201606. lajstromszámú szabadalom • Szintmérő berendezés
1 HU 201606 A 2 A leírtakból az is következik, hogy méröelemként csak olyan szerkezeti elem alkalmazható, melynek húzóirányú merevsége a sodronykötélhez hasonlóan megvan. Ötletszerűen adódik a találmányi gondolat, hogy a célnak legjobban megfelelő szerkezeti elem - mint mérőelem - a lánc, vagy tetszőleges finomságban tagolt láncszerű elem. A lánc, vagy láncszerűen tagolt mérőelemnek a szükséges húzási merevsége a sodronykötélhez hasonlóan megvan, míg hátrányos nyomó- és hajlítási, valamint kihajlási merevsége nincs, és húzóerő hatására benne csavaró-feszültségek nem lépnek fel. E tulajdonságai a szintmérő berendezésbe mérőelemként történő beépítésével lehetővé teszik a mérési pontosság fokozását és a találmányhoz legközelebbi kapcsolatba hozható berendezéshez képest lehetővé teszik a szintmérő berendezés szerkezeti felépítésének egyszerűsítését (elhagyható a talpcsapágy, a gömbcsuklós felfüggesztés). Ezáltal a berendezés olcsóbb és üzembiztosabb is. A találmány tehát szintmérő berendezés tartályokban, silókban és egyéb tárolókban elhelyezett darabos, szemcsés és porszerű (szilárd halmazállapotú) közegek szintjének diszkrét időpontokban ■ történő mérésére. Közegbe merülő mérőeleme lánc vagy láncszerűen tagolt, amely a közegen kívül - a mérőelem hosszirányában elmozdulni képes - függesztőelemhez kapcsolt. A találmány egyik előnyös kiviteli alakja esetében a mérőelem alsó vége rögzített, egy további előnyös kiviteli alak esetében pedig a mérőelem körül legalább egy vezetőgyűrű helyezkedik el. A függesztőelem egy olyan emelő-süllyesztő szerkezethez, kapcsolódik, amely a függesztőelemet csak megtámasztja, így az emelő-süllyesztő szerkezethez kapcsolt működtető elem a függesztőelemet süllyesztési irányban tolni nem képes. A mérőelem közegfelszínig (a közeg szintjéig) terjedő alsó szakasza a közegben van, ezért ennek pozíciója a közeg, illetve a közegfelszín pozíciója által meghatározott, súlyát a közeg kiegyenlíti, süllyesztési irányban ezért nem mozdul el és súlya nem is mérhető. Mivel a közeg szintjének pozíciója változó (csökken, illetve nő), változó a mérőelem alsó szakaszának, - és ezzel összhangban a közegfelszín feletti szabadon függő felső szakaszának hossza és súlya is. Az emelelősüllyesztő szerkezet mérés nélküli (alap-) állásában a mérőelem felső szakaszának súlya a függesztőelemet és ezen keresztül az emelő-süllyesztő szerkezetet terheli. Ebben az állapotban azonban - különösen szintcsökkenéskor - az emelő-süllyesztő szerkezetet a mérőelem alsó szakaszára ható, közegtől származó-, - többé-kevésbé lefelé irányuló - jelentős húzóerő is terhelheti. Diszkrét időpontokban történő szintmérés alkalmával a működtető elem az emelő, süllyesztő szerkezet és függesztőelem segítségével a mérőelem felső szakaszát engedi lesüllyedni és így ennek súlyát ráterheli a függesztőelem megfelelően kiképzett nyúlványa alá elhelyezett mérlegre. A süllyesztési úthossznak nagyobbnak kell lennie, mint a mérőelem rugalmas megnyúlása, melyet a ráható húzóerők a süllyesztést megelőzően okoztak. Ha ez a feltétel nem teljesül akkor a mérleget a mérőelem felső szakaszának súlya mellett a mérőelemben süllyesztés után visszamaradó nyújtóerő is terheli, és ez a pontos szintmérést megzavarja. Szintcsökkenés közben végrehajtott mérés esetén a süllyesztési úthosszát a mérés ideje alatt történő szintcsökkenés mértékével növelni kell. A mérleg által kibocsátott mérőjel megjelenése után a működtető elem az emelő-süllyesztő szerkezet és függesztőelem segítségével a felső mérőelem-szakaszt (alap-) helyzetébe visszaemeli. A mérési idő a süllyesztés megkezdése és a visszaemelés befejezése között eltelt idő. A mérés pontosságának alapvető kritériuma az, hogy méréskor a mérleg csak a felső mérőele-szakasz esetleg ezen felül még a függesztőelem súlyát mérje, vagyis az alsó mérőelem-szakasz a fenti súlyra - azt módosító - erőhatást gyakorolni ne tudjon. A súlyerőt növelő méréskori húzóhatás a felső mérőelem szakasz megfelelő süllyesztése esetén nem jöhet létre, - az eddig ismert sodronykötél mérőelem alkalmazása esetén sem. Ennél a megoldásnál azonban a súlyerőt csökkentő felfelé ható méréskori nyomóhatás létrejön, - mégpedig előre nem korrigálható, változó mértékben. A közeg által - annak áramlása folytán változó irábnyú pozícióban tartott alsó mérőelem-szakasz ugyanis - sodronykötél mérőelem választása esetén annak nyomó, hajlító és kihajlási merevsége következtében - a felső mérőelem szakaszból változó hosszúságú részt tart fenn (változó hosszúságú rész súlyát egyensúlyozza ki) és így pontos súlymérést megzavarja. A jelen találmány szerinti lánc, vagy láncszerűen tagolt mérőelem alkalmazása a fenti zavaró körülmény létrejöttét lehetetlenné teszi, mert a lánc, vagy láncszerűen tagolt mérőelemnek nyomó-, hajlító-, és kihajlító irányú merevsége nincs. Elemei egymáshoz képest nyomóirányban elmozdulhatnak, hajlító- és kihajlító irányban elfordulhatnak és elmozdulhatnak. Ebből eredően méréskori süllyesztéskor a súlyméréshez a felső és az alsó mérőelem-szakasz egymástól jól elhatárolódik, a szintmérés pontossága jelentősen növelhető. A lánc, vagy láncszerűen tagolt mérőelem alkalmazásának egyéb jelentős előnyei is vannak. Ilyen előnye, hogy nyújtóerő hatására benne csavarófeszültség nem lép fel, így a felfüggesztési pontnál talpcsapágy beépítése szükségtelen. Előnye továbbá, hogy a ferde beállás érdekében minden eleme a szomszédos elemmel történő csatlakozási pontnál gömbcsuklóhoz hasonlóan elfordulni képes, ezért külön gömbcsuklós felfüggesztésre semmilyen körülmények között nincs szükség. Ez utóbbi két előnye egyszerű, olcsó és üzembiztos mérőberendezés létrehozását segíti elő. A mérőelem alsó végén történő rögzítése is és a mérőelem vízszintes irányú mozgását behatároló vezetőgyűrű(k) alkalmazása is a láncos szintmérő berendezés mérési pontosságának fokozását célozzák, mert akadályozzák a mérőelem függőlegestől eltérő ferde és görbe beállását, melyet a rendezetlenül áramló közeg idézhet elő. Ferde és görbe beállás esetén ugyanis a felső mérőelem-szakasz hossza nagyobb mint a mérőelem felfüggesztési pontjának a közegfelszintől mért függőleges távolsága, ezért a mérleg nagyobb súlyt és kisebb közegszintet jelez, mint a helyes érték. A találmány szerinti szintmérő berendezés egy lehetséges kiviteli alakjának vázlata az 1. ábrán látható. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
