187876. lajstromszámú szabadalom • Elektronikus nagytávolságú szintmagasság mérő és hibaszintjelző műszer
1 187 876 2 A találmány tárgya elektronikus nagytávolságú szintmagasságmérő és hibaszintjelző műszer, mely a nyomást elektromos paraméterre alakítja át, egy távadós manométerből és kiértékelő elektronikából áll. Azon távfűtött épületek tágulási tartályának vízszintjét hivatott ellenőrizni és kritikus szint (hibaszint) alá csökkenését jelezni, amelyek nyitott tágulási tartállyal rendelkeznek. A műszer rendelkezik Leed diódás hibaszint fénykijelzővel, valamint Reed relés távhibajelzésre alkalmas kivezetéssel, amelyekkel vízügyi, vegyiüzemi, valamint mélységi folyadékszint is mérhető. A szakirodalomból több olyan megoldás ismeretes, amelyeknél a tágulási tartály vízszintjét közvetlenül a tartálynál mérik. Ezek között különösen a Biró István: Hőszolgáltatás műszerei, továbbá Kovács Miklós: Ipari kazánok hő technikai műszerei c, szakkönyvek tájékoztatnak a hagyományos megoldásokról. Ismeretesek az általános működésű készülékek. Ezen belül az úszógolyós szintjelző és az AQUACONTROL szintmérő. Az előbbi jelzésre, kapcsolásra használható. Függőleges rúdon elmozduló úszó által működik. Az utóbbi szintén jelzésre, kapcsolásra használható. A folyadék vezetőképességét méri a szondákon átfolyó áram függvényében. Ismeretesek továbbá a folytonos működésű készülékek. Ezen belül az úszógolyós készülék, a BM 24 tip. Krohne. Úszós szintjelzővel villamos, ill. pneumatikus jelátalakítóval is ellátható. Az úszógyűrű alakú mágnessel együtt nem mágneses anyagból készült vezető cső mentén követi a folyadékszintet. Jelzésre, kapcsolásra használható. Hidrosztatikus nyomáskülönbség mérő (membrános, higanyos, billenőgyűrűs). Az ún. lehozott vízállásmutatók, amely műszerekhez a tartókból két cső csatlakozik le a nyomáskülönbség létrehozására, Távadóval működtethető. Kapacitív elven mérő műszer a Nivocontrol-C készülékcsalád. Kijelzésre, kapcsolásra alkalmas, A fémtartály fala és az érzékelő szonda egy kondenzátorfegyverzetet képez, amelynek kapacitását a fegyverzetet elválasztó anyag dielektrikuma határozza meg. Az érzékelő szonda a mérendő anyagba merülés változásából mutatja a szintváltozást, illetve jelzést. A műszerek közös jellemzője, hogy a tágulási tartálytól nem függetlenítlietők. Az ismertetett hagyományos megoldások hátránya, hogy a tartály vízszintértékének regisztrálása kábeles vagy visszatérő cső összeköttetésével, magas kivitelezési költséggel oldható meg, melynek oka a mérés és a kiértékelés helye közötti nagy távolság. Mivel a manométeres mérésleolvasás a hőkezpontban bizonytalan, a minimális nyomásváltozás miatt, ily módon a tágulási tartályszint lényegében ellenőrizhetetlen. Találmányunk célja, hogy a fenti hátrányokat kiküszöböljük, a hőszolgáltatást biztonságossá tegyük. A találmány azon felismerésen alapszik, hogy a hőközpont tágulási tartály vízszintje nemcsak a rendszer legfelső pontján, hanem a tartály levezető cső alsó pontján is mérhető, megfelelő kapcsolási elrendezéssel. A tágulási tartálynak és levezető csövének, amely a fűtött épület fűtési hálózatához csatlakozik, fontos szerepe van a biztonságos fűtésben, továbbá fontos, hogy a tágulási tartály megfelelő vízszintmagassággal rendelkezzék. Az említett vízszintmagasság vízoszlopnyomást képvisel a magasság függvényében. A tartály szintet nem közvetlenül a szintváltozásból, hanem a rendszer víznyomásváltozásának figyelembe vételével mérjük. Jellemző, hogy a mért rendszer keringtető szivattyújának rezgéseiből adódó lengéseket csillapító tartályon keresztül nagyrészt elnyomja, így növeli az elektronika üzembiztonságát, a mérési folyamatot arez- 5 g.