193684. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés nem-fémes porózus anyagok nedvességi jellemzőinek dielektromos úton történő megállapítására
193684 A kötött víztartalmat a teljes és a szabad víztartalom mért értékeinek különbségéből állapítjuk meg. A kötött víztartalom értékéből empirikus arányossági tényező alkalmazásával számítjuk a porózus anyagok szivárgási tényezőjét, illetve a hervadáspontot. Az eljárást szabad víztartalom megállapítására vonatkozó példával ismertetjük közelebbről: A vizsgálandó homoktalajt 120 MHz rezgési frekvenciájú elektromos rezgőrendszer szórt terébe helyezzük az elektromos rendszer elemeitől elszigetelve és megállapítjuk a rendszernek a homoktalaj behelyezésekor beálló f frekvenciájának és a rendszernek levegővel töltött állapotában mért f0 frekvenciájának a ő=f—f0 különbségét. A frekvencia-különbségből az 1/A6=1/ (p+p0)+B összefüggésből kiszámítjuk a homoktalaj szabadvíztartalmát úgy, hogy a p0 és b állandókat kötött vizet nem tartalmazó kvarcüveg gyöngyhalmaz — amelynek száraz állapotban mért relatív dielektromos állandója vizsgálandó homokéval azonos — ismert víztartalmú állapotaiban (0%-os 18%-os és 35%-os) végzett méréssel állapítjuk meg. A találmány szerinti nem fémes, porózus anyagok nedvességtartalmának dielektromos útón történő meghatározására szolgáló berendezés érzékelő kondenzátort, váltakozó frekvenciájú mérőoszcillátort, rögzített frekvenciájú oszcillátort, a két oszcillátor frekvenciájának különbségét képező keverő áramkört, a különbségi frekvenciát leosztó áramkört, ahhoz kapcsolódó, a kimenő jel kábelen keresztüli továbbítását biztosító illesztő fokozatot tartalmazó szondát, valamint jelformálót, ahhoz csatlakozó mintavevő kapuáramkört, ezt vezérlő időzítő áramkört magába foglaló kiértékelő egységet tartalmaz. A találmányt az jellemzi, hogy az érzékelő kondenzátor fegyverzetei villamosán el vannak szigetelve a mérendő anyagtól, és a mérőoszcillátor frekvenciája 100-200 MHz tartományba esik. Az érzékelő kondenzátor hangolható tápvonallal csatlakozik a mérőoszcillátorhoz, valamint a szondából származó impulzusoknak az eredmény kiszámítási ideje alatti tárolásra szolgáló közbülső tároló egységgel, ehhez kapcsolódó a valós fizikai mértékegységben (pl. térfogatszázalék) kifejezett eredmény kiszámítására szolgáló programozható aritmetikai egységgel, és ehhez csatlakozott számjegyes kijelző egységet tartalmazó kiértékelő egységgel rendelkezik. A találmány egyik lehetséges kiviteli alakjában a henger alakú szonda érzékelő kondenzátorának fegyverzeteit egymástól elszigetelt, villamosán szigetelő burkolat alatt elhelyezett közös tengelyvonalú körgyűrűk alkotják. Az ilyen szonda közvetlenül, vagy lyuk fúrását követően beszúrható a vizsgálandó anyagba (pl. talajba), illetőleg folyamatos mérés céljára eltemethető benne (pl. homok depónia). 5 A találmány másik lehetséges kiviteli alakjánál a henger alakú szonda érzékelő kondenzátorainak fegyverzeteit egymástól elszigetelt, közös tengelyvonalú körgyűrűk alkotják, amelyeket azonban nem borít szigetelő burkolat. Ezt a szondát csak a vizsgálandó anyagba beépített, villamosán szigetelő anyagból (pl. PVC) készült béléscsőben lehet alkalmazni, pl. talajnedvesség-észlelő hálózatban, rögzített kialakított mérési helyeken. A találmány másik lehetséges kiviteli alakjának a szondának egy síkban elhelyezkedő koncentrikus körgyűrűk által kialakított érzékelő kondenzátora van. Ez a szonda anyagok felszíni, illetve felszín közeli nedvességtartalmának mérésére szolgál (pl. szilárduló beton). Egy további kiviteli alaknál a- mérendő anyagból kivett minta a szokásos módon, két végén műanyag sapkával lezárt, szabványos kiszúró hengerben van, ami általában fémből készült. Az érzékelő kondenzátor fegyverzeteit a műanyag sapkák külső síkjával érintkező köralakú tárcsák képezik. A fegyverzetek ez esetben nem érintkeznek közvetlenül a mérendő anyaggal. Ez a szonda laboratóriumi körülmények közötti mérésre szolgál. A találmány szerinti berendezést kiviteli példák kapcsán, rajzok alapján ismertetjük közelebbről. A mellékelt rajzokon az 1. ábra a berendezés blokkvázlata 2. ábra a terepi mérésre alkalmas, az anyagba közvetlenül beszúrható, mélyszonda vázlata, 3. ábra a terepi mérésre alkalmas, béléscsőben használható mélyszonda vázlata, 4. ábra a terepi mérésre szolgáló felszíni szonda vázlata, 5. ábra a laboratóriumi mintamérésre alkalmas szonda vázlatos ábrázolása. A példaként bemutatott egyik lehetséges kiviteli alak — mint az 1. ábrán látszik — két fő egységből áll. Egyik a mérendő közeggel (nem galvanikusan) érintkező szonda, másik a szonda által szolgáltatott villamos jelet feldolgozó kiértékelő egység. A berendezésnek a mérendő közegtől galvanikusan elválasztott, érzékelésre szolgáló I érzékelő kondenzátorból, ehhez 2 hangolt tápvonallal csatlakozó 100-115 MHz között változó frekvenciájú 3 mérőoszcillátorból, 120 mHz-es 4 rögzített frekvenciájú oszcillátorból, a két oszcillátor frekvenciájának különbségét képező 5 keverő áramkörből, a frekvencia-jel továbbítását és feldolgozását megkönnyítő 6 osztó áramkörből és 7 illesztőfokozatból álló szondája, valamint a frekvenciajelek felerősítésére szolgáló 8 jelformáló fokozattal, 9 mintavevő kapuáramkörrel, 10 kvarcvezérlésű oszcillátorral (időzítő áramkörrel), időszakos tárolás feladatát ellátó II közbülső tárolóval, 12 programozható aritmetikai egységgel és 13 számjegyes kijelző áramkörrel rendelkező kiértékelő egysége van. 6 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
