199017. lajstromszámú szabadalom • Mérőátalakító üreges test belső nyomásának méréséhez, különösen járműdiagnosztikai célokra
1 HU 199017 B 2 A találmány tárgya mérőátalakító üreges test belső nyomásának méréséhez, különösen járműdiagnosztikai célokra, amelynek az üreges test külső felületére szorítható, a külső felülethez illesztett, az üreges testben kialakuló nyomásváltozások hatására elektromos jellemzőjét változtató érzékelő elemet tartalmazó háza van. A találmány szerinti mérőátalakító elsősorban gépjárművek nagynyomású csöveiben keletkező nyomásimpulzusok követésére alkalmas. Az üreges test belső nyomásának mérésére kialakított mérőátalakítók egyik osztályát a piezoelektromos elven működő készülékek jelentik, amilyeneket például a 373 393, 373 394, 374 007 és 734 280, továbbá a 375 466 ljsz. AT szabadalmi leírások ismertetnek. Ezeknek háza, a ház belsejében elrendezett piezoelektromos rétege van és a ház olyan szorító egységhez csatlakozik, amellyel a piezoelektromos réteg szorosan illeszthető az üreges test külső felületére. Ezeknek a mérőátalakítóknak hátránya, hogy a piezoelektromos réteg elrendezlésére rendkívül érzékenyek. Az anyag viszonylag drága, beépítése sok munkát igényel, a pontatlan beépítés hibák forrása lehet. Ismeretesek a nyúlásmérő bélyeget alkalmazó érzékelők is, de ezek pontossága a kis elmozdulások miatt nem minden esetben kielégítő. A találmány feladata az ismert mérőátalakítók hiányosságainak megszüntetésével olyan elrendezés kialakítása, amely egyszerű felépítésű, különleges anyagot nem igényel, és egyúttal a kívánt pontossági feltételeknek eleget tud tenni. Felismertük, hogy a kitűzött feladat megoldásában a kapacitív elvre épülő mérőátalakító nyújt segítséget. A kitűzött feladat megoldására olyan mérőátalakítót dolgoztunk ki, amely üreges test, különösen csővezeték belső nyomásának méréséhez használható, mégpedig elsősorban járműdiagnosztikai célokra és amelynek az üreges test külső felületére szorítható, a külső felülethez illesztett, az üreges testben kialakuló nyomásváltozások hatására elektromos jellemzőjét változtató érzékelő elemet tartalmazó háza van, és a találmány szerint az érzékelő elem kondenzátorként van kialakítva, amelynek első fegyverzete a házhoz illeszkedően van elrendezve, második fegyverzete a külső felületként és/vagy azzal szorosan kapcsolódó fémfelületként van kiképezve, amelyek között szigetelő réteg van elrendezve. Célszerűen az első fegyverzet árnyékolt vezetékkel van külső áramkörre csatlakoztatva, míg a második fegyverzet földelve van. Ugyancsak célszerű a második fegyverzetet csak fémfelületként kialakítva, és a ház és az első fegyverzet között differenciálkodenzátorhoz hasonló felépítésben visszahajtani, mivel ezzel a megoldással a külső rezgések hatása hatékonyan kiküszöbölhető. Számos feladat megoldása során előnyös, ha az első fegyverzet a házban vállak között kialakított bemélyedésben, a külső felületet csak részben borítóan van elrendezve, a bemélyedésben támaszon van rugalmasan megfogva és a vállakat tehermentesítő felület borítja. A külső elektromos zavarok ellen hatékony védelmet nyújt, ha a házat árnyékoló bevonattal látjuk el. A találmány szerinti mérőátalakító az ismert piezoelektromos átalakítónál egyszerűbben és olcsóbban hozható létre, működése nagy megbízhatóságú. A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti kiviteli alakok kapcsán, a csatolt rajza hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti mérőátalakító oldalnézete, a 2. ábra a találmány szerinti mérőátalakító legegyszerűbb kiviteli alakjának keresztmetszete, a 3. ábra a találmány szerinti mérőátalakító bemélyedéssel és váltakkal létrehozott kiviteli alakjának keresztmetszete, a 4. ábra a találmány szeriti mérőátalakító földelt fémfelülettel létrehozott kiviteli alakjának keresztmetszete, míg az 5. ábra a találmány szerinti mérőátalakító differenciálkondenzátoros kiviteli alakjának keresztmetszete. A találmány szerinti mérőátalakító (1. ábra) 15 csap körül egymáshoz képest elforgatható két félrészből álló 4 házzal van kialakítva, melyet 14 árnyékoló bevonatokkal láttunk el. A két félrész pofaszerűen 1 üreges testet képes körbefogni. A 4 háznak az 1 üreges test 2 külső felületét befogó középponti nyílásában, azt teljesen vagy csak részben borítóan kapacitív elven működő 3 érzékelő elem van elrendezve, amely ily módon az 1 üreges test 2 külső felületéhez illeszthető. A szoros illesztést F erővel biztosítjuk. A találmány lényegét a 3 érzékelő elem kondenzátorszerű kialakítása jelenti, amit a további ábrák kapcsán mutatunk be. A legegyszerűbb kiviteli alakban (2. ábra) a 4 házhoz 5 első fegyverzet csatlakozik, amely 9 elektromos kimenetre van kapcsolva. A 9 elektromos kimenetet célszerűen árnyékolt vezetékkel hozzuk létre, amelynek külső árnyékolását földeljük. Az 5 első fegyverzetet az 1 üreges test 2 külső felületével, mint 6 második fegyverzettel szemben rendezzük el, a két fegyverzet között 8 szigetelő réteget helyezünk el. A 6 második fegyverzet földelve van. Természetessen, a fordított kapcsolás is lehetséges, amikor az 5 első fegyverzet van földelve, míg a 6 második fegyverzet árnyékolt vezetéken keresztül külső áramkörre van vezetve. Az 5 első fegyverzet biztonságát szolgálja, ha a 4 házban 10 bemélyedést alakítunk ki (3. és 4. ábra). A 10 bemélyedésben szükség esetén 11 támasz van, amely rugalmas anyagból áll és ezen van az 5 első fegyverzet fémes rétege megfogva. A 10 bemélyedést célszerűen két oldalról 13 váltak határolják, amelyeken 12 tehermentesítő felület alakítható ki. A 8 szigetelő réteg ez esetben is a 10 bemélyedésbe kerül. Ha a 2 külső felület nem megfelelően fémes jellegű, nem jól földelhető, célszerű földelésre csatlakoztatott 7 fémfelületet hozzá illeszteni (4. ábra), mivel ebben az esetben a 2 külső felület kapacitásképző szerepét a 7 fémfelület veszi át. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
