201153. lajstromszámú szabadalom • Változtatható méréshatárú optikai berendezés áramló folyadékokban és/vagy gázokban szuszpendált szilárd részecskék jelenlétének jelzésére és/vagy koncentrációjának mérésére
1 HU 201153 B 9 kapcsoljuk. De érzékelhetjük az egyes beesési szögeknek megfelelő referenciasugarakat külön-külön fotoelektonikus fényérzékelővel is, ekkor a hídkapcsolást külön-külön hídágak és két sorozat kapcsoló segítségével csatoljuk a komparátorerősítőhöz. A találmány néhány lehetséges kiviteli alakját az ábrák tüntetik fel, ahol az 1. ábra a fénysugárral működő berendezés egy lehetséges kiviteli alakját tünteti fel vázlatban, 2. ábra az ablakon létrejövő planparalleltörés hatását ábrázolja vázlatban, 3. ábra a csővezetékben áramló közeg különböző sebességeihez tartozó sebességeloszlási görbéket tünteti fel, 4. ábra az a=30”-os beállításnak megfelelő sugármenetet ábrázolja vázlatban, 5. ábra az a=18°-os beállításnak megfelelő sugármenetet ábrázolja vázlatban, 6. ábra az a=12°51’26”-es beállításnak megfelelő sugármenetet ábrázolja vázlatban, 7. ábra a fénysugárral működtetett berendezéshez tartozó világítóegység egyik lehetséges kiviteli alakját ábrázolja vázlatban. 8. ábra a fénysugárral működtetett berendezéshez tartozó világítóegység egy másik lehetséges kiviteli alakját ábrázolja vázlatban, 9. ábra a fénysugárral működtetett berendezéshez tartozó érzékelőegység egyik lehetséges kiviteli alakját tünteti fel vázlatban, 10. ábra a 9. ábrán ábrázolt érzékelőegység hídkapcsolásának egy lehetséges kiviteli alakját tünteti fel kapcsolási vázlatban, 11. ábra a fénysugárral működtetett berendezéshez tartozó érzékelőegység egy másik lehetséges kiviteli alakját tünteti fel vázlatban, 12. ábra all. ábrán ábrázolt érzékelőegység hídkapcsolásának egy lehetséges kiviteli alakját tünteti fel kapcsolási vázlatban. Az 1 csővezeték meghatározott szelvényében annak belső falán a 3 tükröző felületet képezzük ki, amely a 2 áramlási keresztmetszetet veszi körül. Az 1 csővezeték falában, célszerűen csavarmenettel rögzítve és az 5 tömítéssel tömítetten a 4 ablakkeret van elhelyezve, amelynek 6 gyűrűje, és a 12 - célszerűen ugyancsak csavarmenettel rögzíthető - gyűrűje tartja a 7 tömítés segítségével a 8 üveglemezt. A 4 ablakkeret előtt a 9 alaplap található, amelyen a 10 horony van kiképezve. A 10 horony szabályos körcikk alakú, amelynek görbületi középpontja célszerűen az 1 csővezeték alkotójának, és a 4 ablakkeret középpontjának metszésében van, - az ábrán rajztechnikai okból ettől eltérő helyzetet tüntettünk fel. A 9 alaplemez 10 hornyában elhelyezett 11 görgőkre erősített hordozójukon vannak elhelyezve a 13 világítóegység, és a 14 érzékelőegység úgy, hogy azok a hordozójukkal együtt a körívet képező 10 horonyban elcsúsztathatók, és egyidejűleg a hordozójukon tengelyükkel párhuzamosan kismértékben elmozdíthatok, - erre az ábrán a két megfelelő irányú nyíl utal. A 13 világítóegységben a 18 fényforrás van az ábrán példaszerűen elhelyezve, amely a 22 és a 24 fénysugarakat bocsájtja ki. A 14 érzékelőegységben a 23 fénysugár érzékelésére a 21 fényérzékelő. a 24 fénysugár érzékelésére a 20 fényérzékelő van elhelyezve, amelyre szükség esetén a 24 fénysugarat a 19 síktükörrel