198336. lajstromszámú szabadalom • Készülék nagypontosságú nyomás és hőmérséklet mérésére, elsősorban termálkutakban
1 2 198.336 Az 5. ábrán két a, b hibagörbét tüntettünk fel, ahol az a hibagörbe a technika állásához tartozó Ismert készülékek, a b hibagörbe pedig a találmány sze- 5 rinti készülék jellemző mérési hibáját mutatja be a mérendő közeg hőmérsékletének függvényében. Látható, hogy az a hibagörbe 20—40 °C hőmérséklettartományon belül szinte elhanyagolhatónak mondható, mivel értéke ± 1% tartományban mozog. A helyzet ..q változik azonban, ha a mérendő közeg hőmérséklete ennél jelentősebben ingadozik, hiszen például 80 °C hőmérsékletváltozás esetén az ismert készülékek pontossága + 2%-ról /7, -8%-ra változik, ami adott esetben a ténylegestől jelentősebben eltérő vízszlnt meghatározáshoz vezet. Ezzel ellentétben az M mérőhidat j 5 megtápláló le áramgenerátor itt javasolt vezérlésével a b hibagörbe érhető el, amelynél 80 °C hőmérsékletváltozás esetén mindössze 2% mérési pontosság változás érhető el, ez pedig az eddigi pontosságoknál csaknem nagyságrenddel jobb érték. A fent bemutatott készülék ismert részegységei- 20 nek működése nem tér el a szokásostól. A vezérelt le áramgenerátor Pl ellenállása olyan potendométer, amellyel az le áramgenerátor alapáramát állítjuk be egy referenciának tekintett mérendő közeg hőmérsékleten, például 25-30 °€ hőmérsékleten. Ekkor a Pl ellenállás értékével a nyomásmérő M mérőhídját úgy 25 tápláljuk meg, hogy a készülék mérési hibája 0%-ot tegyen ki. Az 1C2 műveletierősítő bemeneteln összegzi az IC1 követő erősítő által szolgáltatott referenciafeszültséget, valamint az la jelfeldolgozó fokozat által kiadott, vezérlési célokra felhasznált feszültséget, és jq a TI teljesítménytranzisztort növekvő hőmérséklet, azaz az la jelfeldolgozó fokozat növekvő kimenőfeszültsége esetén záróirányban feszíti elő, és Ilyenkor az M mérőhíd árama csökken, hőmérsékletcsökkenés esetén pedig ellenkező előjellel nyitásba vezérli a TI teljesítmény tranzisztort, és ekkor a M mérőhíd ára- 35 ma és kimenőjele is megnövekszik. Az le áramgenerátor elemeinek méretezésével és kis tűrésű alkatrészek beépítésével biztosítható az 5. ábrán látható b hibagörbe a találmány szerinti készülék üzemelése során. Az 1C2 műveleterősítő integráló jellege valamint az le áramgenerátor járulékos zavarszűrése biztosítja, 40 hogy a nyomásérzékelő szonda és a készülék egy-egy erősítő és jelfeldolgozó egysége kellően védett lesz a külső elektromágneses zavarokkal szemben. A 8 mérőkábel 8e légcsöve miatt a 2 nyomásérzékelő 2b membránja mögött mindig légnyomás uralkodik, így a lebocsátott nyomásérzékelő szonda 2 nyomásérzékelője mindig nagy pontossággal a tényleges közegnyomás értékeket méri, így a mérendő közeg szintjét is nagy pontossággal képes kijelezni. Szabadalmi igénypont Készülék nagypontosságú nyomás és hőmérséklet mérésére, elsősorban termálkutakban, amelynek mérendő közeg szintjére jellemző, illetve azzal arányosan változó nyomást villamos jellé feldolgozó, áramgenerátorosán táplált nyomásérzékelője valamint hőmérsékletének elője van, amelyek többeres mérőkábelen át vannak az erősítő és jelfeldolgozó egységhez csatlakoztatva, és az adott esetben mérőhíd kapcsolású nyomásérzékelő szonda jelfeldolgozó fokozata és a hőmérsékletérzékelő jelfeldolgozó fokozata közvetlen villamos kapcsolatban áll egymással, továbbá a nyomásérzékelo vagy olyan piezoelektromos nyomásérzékelő, amely a szonda házába tömítetten betöltött nyomásközvetítő folyadékon keresztül érintkezik a mérendő közeggé, vagy pedig optomechanlkus nyomásérzékelő, amely közvetlenül a szonda házába rögzített rugalmas membránon át áll a mérendő közeggel kapcsolatban,azzal jellemezve', hogy a készülék mérőkábele (8) légköri nyomást a nyomásmérő szonda membránjának (2b) belső oldalához közvetítő légcsövet (8e) tartalmaz, továbbá a nyomásérzékelőt (2) tápláló áramgenerátor (1 c) olyan vezérelt áramgenerátor (le), amely alapáramot beállító fokozatot, integráló fokozatot és teljesítményfokozatot tartalmaz, ahol az alapáramot beállító fokozat ellenállás (RI, R2, Pl) feszültségosztóra csatlakozó követő erősítőből (IC 1) áll, amelynek kimeneté az integrálófokozat további ellenállás (R6, R7, R8) feszültségosztóra kapcsolódó neminvertáló bemenetére van rákötve, míg az integrálófokozat invertáló bemeneté a hőmérsékletérézékelő (3) jelfeldolgozó fokozatának (la) kimenetére van rácsatlakoztatva és az integrálófokozat klmenete vezérlőköri ellenálláson (R9) át a teljesítményfokozatként beiktatott teljesítménytranzisztor (TI) bázisára kapcsolódik, amelynek kollektora terhelőellenálláson (RIO) át tápfeszültségre (U.) emittere pedig a nyomásérzékelő mérőhíd (M) betáplálás! pontjára van csatlakoztatva. (Elsőbbsége: 1989.04.18.) 4 db rajz Kiadja: Országos Találmányi Hivatal Felelős kiadó: Himer Zoltán o.v. KÓDEX 4
