190820. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés turbulensen áramló folyadékban diffúziós kinetikával végbemenő heterogén átalakulás ellenőrzésére
1 190 820 2 A valós idejű közvetett folyamat-ellenőrzés úgy történik, hogy a találmány szerinti berendezés R(t) jeleit és a mérlegelést végző berendezés mérőjeleit kis számítógépbejuttatjuk, amely a konkrét kinetikus egyenlet alapján, továbbá S„ betáplálása esetén rövid időközönként kiszámítja és kijelzi az S(t) aktuális kénkoncentráció értékeit. Az S0 kéntartalom megállapításához szükséges minta kivétele és a kezelés kezdete közötti kb. 20 ... 30 percnyi idő elegendő az elemzés elvégzésére. Maga az ellenőrzendő folyamat 3 ... 10 percig tart, attól függően, hogy a kijelzett kénkoncentráció megfelelő-e. Az ellenőrzés célja egyrészt az, hogy a magas kéntartalom ne okozzon selejtet, másrészt a túl alacsony kéntartalom eléréséhez felhasznált többlet hatóanyag ne menjen veszendőbe, illetve annak megakadályozása, hogy a levegőben levő nitrogén az olvadékba fokozottabban oldódjon a kén eltávolítása után. Az általunk végzett kisérletek során a kijelzett kénkoncentrációk és a kezelés utáni (öntés alatti) mintavétel alapján megállapított lángfotometriás elemzési adatok az elemzés hibahatárán belüli eltérésekkel megegyeztek egymással. Az egyezést az elvégzett 21 kezelés bizonyította. A találmány szerinti eljárás és berendezés segítségével viszonylag egyszerű eszközökkel válik lehetővé a vizsgált folyamatok mintavétel nélküli pontos valós idejű ellenőrzése. Külön előnye, hogy a meghatározott feltételek (az ún. Reynolds-analógia) teljesülése esetében a turbulens diffúziós tényező értéke a turbulens viszkozitási és a turbulens hővezetési tényező értékeinek megállapítására is alkalmas. Bár a megbízható mérési eredmények eléréséhez szükség van ellenőrző mérések és számítások elvégzésére hitelesítés céljából, illetve az alkalmazás közbeni ellenőrzésekhez, a találmány szerinti eljárás és berendezés megbízhatóan képes a valós idejű ellenőrzésekhez szükséges adatokat szolgáltatni és ezzel egy ideig meg nem oldott feladatra megoldást adni. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás turbulensen áramló folyadékban diffúziós kinetikával végbemenő heterogén átalakulás ellenőrzésére, amikor is turbulensen áramló folya■ dékban gáz jelenléte által kiváltott akusztikus vagy vibrációs jelenséget érzékelünk, azzal jellemezve, hogy az akusztikus vagy vibrációs jelenség érzékelésére a turbulensen áramló folyadékban jelen levő 5 gáz- és/vagy gőzbuborékok által keltett rezgéseknek megfelelő jelet veszünk fel, az érzékelt jelből annak spektrális összetételét tükröző villamos jelet állítunk elő, és ezt a folyadékáramlás turbulens diffúziós tényezőjének pillanatnyi relatív értékére 10 jellemző mérőjelként az átalakulás valós idejű közvetett ellenőrzésére hasznosítjuk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a folyadékban mesterségesen gáz- és/vagy gőzbuborékokat hozunk létre. 15 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az érzékelt jel spektrális összetételét tükröző villamos jel előállítására az érzékelt jelből két spektrális tartományt választunk ki és ezek effektiv értékeinek vagy átlagértékeinek viszo- 20 nyát állapítjuk meg. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az érzékelt jelet a villamos jel előállítása előtt spektrálisan formáljuk. 5. Berendezés turbulensen áramló folyadékban 25 diffúziós kinetikával végbemenő heterogén átalakulás ellenőrzésére, különösen az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítására, amely akusztikus jelenséget követő érzékelő egységet tartalmaz, azzal jellemezve, hogy az érzékelő egység 3° (1) a turbulensen áramló folyadékban jelen levő gáz- és/vagy gőzbuborékok által keltett akusztikus rezgéseket villamos jellé átalakító egységként van kialakítva, és kimenetén soros láncba rendezve erősítőt (2), jelfeldolgozó egységet (3) és számítóegysé- 35 get (4) tartalmaz, ahol a jelfeldolgozó egység (3) az erősítőből (2) kapott jelet spektrális tartományokra bontó és tartományokhoz tartozó effektiv értékeket vagy átlagértékeket, valamint ezek hányadosát meghatározó áramkörrel van ellátva. 40 6. Az 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a jelfeldolgozó egység (3) az erősítőből (2) kapott jelet spektrálisan formáló áramkörrel van kialakítva. 7. Az 5. vagy 6. igénypont szerinti berendezés, 45 azzal jellemezve, hogy a számítóegység (4) valós idejű adatokat, konstansokat és hitelesítő adatokat továbbító bemenetekkel (11, 12, 13) van ellátva. 2 oldal rajz 5
