegyverzetet körülveszi, így az él?k felületét a kondenzátorlemez kiszámított felületéből le kell vonni. Figyelembe kell venni azt is, hogy a lemez alsó felületének tökéletes felfekvése nehezen érhető el, tehát valószínű, hogy a folyadék a lemezt alul is érinti. Tapasztalat szerint és elméleti megfontolások alapján, 1 mm vastagságú lemeznél, ha a lemez amint már említettük, pl. 115 mm széles és 200 mm magas, a levonás kb. két tizedmilliméter, a helyesbített 3 képlet tehát: X =-^=? — 0,2, de a levonandó érték a lemez vastagsága és nagysága szerint több vagy kevesebb is lehet. A kondenzátorlemez alakjával kapcsolatban 10 megemlítendő végül, hogy a görbe elméletileg a 3. ábrán jobb oldali végpontja után tovább folytatható, egészen nulláig, mely esetben a lemez lent csúcsban végződik. Tapasztalat szerint azonban helyesebb, ha a lemez lent nem hegyes 15 csúcsban végződik, hanem az ábrán látható módon rövid, függőleges élben fejeződik be. Az elektronikus rész szerkezeti megoldása, a 4. ábra szerinti kiviteli példánál, a következő: a 20 mérőkondenzátor (mely, mint leírtuk, a 20 13 fegyverzetből és a folyadékból áll) a monostabil 21 multivibrátor időzítőkörébe van kötve, így annak impulzushossza az edényben levő folyadék magasságától, vagyis az átánamló folyadék sebességétől függ. A 21 multivibrátor, pe- 25 riodikus indításának lehetővé tétele céljából, a kisfrekvenciás 22 időalap-generátorral kapcsolódik a 23 frekvencia-osztó közvetítésével, melynél az osztási arány pl. 5:1 lehet. A nagyfrekvenciás 24 időalap-generátor ki- 30 menete a 27 kapu egyik bemenetével van öszszekapcsolva, melynek másik két bemenete a 21, ill. a monostabil 25 multivibrátorral függ öszsze. így az átmenő impulzusok száma arányos a folyadék áramlási sebességével (analóg-digitál 35 átalakítható). A monostabil 25 multivibrátor a mérővezetéket terhelő állandó (szórt kapacitások hatásának kompenzálására szolgál). A 27 kapu kimenete a 28 frekvencia-osztóval van összekapcsolva, melynél az osztási arány példaképpen 40 1:1000. A 28 frekvencia-osztó kimenete a három-számjegyes számláló-kijelző 29 egységgel kapcsolódik. A 28 frekvencia-osztó és a 29 egység a mérés befejezése után a 30 törlőeszköz segítségével nullázhatok. 45 Az eddig felsorolt egységek tápfeszültséggel való ellátására a berendezés egy 26 tápegységgel is ki van egészítve. A leírt készülék működése a következő: 50 A folyadék, pl. tej, lüktetve áramlik a 8 csonkon át az 1 mérőedénybe és a 9, 10 hengerek felső élén, valamint a 11, 12 nyúlványokon átbukva jut a 10 henger és 16 vezeték belsejébe. Utóbbi, mint említettük, összeköti a felső 4 te- 55 rét az alsó 6 kiömlőtérrel, így a két tér között nyomáskülönbség nincs és a folyadék csak a hidrosztatikai nyomás hatására áramlik ki a 17 kilépőnyílásokon át a kivezető 7 csonk felé, ez a nyomás és ezzel együtt a kiömlés sebessége 60 pedig a pillanatnyi folyadékszinttől függ. Mivel a folyadék vákuum hatására érkezik az 1 mérőedénybe, a 6 kiömlőtérben a vákuum ugyanakkora, mint a felső 4 térben, így a folyadékot a vákuum szállítja tovább a készülékből. 65 A folyadékszint változásával egyidejűleg a 13 3
