191169. lajstromszámú szabadalom • Elektronikus áramlásmérő berendezés
3 191 169 4 Az 1. ábra a találmány szerinti áramlásmérő berendezés egy lehetséges kiviteli alakját ábrázolja metszetben, a 2. ábra a találmány szerinti induktív elmozdulásérzékelő kapcsolási rajza. Az 1 mérökarmantyú villamos szigetelő és mágnesesen semleges anyagból, pl. műanyagból készül, s a 2 bemenőcsatlakozójával, ill. a 3 kimenőcsatlakozójával kapcsolódik a hidraulikus vagy pneumatikus rendszerhez. Belsejében mágnesezhető anyagú, célszerűen vastartalmú 5 dugattyú van, amelyet a 6 rugó terhei. Az 1 mérőkarmantyú belső palástjában és/ vagy az 5 dugattyú belsejében a 4 fojtócsatornák vannak kiképezve. Az első L, és a második L2 tekercs az 5 dugattyú hossztengelyével párhuzamosan egymás fölé az I mérőkarmantyú külső részén úgy van elhelyezve, hogy az 5 dugattyú, mint vasmag, nyugalmi helyzetéből kimozdulva az L, - L2 tekercsből kimozdul. (Az L, - L2 tekercsek úgy is elhelyezhetők az 1 mérőkarmantyún, hogy a nyugalmi helyzetéből kimozduló 5 dugattyú az Ll-L2 tekercsek belsejébe hatol.) Az első L, tekercs és a második L2 tekercs az 5 dugattyúval, mint vasmaggal, a C, első kondenzátorral, a T tranzisztorral, valamint az RB bázisellenállással és az Re emitterellenállással egy LC típusú oszcillátort alkot. Az első L, tekercs két végéhez párhuzamosan a C, első kondenzátor kapcsolódik, ezek egyik közös pontja az UT áramforrás pozitív pólusához, a másik a T tranzisztor kollektorához van kötve. A második L2 tekercs az áramkör csatoló és gerjesztő tekercse, amelynek egyik vége az Rn bázisellenálláson keresztül szintén az UT áramforrás pozitív pólusára, másik vége a T tranzisztor bázisára van kötve. A T tranzisztor emittere a potenciométerként bekötött RE emitterellenálláson keresztül csatlakozik az UT áramforrás negatív pólusára és e pólus, valamint az Rg emitterellenállásnak a változtatható feszültség levételére alkalmas pontja közé van beiktatva a V feszültségmérő. A T tranzisztor emittere és az RE emitterellenállás közös pontjára a C2 második kondenzátor csatlakozik, amelynek másik kivezetése jelfogó csatlakoztatására alkalmas módon van kiképezve. Az indukciós elmozdulásérzékelő elemei az L, - L2 tekercs kivételével egy panelre vannak építve, és ezek alkotják a 8 elektronikus jelátalakítót, amelyet az 1 mérőkarmantyúra rögzíthetünk és a 7 burkolattal hermetikusan lezárhatunk. Méréskor az 1 mérőkarmantyú a 2 bemenőcsatlakozóval a hidraulikus vagy pneumatikus rendszerhez kapcsolódik, a 3 kimenőcsatlakozó pedig a tartályba, ill. a szabadba vezet. A folyadék vagy a gázáram megindulásakor a 4 fojtócsatornákon létrejövő nyomásesés az 5 dugattyú homlokfelületén erőhatást kelt, és azt a térfogatárammal arányosan mozdítja el a 6 rugó ellenében. Az 5 dugattyú elmozdulása és ezzel a készülék méréshatára a rugóerővel, a dugattyú keresztmetszetével és a fojtócsatornák keresztmetszetével változik, tehát méretezhető. Ezen az úton különböző méréshatárú készülékek készíthetők, vagy szabályozástechnikai beavatkozás céljára küszöbérték képezhető. Ha az induktív elmozdulásérzékelőt mint elektronikus jelátalakítót egyenáramú U, áramforráshoz kapcsoljuk, akkor az oszcillátor vasmagos és légmagos