200391. lajstromszámú szabadalom • Füstölésmérő műszer, elsősorban dízelüzemű motorok ellenőrzésére
1 HU 200391 B 2 A találmány tárgya füstölésmérő műszer, elsősorban dízelüzemű motorok ellenőrzésére, amely optikai jeladóval, jelfeldolgozó erősítővel, az utóbbi kimenő jelét megjelenítő kijelző egységgel, továbbá vezérlő egységgel van ellátva. A találmány szerinti műszer segítségével a füstölés mértékének megállapítására szolgáló hatósági mérések végezhetők. A környezetvédelmi előírások a legtöbb országban rögzítik azt, hogy a dízelüzemű gépjárművek motorjai milyen mértékű füstkibocsátással szennyezhetik a környezetet, ezen kívül rögzítik a mérések módját, illetve az azok elvégzésére szolgáló mérőműszerekkel szemben támasztott követelményeket. A füstölés hatósági jellegű mérésére szolgáló műszerek a motor által kibocsátott füstgázban bekövetkező fényelnyelés vagy a füstgáz szűrésével előidézett elszennyeződés mérésén alapulnak. Mindkét eljárásnál a motort meghatározott feltételek között gyorsítják, majd az általa kibocsátott kipufogógáz vizsgálatával a mérést elvégzik. Időben a szűréses módszer a korábbi, amikoris a kipufogógáz egy adott térfogatú részét meghatározott jellemzőkkel bíró szűrőpapíron szívják át. Ennek hatására a kiinduláskor fehér szűrőpapír elszürkül és a szürkülés mértékét az úgynevezett Bacharach-féle skálán megállapítják. Ebből a célból szubjektív összehasonlítást végeznek, vagy a szűrőpapír fényvisszaverő képességét mérik. Ezzel általában 0 és 10 közötti jelzőszámot állapítanak meg. Ilyen típusú műszereket például a Bosch cég készít (NSZK) EFAW 65 A típusjelzéssel. Ennél a megoldásnál a szubjektív hiba elkövetésének veszélye nagy, ezen kívül pontosan meghatározott optikai és fizikai jellemzőket mutató szűrőpapír alkalmazására van szükség, aminek ellenőrzése szintén gondot okoz. A fényelnyelés elvén működő műszereknél a kipufogógázra jellemző fényelnyelést folyamatosan követik és adott időtartamra vonatkozóan csúcsértéket megállapítják. A megoldás előnye a viszonylagos egyszerűség, de maga a műszer eléggé költséges. Ezeknek a műszereknek kétféle változata terjedt el, mégpedig a szabadáramlásos és a zártkamrás megoldás. Az elsőnél az áramló füstöt keresztirányban világítják át és az abszolút fényelnyelést határozzák meg. A másodiknál a zárt kamrába bevitt kipufogógázt hosszirányban világítják át és rá jellemző relatív fényelnyelést (opacitást) mérnek. A fényelnyelés mérésével hatósági mérések alapjául szolgáló ismételhető eredmények érhetők el, ezért ez az eljárás várhatóan a füstöléssel kapcsolatos műszaki vizsgálatok alapjává válik. Ilyen jellegű műszereket gyárt például az olasz Celesco cég DMF 2 típusjelzéssel. A két különböző mérési elv szerint végzett vizsgálatok eltérő eredményeket hoznak, amelyek között a kapcsolat nem egyértelmű, az ismert megoldások szerint a korreláció bizonytalan, rá pontos együttható nam adható meg. Ezért előfordulhat, hogy az egyik eljárást megvalósító műszerrel végzett mérés szerint megfelelő motor a másik eljárás szerinti mérések alapján elfogadhatatlannak minősül. Ez nem megengedhető, arra viszont nincs lehetőség, hogy mindenütt egyszerre cseréljék le a szűréses eljárást megvalósító berendezéseket. A találmány feladata olyan füstölésmérő műszer létrehozása, amely lehetővé teszi a mérés „csereszabatos” elvégzését, azaz a különböző alapelvek szerint működő műszerek fokozatos kiváltását, az egységesen a fényelnyelésre támaszkodó műszerpark létrehozásáig a hatósági célokra végzett mérésekkel kapott eredmények azonosságát. A találmány alapja az a felismerés, hogy a pillanatnyi fényelnyelés nagyságát követve alkalmasan választott időtartamra elvégzett integrálással a különböző alapelvek szerint végrehajtott mérések eredményei egymásnak nagy pontossággal megfeleltethetők. A kitűzött feladat megoldására olyan, különösen dízelmotorok ellenőrzésére szolgáló füstölésmérő műszert dolgoztunk ki, amely motor kipufogójára csatlakoztatott, a kipufogóból eredő gázban elnyelt fény intenzitásával arányos jelet generáló optikai jeladóval, az optikai jeladó kimenetére kapcsolt erősítővel és az erősítőre vezetett kijelzővel, továbbá vezérlőegységgel van kiképezve, ahol a vezérlőegység a kijelzőre van csatlakoztatva, és a találmány szerint az erősítő kijelzési módot meghatározó funkcióválasztót és a vezérlőegységre csatlakoztatott átlagértékképzőt tartalmazó soros tagon keresztül a kijelzőre van vezetve, ahola funkcióválasztó első kimenetével az átlagértékképzőn keresztül, második kimenetével közvetlenül a kijelzőre van kapcsolva. A találmány szerinti füstölésmérő műszer mind a zártkamrás, mind a szabadáramlásos fényelnyeléses eljárás szerinti mérést képes biztosítani, ha benne célszerűen az átlagértékképző és a kijelző között egy bemenetével a funkcióválasztó harmadik kimenetére csatlakoztatott, az átlagértékképző által meghatározott átlagértéket a kijelzési módnak megfelelő értékkel szorzó mértékegység-korrektor van beiktatva. A javasolt füstölésmérő műszer különböző felépítésű, eltérő átlagolási időkkel működő műszerekhez illeszthető, ha a funkcióválasztó első kimenetének és az átlagértékképzőnek a közös pontja indítóegységre van csatlakoztatva, amely kimenetével az átlagértékképző részére átlagolási időtartamot meghatározó időalapképzőre van vezetve. A találmány szerinti füstölésmérő műszer egyéb motordiagnosztikai eljárások hasznos segédeszköze lehet, ha az átlagértékképző mért érték maximumát rögzítő tárolóval van kiegészítve. A találmány szerinti füstölésmérő műszer a funkcióválasztó több kimenete révén biztosítja a szükséges jelátalakítás lehetőségét és így a különböző elvek szerint végzett méréseknek megfelelő eredmények egyenértékű meghatározását, tehát a javasolt műszer és az ismert berendezések csereszabatosságát. A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti kiviteli alak kapcsán, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti füstölésmérő műszer kapcsolási elrendezése. Motorok, és különösen dízelmotorok füstölésének mindenek előtt hatósági ellenőrzésére szolgáló találmány szerinti műszer a motor kipufogógázát 1 optikai jeladó segítségével vizsgálja. Az 1 optikai jeladó fényforrásból, általában LED-diódából és fényérzékeny elemből áll, amely a fényforrásból kiindulva a kipufogógázon áthatoló fény intenzitásának megfelelő jelet ad. Az 1 optikai jeladó 2 erősítőre van vezetve. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
