189732. lajstromszámú szabadalom • Manométer főleg mikromanométer
1 2 189.732 A mérési pontosság növelésére legalább egy mérőcsőbe a 9 alsó folyadéktartályt kell beépíteni. A találmány szerinti inanométer állandó, vagy kváziállandó gáznyomás-különbségek mérésére alkalmas, elsősorban a kis nyomáskülönbségek tartományában. Mérőközege célszerűen két egymással nem keveredő különböző sűrűségű folyadék, de több különböző sűrűségű, egymással nem keveredő folyadék is alkalmazható. A berendezés a közlekedő edények elvén működik. Nyugalmi állapotban (1. ábra) — amikor a nyomáskülönbség nulla, pi-pi — a 6 elzáró elem nyitása által a berendezés nullázható, ami azt jelenti, hogy a 2 felső folyadékterekben lévő 4 felső folyadék Aj és A2 folyadék felszínei a O’ felső nyugalmi szintre állnak be. A 3 alsó folyadék felszínei (Ao, a) O alsó nyugalmi szintre állnak be. A folyadékok felszínei az esetben is a O', illetve a O nyugalmi szintre álinak be, ha a manométer alsó és felső folyadcktartáliyal (2— —5. ábra) rendelkezik. A 6 elzáró elem zárásával a berendezés mérésre alkalmas állapotba kerül. Méréskor — amikor a nyomáskülönbség nem nulla, pl (pi > p2 ) a folyadékfelszinek elmozdulnak. A legnagyobb elmozdulása az „a” jelű folyadékfelszinnek lesz (p2 nyomású ág). Ez a S elmozdulás lesz jellemző a pj —p2 nyomáskülönbségre az alábbi összefüggés szerint P1-P2 = AP = P- g.s, ahol a a látszólagos sűrűség, g a gravitáció. A p látszólagos sűrűség — mint a műszer állandója — a pi”=p2” (a két mérőcső alsó, tetszőlegesen kiválasztott 0" szintjén lévő pontok nyomása) egyensúlyi feltétel alapján a következők szerint határozható meg: (4. ábra jelöléseivel) -Pr " = Pi ♦ pc • g • Si - Pb. g (Vs0-Si)+ pa • sObr ~v p2” = P2 + Pc - g ■ Sa * Pb .g0vS2-SWa -8(ha + + S), ahol pa az alsó folyadék sűrűsége, pb a felső folyadék sűrűsége, p, a mérendő közeg sűrűsége, iía az O alsó nyugalmi szint és az 0” szint közötti magasságkülönbség, h^ az 0 alsó és a 0’ felső nyugalmi szint közötti magasságkülönbség, S az Aq alsó folyadékszint elmozdulása az alsó folyaaéktartaiyban S, az A, felső folyadékszint elmozdulása a felső folyadéktartályban, S2 az A2 felső folyadékszint elmozdulása a felső folyadéktartályban. Ha a műszer keresztmetszeteire fennáll az A0 = A s = A2 = N . a összefüggés, akkor a látszólagos sűrűség függőleges mérőcső esetében P = Pa - Pb + pa + pb r 2PC N Például egy víz (p = 998 kg/m3) és xilol (p.= 864 kg/rn3) töltésű N= 49 keresztnietszetviszonyú műszer esetér (mérendő közeg levegő) p. 172 kg/m3 látszólagos sűrűség adódik. A műszer érzékenysége a skálázott mérőcső ferde elrendezésével növelhető. A 10 ferde csőelrendezés a p látszólagos sűrűségértéket csökkenti, azaz az érzékenységet növeli. Az 5. ábra jelöléseit használva Pi "= Pi fPc8S> +pb-8(VSo“S>) + pa'8(ha~V 15 p’ = p2 - pc.g.S2 - pb.g(hb->S2 -H) ♦ pa.g.(ha+H) H = S . sina A látszólagos sűrűség 20 (Pa~P|,) Sina ♦ Pa PbN 2f>c A már említett példa esetében a műszer látszólagos sűrűsége p~ 105 kg/m3. A cső ferde elrendezésével a leolvasási pontosság az ismert okok miatt növelhető. 25 A manometer alkalmazását egy mérési példa kapcsán ismertetjük. Mérési feladat több km hosszú csővezeték nyomásviszonyainak megállapítása a kiindulási nyomáshoz (bázis) viszonyítva. — A műszert rákapcsoljuk a bázisul választott App nyomáskülönbség csőszakaszra, a műszer térbeli hely-30 zetét beállítjuk (szintezés). — Megnyitjuk a 6 elzáró elemet és megvárjuk amíg a 3 alsó folyadék A0 és „a” felszínei az 0 alsó nyugalmi szintre beállnak. — Zárjuk a 6 elzáró elemet és a műszert lekapcsoljuk a mérési szakaszról. Ekkor a műszer „a” folyadék-35 felszínre a bázisul megválasztott nyomáskülönbség —1-szeresét - Ap0-t mutatja, de egyben tárolja a bázisértéket is. — Átvisszük a műszert a kiválasztott következő mérési helyre (nyomáskülönbség Ap,). A műszert rá. -j kapcsoljuk, vízszintbe állítjuk. — Leolvassuk a skálán az „a” alsó folyadékfelszín által mutatott értéket. A mérendő nyomáskülönbség eltérése lesz a leolvasott érték a bázishoz viszonyítva. Ap=Ap, Apo — A mérést ugyanezzel a bázissal hasonló módon többször is megismételjük. A mutatott értékek AP = Ap, -APo. SZABADALMI IGÉNYPONT Manométer, főleg mikromanométer két vagy több folyadékkal, két vagy több mérőcsővel, a felső folyadéktereket összekötő kiegyenlítőcsővel, a kiegyenlítőcsőben elrendezett elzáró elemmel, célszerűen legalább egy mérőcsöve felső részén kiképzett felső folyadéktartállyal, azzal jellemezve, hogy legalább egy mérőcsövének (1) alsó részén kiképzett alsó folyadéktartálya (9) van. 3 db rajz 3