állapotban egyaránt rezeg és a kör veszteségeit az UT áramforrás fedezi. Vasmagos állapotban (amikor az 5 dugattyú az L, —L2 tekercsek belsejében van) a rezgés fenntartásához nagyobb áramfelvétel szükséges, tekintve, hogy a vasmag abszorpciója miatt leromlik a körjóság. Légmagos állapotban viszont legalább egy nagyságrenddel kisebb a második L2 tekercs áramfeivétele, ami azt is jelenti, hogy alig néhány tíz mikroamper egyenáramú áramfelvétellel rezeg, ha a C, első kondenzátorral 60- 80 kHz rezonancia-frekvenciát állítunk be. Az elmozduló 5 dugattyúval a fentiek szerint arányosan változik a kör áramfelvétele, amit a V voltmérő kimutat, A V voltmérő skáláját közvetlenül dugattyúelmozdulásra, vagy térfogatáramra is kalibrálhatjuk. Az RE emitterellenállásról közvetlenül is levehetjük a jelváltozást úgy, hogy a C2 második kondenzátorral váltóáramú jellé alakítjuk. Pl. olyan hidraulikus jeladót készíthetünk, amely pl. a névleges terfogatárnm felének elérésekor ad kapcsolójelet egy üzemidőmérő számára, így annak illetéktelen külső kapcsolása megakadályozható. Mint látható, a találmány szerinti áramlásmérő berendezés egyszerű felépítésű, olcsó, kisméretű és könnyű. Kevés alkatrészből, hazai alapanyagokból előállítható. Az I mérőkarmantyú méretei nem haladják meg a szabályozandó rendszer csővezeték áramlókeresztinetszetének 4-5-szörösét. Az elektronikus rész méretei alig néhány köbcentimétert igényelnek, ezért i mérőkarmantyúra építhetők. A berendezés mérési pontossága elegendő a diagnosztikai vizsgálatok céljára is, de a pontosság a kivitel igényességével fokozható. Maga az indukciós elmozdulásmérő rendkívül érzékeny és pontos, mert a körök rezgésamplilúdója állandó, a terhelt és terheletlen frekvenciaváltozás elhanyagolhatóan kicsi, a körjóság változása a T tranzisztor áramfelvételével arányos kb. 1,5 dekádig. Érzékelésátfogása min. egy nagyságrendű. Az ismertetett berendezés segítségével egy áramlásjelküszöbre beállított kapcsoló-jeladót építettünk üzemóraszámlálóhoz, ami egy KCR —300 típusú rakodógépen bizonyította előnyös hatását. Készítettünk egy kézi hidraulika-tesztert, aminek a laboratóriumi vizsgálatai ugyancsak igazolták elgondolásaink helyességét. Biztató kísérleteket folytatunk elektronikus rotameter kifejlesztésére az clmozdiilásérzékclőnk í Ikalmazásával. Szabadalmi igénypontok I. Elektronikus áramlásmérő berendezés, amelynek bemenőcsatlakozóval és kimenőcsatlakozóval ellátott mérőkarmantyújában rugóval terheit dugattyú van elhelyezve és amelynek induktív elmozdulásérzékelője van, azzal jellemezve, hogy az induktív elmozdulásérzékelő első és második tekercse (L,, L2) a mérőkarnantyún (1), a dugattyú (5) nyugalmi helyzetének megfelelő helyen úgy van elhelyezve, hogy az első tekercsen (L,) elhelyezett második tekercs (L2) hossztengelye egybeessen a dugattyú (5) és a merőkarmantyú (1) hossztengelyével, az első tekercs (L,) két végpontjára első kondenzátor (C,) csatlakozik, a második tekercs (L2) egyik vége bázisellenálláson (R„) keresztül csatlakozik az első tekercs (L,) és az első kondínzátor (C,) közös pontjára, valamint az egyenáramú áramforrás (UT pozitív pólusához, a második 5 iO 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