ések lényegesen nem befolyásolják. Az esetlegesen előforduló csőtörés, vagy valamilyen üzemzavar a fűtési rendszer vízvesztését idézné elő. A fűtési funkció szempontjából lényeges, hogy a tágulási tartály szintje a kritikus szint alá ne csökkenjen, ugyanis ilyen esetben a 10 ütött épület felső szintjei fűtés nélkül maradnak, illetve i vízhiány miatt belső korrózió is megindul. Szinthibajelíő alkalmazásával, melynek pontossága 0,08 bar, kiküszöbölhetők a felsorolt hiányosságok, biztonságtechnikai szempontból lényeges elem. 15 A feladatot a találmánnyal úgy oldottuk meg, hogy a távadós manometer a hidáramkör bemenetére, a hídáramkör kimenete műveleti erősítő bemenetére, a műveleti erősítő kimenete a komplementer végfokozat bemenetére, a komplementer végfokozat kimenetére az analóg 20 alapműszer van csatlakoztatva úgy, hogy a komplementer végfokozathoz feszültségellátó tápegység is csatlakozik. A hidáramkör kimenetéhez a műveleti erősítő bemeneté, a műveleti erősítő kimenete a kapcsoló trigger fokozat bemenetére, a kapcsoló trigger fokozathoz feszült- 25 ségellátó tápegység, a kapcsoló trigger fokozat kimenetéhez a Leed dióda van csatlakoztatva. Előnyös kiviteli forma, amikor a távadós manometer a tágulási tartály'a hőközpontban lévő csatlakozási pontjához közeli csonkon méri a mindenkori nyomást a go- 30 lyós szelep és a csillapító tartályon keresztül. Azt tapaszialtuk, hogy ebből a nyomásból — ha a hőközponthoz képest a tágulási tartály, amely általában egy köbméter térfogatú, elhelyezésének magassága 31 m, a nyomás 3,1 bar, akkor a 0,03 bar-nak megfelelő - 30 cm víz- 35 szintváltozás mutatható ki a tágulási tartályban 4 bar méréstartományú távadós [nanométerhez kapcsolódó elektronikus mérő-kijelző műszerrel. A mérés pontossága tehát 0,03 bar. Ez megfelel a 3,1 bar nyomású hőközpont kb. 0,96% víznyomásváltozásnak, ami az alkalma- 40 zott műszeren a skálahossz kb. 95%-át teszi ki. A találmányt részletesebben a rajzok alapján ismertetjük. Az 1. ábra tömbvázlaton mutatja be a találmány szerinti műszer példakénti kiviteli alakját. A 2. ábra egy részletes kapcsolási rajzát mutatja. Az 1. ábrán a T tágulási tartály töltött állapotából az ismert okok miatt csökkenő vízszint változást, a rendszer minimális nyomásváltozása követi. A CS csatlakozópontról leágaztatott csővezetékre H golyósszelep és a K csiílapítótartály után beépített 1 TA távadós manométer követi a nyomásváltozást bar/Ohm-ban. Ezzel egyidőben villamos jelszintváltozás következik be a normál töltött tartály állapothoz képest, amihez az elektronika mint alaphelyzetre rá van hangolva. A csökkenő olim értéket az 1 TA távadós manométer mutatja, így a jelváltozás a 11 ponton jut be a 2 hídáramkörbe, és kezdi felbontani a 2 hidáramkör egyensúlyát. Az egyensúlyváltozás feszültségváltozással jár, és előbb az a kimeneti pontból a 3 műveleti erősítőt vezérli. A 3 műveleti erősítő kimenetétől a felerősített jel vezérli a 6 komplementer végfokozat bemenetét. A 6 komplementer végfokozatban feldolgozott jel annak kimenetéről bejut a 7 alapműszerbe, o
