194624. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés légnemű és folyékony anyagok koncentrációjára arányos paramétert mérő detektorok több nagyságrendet átfogó villamos jelének feldolgozására
1 194 624 2 zálást, mint a későbbiekben látni fogjuk, különböző kiegészítő áramkörökkel valósítjuk meg. A 3. ábra a találmány szerinti berendezés további példakénti kiviteli alakjait szemlélteti. Az első példakénti kiviteli alaknál a berendezésnek két, egy 18a bemeneti és egy 18b kimeneti üzemmódválasztó kapcsolója van. A 18a bemeneti üzemmódválasztó kapcsoló a 13 jelfeldolgozó erősítő bemenetét, a 18b kimeneti üzemmódválasztó kapcsoló pedig a 14 kijelző műszert kapcsolja a beállító üzemmódnak megfelelően. A 11 négyszöggenerátor második bj kimenete egy 15 beállító áramkörön és a 18a bemeneti üzemmódválasztó kapcsolón át a 13 jelfeldolgozó erősítő bemenetére csatlakozik. A 13 jelfeldolgozó erősítő d kimeüete egy 16 változtatható erősítő és szinteltolású erősítőn és egy 17 illesztő áramkörön, valamint a 18b kimeneti üzemmódválasztó kapcsolón át a 14 kijelző műszerre csatlakozik. A 15 beállító áramkör egy állítható „detektor műkapcsolás”, amellyel a különféle mért koncentrációszinteket lehet (imitálni) utánozni. Az egyes detektorkarakterisztikák alapértékének a 14 kijelző műszer nulla szintjére való áthelyezését, valamint a különféle meredekségeknek (érzékenységeknek) kiválasztott (uniformizált) karakterisztika meredekségére való illesztését a 16 változtatható erősítésű és szinteltolású erősítő segítségével végezzük. Erre a célra ezen erősítőnek két állító szerve van. Az egyikkel az alapértéket (a 14 kijelző műszer nulla szintjét), a másikkal a karakterisztika meredekségét (érzékenységet) lehet beállítani. Ilyenformán a beállítás után a kiválasztott (uniformizált) karakterisztika a 16 változtatható erősítésű és szinteltolású erősítő e kimenetén jön létre, bármely detektor esetén. Ehhez természetesen minden egyes 12 detektorhoz egyedileg kell a 16 változtatható erősítésű és szinteltolású erősítőt beszabályozni. Erre a célra az említett 15 beállító és a 17 illesztő áramkör szolgál. A 17 illesztő áramkör egy 1-szeres erősítésű erősítő, amely a 16 változtatható erősítésű és szinteltolású erősítő e kimenetének szintjét illeszti a 14 kijelző műszerhez (polaritás fordítás). Az előbbiek szerint a találmány szerinti kialakítással megszüntettük a 12 detektorok gyártási szórásából adódó karakterisztika eltéréseket. Az így létrejött uniformizált karakterisztika azonban még magán hordozza azokat a nemlineáris kapcsolatokat, amelyek egyrészt a mérendő légnemű és folyékony anyagok eltérő minősége és koncentrációja, valamint az egyes 12 detektorok anyagi minősége között vannak. Másrészt magán hordozza a 12 detektoroknak, mint nem villamos mennyiséget villamos mennyiséggé átalakító eszköznek a non-linearitásait. Hogy ezeket a nonlinearitásokat is megszüntessük, mint későbbiekben látni fogjuk, a kimenőjelet kijelzés előtt még linearizálni kell. A 3. ábra egy második példakénti kiviteli alakjánál a 16 változtatható erősítésű és szinteltolású erősítő e kimenete és a 14 kijelző műszer között egy 19 linearizáló áramkör, egy 20 mérésválasztó kapcsoló és a 18b kimeneti üzemmódválasztó kapcsoló van. Ennél a kiviteli alaknál a 14 kijelző műszer a 19 linearizáló áramkör f kimenètén a koncentráció értékével monoton kapcsolatban lévő jellemző paramétert már lineáris skálán méri. A 19 linearizáló 5 áramkör olyan nem lineáris átviteli karakterisztikát valósít meg, amely a 16 változtatható erősítésű és szinteltolású erősítő e kimenetén megjelenő, uniformizált nemlineáris detektor karakterisztikával együtt, éppen lineáris átviteli karakterisztikát ered- 10 ményez. A 19 linearizáló áramkör nemlineáris átviteli tulajdonságait az egész karakterisztikára vonatkozóan célszerűen egy többponton kiegyenlített ellenállás és félvezető dióda hálózat realizálja. A berendezés egy harmadik kiviteli alakjánál, 15 mely ugyancsak a 3. ábrán látható, a berendezésnek láncbakapcsolt 21 alapszintbeállító kapcsolója, és 22 összehasonlító áramköre, valamint 23 kapcsolószerve, pl. jelfogója van. A 22 összehasonlító áramkör egy további második bemenete a 19 linearizáló áramkör fő kimenetére csatlakozik. A 23 kapcsolószerv pl. jelfogó két-két munkakontaktusa a berendezés jt kapcsoló és j2 kijelző kimenetét képezi. Ezt a megoldást olyan esetekben alkalmazzuk, amikor valamely technológiai folyamatba 5 csak akkor kell beavatkozni, amikor a mért paraméter egy előre meghatározott küszöbszintet (alapszintet) elért. A 23 kapcsolószerv, pl. jelfogó említett munkakontaktusai igény szerint jelző, beavat- 30 kozó, riasztó stb. eszközöket aktiválnak. A 23 kapcsolószerv akkor kapcsol be, ha a mért koncentráció (jel) pl. nagyobb az előre beállított alapszintnél. A berendezés még egy további negyedik kiviteli alakjánál (3. ábra) a berendezésnek láncbakapcsolt 35 24 hőmérséklet-érzékelője, 25 beállító áramköre és 26 mérőerősítője van. A 26 mérőerősítő m kimenete egy 29 regisztráló műszer egyik bemenetét képezi, és emellett a 20 mérésválasztó kapcsolón, valamint a 18b kimeneti üzemmódválasztó kapcsolón át a 14 40 kijelző műszerre csatlakozik. A találmány szerint célszerű a koncentrációméréssel párhuzamosan a 12 detektor környezeti hőmérsékletét is mérni. A 25 beállító áramkörrel a 24 hőmérséklet-érzékelőt úgy illesztjük a 26 mérőerősítőhöz, hogy annak m kime- 45 netére kapcsolt 14 kijelző műszer hőmérsékletmérő skáláján a skálabeosztásnak megfelelő kalibrált jel jöjjön létre. Előfordulhat, hogy a 12 detektornak a mérendő paraméterrel szolgáltatott jele a 12 detektor kör- 50 nyezeti hőmérséklet-változásaival korrelációban lévő ingadozást mutat, miközben maga a mérendő paraméter valójában nem változik. A találmány szerint az ilyen hőmérsékletfüggést kompenzálni lehet úgy, hogy a mérőerősítő m kimenetére egy 27 55 kompenzáló áramkör bemenete csatlakozik, melynek két, egy első n és egy második p kimenete van. A 27 kompenzáló áramkör első n kimenete a 13 jelfeldolgozó erősítő kompenzáló bemenetére csatlakozik. Ezzel a detektor karakterisztikák kezdő- 60 pontjának a hőfokfüggését kompenzáljuk. A 27 kompenzáló áramkör második p kimenete a 16 változtatható erősítésű és szinteltolású erősítő kompenzáló bemenetére csatlakozik. Ezzel a detek65 4