vetítjük, de elhelyezhető a 20 fényérzékelő közvetlenül a 24 fénysugár útjában is. A 13 világítóegység és a 14 érzékelőegység hordozójához van csuklósán erősítve a 15 és 16 kar, amelyek a 17 mozgatóelemhez csatlakoznak ugyancsak csuklósán. A 17 mozgatóelem önmagában ismert megoldású mozgatószerkezettel, pl. rögzíthető csavarral tengelye irányában elmozdítható. A 22 fénysugár a 2 áramlási keresztmetszet átmérőjéhez képest a szögben éri el az úgynevezett belépési pontot, és a 23 fénysugár ugyanebben a szögben hagyja el az 1 csővezetéket. A 2. ábrán feltüntetettek szerint a 22 fénysugár a 8 üveglemezen planparalleltörést szenved, azaz önmagával párhuzamosan a 25 eltolódás mértékében eltolódik. Ezért ahhoz, hogy az 1 csővezeték belsejében a 22” fénysugarat nyerjük, a fénysugárnak az elméleti 22’ sugármenet helyett a 22 fénysugárnak megfelelő úton kell érkeznie. Ez a 13 világítóegység megfelelő irányban, önmagával párhuzamosan történő eltolásával érhető el. A 25 eltolódás értéke függ az a szög értékétől (valamint a 8 üveglemez törésmutatójától), ezért az minden a szögnél más és más mértékű, így a párhuzamos eltolás mértékének is változtathatónak kell lennie. Fordítva, de teljesen azonos a helyzet a 23” fénysugár elméleti 23’ iránya, és a 23 fénysugár tényleges sugármenete kérdésében, miért is a 14 érzékelőegység önmagával párhuzamos eltolására az elmondottak ugyanúgy vonatkoznak. A 3. ábrán az 1 csővezeték mérési keresztmetszetében a különböző közegáramlási sebességekhez tartozó sebességeloszlási görbéket tüntettük fel. A lamináris és turbulens áramlás határértékét meghaladó sebességeknél (lamináris áramlással eleve nem számolunk) az úgynevezett „tiszta négyzetes tartomány”-ban a 26 sebességeloszlási görbével találjuk magunkat szemben. Ha a sebesség tovább növekszik, az úgynevezett „átmeneti tartományba” jutunk, és a 27 sebességeloszlási görbét kapjuk. A sebesség további növekedésével a sebességeloszlás a 28 sebességeloszlási görbe felé közeledik. Mivel az áramló közeg nagyobb (parciális) sebességeknél több szilárd részecskét tud magával ragadni, látható, hogy a 26 sebességei ősziási görbe esetén a mérés pontossága érdekében szükséges, hogy a mérősugár a 2 áramlási keresztmetszetet a tengelyéhez minél közelebb eső helyeken harántolja. A 27 sebességeloszlási görbe esetén ez kevésbé lényeges. A 28 sebességeloszlási görbe esetén a harántolás a vezeték széleit nem számítva gyakorlatilag bármelyik ponton történhet, a mérés eredménye azonos lesz. A 26-28 sebességeloszlási görbék még azt is dokumentálják, hogy az 1 csővezeték fala mentén a sebesség gyakorlatilag nulla, és ez a helyzet nem változik a sebesség növekedésével sem, tehát az itt szállított szilárd szemcséknek a tükröző felületet károsító (karcoló) hatásával gyakorlatilag nem kell számolni, és erre a felületre lerakódás csak akkor történhet, ha a sebesség nullára csökken, azaz a közegáramlás teljesen megszűnik. A 4. ábra a sugármenetet tüntei fel abban az esetben, ha ai=30”. (A 8 üveglemezen létrejövő planparalleltörés feltüntetését rajztechnikai okból mellőztük.) A 22 fénysugár a 29 beesési merőlegeshez képest szimmetrikusan visszaverődve háromszor ha5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
