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 torok érzékenységének (a karakterisztikák meredekségének) hőfokfüggését kompenzáljuk. A 19 linearizáló áramkörnek a mérendő paraméter szerinti lineáris f kimenetére a 14 kijelző műszeren kívül a találmány szerint egy 28 osztóáramkörön át a 29 regisztráló műszer második bemenete csatlakozik. A 29 regisztráló műszer lehetőséget biztosít, hogy a mért paraméter értékét folyamatosan kijelezzük (regisztráljuk). Egy további példakénti kiviteli alaknál (3. ábra) a 11 négyszöggenerátor második sávkorlátozott b, kimenete és a 13 jelfeldolgozó erősítő mérőbemenete között egy 36 mérőimpedancia és a 18a bemeneti üzemmódválasztó kapcsoló van. Az előzetesen megfelelően beállított 36 mérőimpedancia a 13 jelfeldolgozó erősítő helyes működésének ellenőrzésére szolgál. A 36 mérőimpedancia jele 13 jelfeldolgozó erősítő d kimenetén és a 18b kimeneti üzemmódválasztó kapcsolón keresztül a 13 jelfeldolgozó erősítő helyes működése mellett a 14 kijelző műszeren egy előírt kitérést hoz létre. Tehát a 36 mérőimpedancia alkalmazása nagymértékben megkönnyíti a 13 jelfeldolgozó erősítő működésének ellenőrzését. A találmány szerinti berendezés egy további példakénti kiviteli alakjánál (3. ábra) a 18a bemeneti üzemmódválasztó kapcsoló és a 18b kimeneti üzemmódválasztó kapcsoló között a berendezésnek pl. három 30a, 30b, 30c jelfeldolgozó egysége van. Ez a kiviteli alak ott kerül alkalmazásra, ahol légnemű vagy folyékony anyag koncentrációjával monoton kapcsolatban álló paramétert egyidejűleg több, pl. három helyen kell ismerni. Ezekben az esetekben a 3. ábrán szaggatott vonallal körülhatárolt 30a jelfeldolgozó egységet és a hozzá tartozó áramköröket több, pl. három példányban kell megépíteni. Ezekben az esetekben a 18a bemeneti és a 18b kimeneti üzemmódválasztó kapcsoló tárcsaszáma pl. három, ami megegyezik az alkalmazott 12a, 12b, 12c detektorok számával. Ennél a kiviteli alaknál a 18a bemeneti és a 18b kimeneti üzemmódválasztó kapcsoló közös pontja és a 13 jelfeldolgozó erősítő bemenete, illetve a 14 kijelző műszer között egy-egy további első 35a, illetve második 35b detektorválasztó kapcsoló van, ahogy ez a harmadik ábrán látható. A 4. ábra a telített vízgőz parciális nyomását szemlélteti a hőmérséklet (harmatpont) függvényében. A függőleges tengelyre logaritmikus léptékben Pg parciális nyomás, a vízszintes tengelyre lineáris léptékben a hőmérséklet értéke van felvive. A d szaggatott vonalú görbe azt mutatja, hogy egy valós nedvességdetektor nedvességérzékeny paraméterének van egy addiciós alapértéke. Az ábrából leolvasható viszonyok miatt az alacsony koncentráció értékeket a harmatpont meghatározásával célszerű jellemezni, mert pl. 20 °C környezeti hőmérséklet mellett a - 60 °C-os harmatpontú páratartalom relatív nedvességben kifejezve 0,05 % lenne. log Pg = BlogT + C, ahol A, B, C állandók, T telítési abszolút hőmérséklet Kelvin fokban (°K). Az 5. ábra a 13 jelfeldolgozó erősítő d kimenetén mért 1 — 4 karakterisztikák egymástól induló értékben és meredekségben eltérő görbéit szemlélteti. Az ábrán a függőleges tengelyre a 14 kijelző műszer logaritmikus skálájáról leolvasható koncentráció értékeket, a vízszintes tengelyre a lineárisan skálázott hőmérséklet-értékeket vittük fel. Ezeket a görbéket (karakterisztikákat), melyek jellegükben azonosak, de kvantitatíve eltérőek, célszerű uniformizálni. Legyen a szaggatott vonallal rajzolt, kettes számmal jelölt karakterisztika a további feldolgozásra kiválasztott forma. A beszabályozást, mint már említettük, a 16 változtatható erősítésű és szinteltolású erősítő két szabályozó szervével végezzük. A 6. ábra függőleges tengelyére lineáris léptékben a 19 linearizáló áramkör f kimenetére kapcsolt 14 kijelző műszer kitérése, a vízszintes tengelyre pedig ugyancsak lineáris léptékben a hőmérséklet értéke van felvive. A 19 linearizáló áramkör olyan nem lineáris átviteli (szaggatott vonallal jelölt görbe) kettes számmal jelölt karakterisztikát valósít meg, amely az uniformizált nemlineáris 2 detektor karakterisztikával együtt éppen lineáris 0 átviteli karakterisztikát eredményez. A 7. ábra a 13 jelfeldolgozó erősítő egy példakénti kiviteli alakját szemlélteti, melynek láncbakapcsolt 31 lineáris sávkorlátozó erősítője, 32 fázisérzékeny egyenirányítója, 33 impedanciaillesztője és 34 logaritmizáló erősítője van. A 13 jelfeldolgozó erősítő vezérlő bemenetét a 32 fázisérzékeny egyenirányító bemenetére kapcsolt 11 négyszöggenerátor első b kimenete, kompenzáló bemenetét pedig a 33 impedanciaillesztő második bemenetére kapcsolt 27 kompenzáló áramkör első n kimenete képezi. A 12 detektor mérendő (feldolgozandó) jele a 31 lineáris sávkorlátozó erősítőn át a 32 fázisérzékeny egyenirányító bemenetére jut. A sávkorlátozással és a szinkron egyenirányítással a berendezés jel/zaj viszonyát javítjuk meg, ami lehetővé teszi az átfogási tartomány kiszélesítését. A 32 fázisérzékeny egyenirányító második b bemenetét, mint már említettük, meredek felfutású négyszögjel vezérli, ami a gyors kapcsolást biztosítja. A 32 fázisérzékeny egyenirányító d2 kimenetének jele, a 33 impedanciaillesztő d3 kimenetén át a 34 logaritmizáló erősítő bemenetét vezérli. A 33 impedanciaillesztő egy további, második bemenetét a 27 kompenzáló áramkör első n kimenete vezérli, ami lehetővé teszi a detektor karakterisztikák induló értékének hömérsékletkompenzálását is. A találmány szerinti megoldás Jelőnye, hogy méréshatárváltás nélkül képes több nagyságrendet átfogó koncentrációváltozást detektáló detektorok (érzékelők) jelét is ugyanazon skálán jó pontossággal kijelezni. A kijelzett érték a mérendő paraméter szerint lineáris, és a regisztráló kimenetről folyamatszabályozásra is felhasználható. A megoldás lehetőséget biztosít a detektorok 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
