189801. lajstromszámú szabadalom • Berendezés és eljárás folyadékszint mérésére
1 189 801 2 A találmány tárgya berendezés és eljárás folyadékszint mérésére, amely elsősorban, de nem kizárólagosan villamosán vezető folyadékok és különösen tej szintmagasságának mérésére szolgál. Ennek megfelelően alkalmazást területe mindenek előtt a villamosán vezető folyadékokat öleli fel. Folyadékszint mérésére mindezidáig számos mechanikai felépítésű passzív elrendezést dolgoztak ki és alkalmaztak. Ezek egy része kapacítancia, vagy vezetőképesség mérésre vonatkozik, másik részük többszörös elektródelrendezést alkalmaz, de ismeretesek ultrahang visszaverődésének és rezonancíajelenségek érzékelésén alapuló vizsgálati módszerek is. Számos folyadék esetében, és különösen vonatkozik ez a tejre, igen fontos, hogy a szint mérését pontosan és viszonylag kis teljesítményfelvétel mellett, előnyösen tartályon belül végezhessük el. így például a 3 349 617 sz. USA szabadalmi leírás olyan berendezést ismertet, amely alkalmas tartályban vagy kamrában elhelyezett tej szintjének mérésére és átfolyásmérés elvére épül. A tej szintjének mérésére és ezzel egyidejű mintavételre gyakran van szükség különösen a tejipar üzemeiben, a tejfeldolgozás műveletei során. Az ismert eljárások és berendezések, amelyeket ismereteink szerint eddig használatba vettek vagy ismertettek, nem nyújtanak lehetőséget kielégítő pontosságú, ismételhető és megbízható mérések elvégzésére folyadékszint és különösen tej szintjének megállapításához. A kapacítancia vizsgálatára kialakított elrendezések alapvető hiányossága a higiénés és tisztíthatósági feltételek nehéz betarthatósága, mivel a szennyeződés felhalmozódik, vagy felgyülemlik a mérést végző dielektromos elemeken, mennyiségének emelkedése növekvő mérési hibát okoz és ennek veszélye az alkalmazás gyakoriságával együtt növekszik. Bár korlátozott pontosságú mérésekhez jól alkalmazhatóak a relatív konduktanciát mérő elrendezések, ezek alkalmazása során azonban a folyadék vezetőképességének változásai komoly problémát okozhatnak. Ilyen változás különösen a tej esetében gyakran előfordul. Számos folyadék vizsgálatában jó eredményeket lehet elérni például a 3 755 804 sz. USA szabadalmi leírás szerint több elektróddal kialakított elrendezésekkel, de ezeket szerves anyagokat tartalmazó folyadék, különösen tej méréséhez használva nehezen követhető hibákkal kell számolni, mivel az elektródokat nehéz tisztán tartani. Az ultrahangos visszaverődése és a rezonanciaüreges módszerek alkalmatlannak bizonyultak folyadékszint feldolgozóipari szükségletekre történő mérésére, mivel teljesítményigényük nagy, és méreteik is általában túllépik az elfogadható értékeket. Ez különösen lényeges hátrány a tejiparban, a kis tejfeldolgozó üzemekben és hasonló egységekben, hiszen ott a kiadásokat, a teljesítményfelvételt, a mozgatandó mérési elrendezés méreteit és összetevőinek számát csökkenti, illetve alacsonyan kell tartani. A jelen találmány feladata olyan berendezés és eljárás kidolgozása, amellyel folyadékszint mérése válik lehetővé és a fenti hátrányok elkerülhetők. Célja továbbá olyan berendezés és eljárás kidolgozása, amellyel hatékony és gyorsan végrehajtható mérés válik lehetővé folyadékok esetében. A találmány elé kitűzött célt olyan berendezés segítségével érjük el, amelynek folyadékszint mérésére egymástól elválasztott első elektródja és második elektródja, legalább egy elnyújtott tekercse van, ahol az első és második elektród valamint a tekercs legalább részben villamosán vezető folyadékba vanrak merítve, továbbá váltakozóáramot az első és második elektród között a villamosán vezető folyadékon áthajtó és így legalább az első elektród környezetében elektronmágneses teret létrehozó eszközt tartalmaz, továbbá az elnyújtott tekercs az elektronmágneses tér hatókörében van elrendezve és annak hatására benne áram képződik, valamint az elektromágneses teret a villamosán vezető folyadék lényegében lineáris függvényévé átalakító eszközzel van ellátva. A találmány szerinti berendezés előnyös kiviteli alakjaiban célszerűnek bizonyult egy vagy több longitudinálisán elrendezett menettel kialakítani a tekercset, a tekercset a második elektródot alkotó házban elrendezni, és az elektródot valamint a tekercset feszültségátalakítóként összekapcsolni. Ugyancsak a kitűzött cél elérésére eljárást is kidolgoztunk, amelynek során a találmány szerint első és második elektródot és egy elnyújtott tekercset villamosán vezető folyadékba merítünk, a villamosán vezető folyadékon keresztül váltakozóáramot engedünk át az első elektród és a második elektród között, ezzel az első elektród körül elektronmágneses teret hozunk létre, az elektromágneses teret a tekerccsel hozzuk kölcsönhatásba és így a villamosán vezető folyadék meghatározott, lényegében lineáris függvényét hozzuk létre. A találmányt a továbbiakban példakénti foganatosítás! mód, illetve kiviteli alak kapcsán ismertetjük részletesen és ennek során hivatkozunk a csatolt rajzra. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti mérőberendezést tartalmazó folyadéktartály keresztmetszete, a 2. ábra a találmány szerinti berendezésnek az 1. ábra szerinti A-A vonalak mentén vett keresztmetszete, a 3. ábra a találmány szerinti berendezésben alkalmazott tekercs oldalnézete egy előnyös kiviteli alak esetében, a 4. ábra az elektródokat és a tekercset tartalmazó, a találmány szerinti berendezés feszültségátalakító egységét képező részének oldalnézete, míg az 5. ábra vázlatos folyamatábra a találmány szerinti eljárás foganatosításáról. A csatolt rajzra hivatkozással ismertetett kiviteli alakok és foganatosítási módok csak példaként szerepelnek, mivel olyan folyadékok mérésére vonatkoznak, amelyek mintaméréshez kiaJakított tartályban helyezkednek el. Különös jelentőségű alkalmazási lehetősége miatt elsősorban a tejet említjük, mint olyan folyadékot, melynek szintje a találmány szerint javasolt berendezéssel és eljárással hatékonyan mérhető, de a találmány szerinti megoldás igen jól alkalmazható más folyadékok esetében is, és a folyadéknak nem feltétlenül kell különleges tartályban elhelyezkednie. A találmány szerinti mérőberendezést tartályban, például kannában levő tej szintjének mérésére hasznosítjuk. A tartályhoz megfelelő átfolyásmérő egység vagy más olyan elrendezés tartozik, amellyel a tej ellenőrzött módon bevezethető. A találmány szerinti berenaezés különösen előnyös akkor, ha a tartályban levő tejből ellenőrző vizsgálatok elvégzésére minta vétele is kívánatos. Ezt számos országban 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
