190655. lajstromszámú szabadalom • Szifon rendszerű mérési elrendezés folyadékok mennyiségének kvantált mérésére
3 190655 1 A találmány tárgyát folyadékok kvantált mérésére szolgáló szifon rendszerű mérési elrendezés képezi, amelynek a mérendő folyadék teljes vagy arányos részének befogadására szolgáló mérő edénye, rövidebb szárával a mérő edény aljába, hosszabb szárával a külvilágba nyíló, U-alakú hajlított részével a mérő edény felső pereme alatt elrendezett hébércsövo, a mérő edényben és/vagy a mérő edény körül és/vagy a hébércső körül és/vagy a hébércsőben rögzítetten elrendezett egy vagy több folyadék érzékelő jeladója és a folyadék érzékelő jeladóik) jelét fogadó, kimenetén a mért folyadékmennyiség nagyságától függő kimenő jelet szolgáltató elektronikus egysége van. Az ipar és a tudományok széles területén mutatkozik igény arra, hogy mérjék valamely adott keresztmetszeten átáramló folyadék mennyiségét (térfogatát). A gyakorlatban elterjedt mérési megoldásokról jó összefoglalást ad Willi Bohl: Műszaki Áramlástan c. könyve (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1983) és az abban megadott irodalmak. A megoldások egy részénél a mérendő folyadék súlyával, illetve nyomásával közvetlenül forgat egy Bpeciália kialakítású motort, amelynek tengelyét számlálószerkezethez kapcsolva lehetőséget ad a rendszeren átfolyó folyadék mennyiségének mérésére. Ezeknél a rendszereknél a folyadék nyomása mozgatja - nyoroásveszteség árán - a mérő-számláló eszközt. A nyomásveszteség elérheti az 1 bárt is. ilyenek például a dobos számláló, a gyűrűdugattyús számláló és az oválkerekes számláló. A megoldások másik részénél az áramló folyadék sebességétől függő mértékben forgásba hoz, illetve egy erővel szemben elmozdít egy forgó testet (lapátkereket, turbinát), amelynek forgási sebességét, illetve elmozdulását és a mérés időtartamát mérve lehet kiszámítani az átáramlott folyadék térfogatot. Ismeretesek olyan megoldások is, amelyek mérőperem, mérőtorok, bukógát, stb. felhasználásával az áramlási sebességtől függő nagyságú nyomásváltozáet hoznak létre, és ennek, valamint a mérés időtartamának meghatározásával teszik kiszámíthatóvá az átfolyt folyadékmennyiséget. Általánosan megállapítható, hogy az egzakt módon működő, azaz az átfolyt folyadék térfogatát közvetlenül mérő eszközök mindegyikében van legalább egy olyan mozgó alkatrész, amely a mérés keresztülviteléhez feltétlenül szükséges. A mogzó alkatrészek alkalmazásával viszont együtt jár, hogy súrlódási, csapágyazási, karbantartási problémák merülnek fel. A közvetetten, azaz forgási sebességre, elmozdulásra, nyomáskülönbségre és mérési időre visszavezetetten működő eszközök viszont a kellő pontosságot csak egy meghatározott mérési tartományon belül képesek teljesíteni, pontosságuk főleg a kis átáramló folyadékmennyiségek esetén nem kielégítő. Kis átfolyó folyadékmennyiségek mérésére - például a meteorológiában a lehullott csapadék mennyiségének mérésére - dolgozták ki a bíllenőszifonoB esőregisztrálókat és a billegőodényes esőmérőkel. Az első megoldásnál (Handbook of Meteorological Instruments, Part 1. c. könyv, London, Her Majesty's Stationery Office, 1956) a meghatározott méretű esőgyűjtő tölcsérből az összegyűjtött esővíz egy úszóházbn kerül, amelyben egy emelhetően elhelyezett úszó található. Az úszó helyzetét az úszóházban összegyűlt viz szintje határozza meg. Az úszóra regisztráló toll van erősítve, amely egy óramű éltül körbe forgatott papír hengerrel érintkezve az összegyűlt csapadékvíz mennyiségétől függően egyre emelkedő görbét hűz. A papírt „mm eső” léptékben kalibrálva a lehullott csapadék mennyisége a grafikonról leolvasható. Az úszóház az úszóval egy mérlegkuron van elhelyezve úgy, ho^y ha az úszóhéz megtelik vízzel, akkor a mérlegkar megbillen, és a víz egy szifonon keresztül kiürül az úszóházból. A szifonos kiürülés megoldható úgy is, hogy a szifont hébércsószerűen képezik ki, amely a felső vízszinl elérése után önműködően - a rendszer billentése nélkül - leszívja az összegyűlt vizel. A billegőodényes csömöröknél [Meteorol.KdBch., 35, 145-152. (1982)] az összegyűjtött esővíz egy könnyű, speciális kialakítású, billenlhetóen alátámasztott kettős mérőedényke egyik felébe hull, majd amikor az megtelik, a súlyponteltolódás folytán az edényke átbillen, a tele edényfél kiürül, és a koríbban üres másik edényfél kezd telni. Ennek megtelte után újabb átbillenés következik be, majd a folyamat addig ismétlődik, amíg az esőzés tart. Az edényke billenőseit megfelelő számláló berendezéssel megszámlálva, meghatározható a lehullott csapudék térfogata, illetve a gyújtó tölcsér átmérőjének ismeretében a lehullott csapadék mennyisége mra-ben. Ismeretesek még ezeken kívül egyéb, mechanikus eszközök is az eső mérésére. Az 1 80 164 sz. NSZK-boli közzétételi irat forgó bordázott hengerre), a 1 936 726 sz. NS/.K-beli használati mintu leírás komplikált mágnesszelepes-méröhengeres berendezéssel, a 2 720 602 sz. NSZK-beli nyilvánosságrahozata:i irat pedig kapacitív mérőcellával, mágnesszclopes folyadékiráriyítássnl ellátott merőhengeres berendezéssel történő esőmérésl ismertet. Mindezen berendezések (mérési elrendezések) közös hátránya az, hogy mozgó alkatrészeket. tartalmaznak, amelyek állandó karbantartást igényelnek. Célul tűztük ki egy olyan mérési elrendezés létrehozását, amely mentes a korábbi megoldások hátrányaitól, mozgó alkatrészt 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
