HU178929B - Equipment for the determination of evaporation and/or precipitate - Google Patents

Description

Berendezés párolgás és/vagy csapadék mérésére

A találmány tárgya elektronikus párolgásmérő és/vagy csapadékmérő berendezés előnyösen víz párolgásának nagypontosságú folyamatos méréséhez, lehetővé téve csapadék egyidejű mérését is.

A párolgást terepre kihelyezett tipizált felületű kádak vízszintjének mérésével lehet megállapítani. Jelenleg általában úgy végzik a mérést, hogy a relatív nullaszintről kiindulva, századmilliméterbeosztású csavarorsóval közelítenek a tényleges vízszinthez egy plexi lapocskát. így jól mérhető ugyan a nyugalmi vízszint azáltal, hogy a plexi fényessége hirtelen megváltozik amikor a vízhez ér, zavarja azonban a mérést szeles időben a hullámzás, a mérés nem automatizálható és munkaerőhiány miatt naponta csak 1-2-szer végezhető.

Ismert olyan mérőberendezés is, amely nem a párolgó víz szintjét méri, hanem a párolgás pótlására felhasznált víz mennyiségét. Itt egy utántöltő edényből egy tűszelepet nyitó úszó engedi a vizet a párolgásmérő kádba amíg helyreáll a névleges nullaszint. A párolgás az utántöltő edényben olvasható le. E módszer mérési pontossága alatta marad a kívánalmaknak.

Ismert a 157 946 lajstromszámú (GOI F 23/04,

1970. IV. 30.) magyar szabadalom, amely mérőedénybe nyúló elektródasor és egy közős elektróda közötti ellenállás elektronikus mérésével határoz meg csapadékmennyiséget. A készülékben alkalmaznak egy szintérzékelőt, amely csak küszöbértéket meghaladó csapadékmennyiség esetén aktivizálja a csapadékmérőt. Az itt alkalmazott szintérzékelő elektróda segítségével érzékeli egy edényben egy meghatározott vízszint elérését. Ennek hátránya, hogy érzékenysége párolgásmérés céljára nem kie'.é5 gítő.

Közös hátránya e módszereknek, hogy csapadék esetén azt külön műszerrel mérve kell korrekcióként figyelembe venni.

Követelmény a vízszint változásának mintegy 10 századmilliméter pontosságú mérése, lehetőleg folyamatosan, távmérésre, illetve automatizálásra alkalmas formában.

Találmányunk kidolgozásakor célul tűztük ki, hogy fenti követelményeket túlteljesítő olyan auto15 matikus mérőberendezést hozzunk létre, amely felügyelet nélkül, néhány ezredmilliméter felbontással nemcsak a párolgást, hanem a csapadékot is mérni képes. A találmányunk szerinti berendezés a párolgásmérő kád vízszintjének közvetlen mérése helyett, egy 20 elektronikus folyadékszint-érzékelő segítségével nagy pontossággal állandó értéken tartja azt oly módon, hogy annak negatív (párolgás) illetve pozitív (csapadék) változása esetén vezérel egy utántöltő- illetve leeresztőegységet, amely tetszőlegesen beállítható 2s quantált lépésekben utántölt illetve leereszt a kád vizéből mindaddig, míg a szintérzékelő a kiinduló szintet nem érzékeli. A párolgás illetve csapadék nagypontosságú mérése az utántöltő- illetve leeresztőegységnél történik úgy, hogy a berendezés elektro30 nikus áramkörei számlálják az után töltött (párolgás) illetve leeresztett (csapadék) quantumokat es továbbfeldolgozásra illetve regisztrálásra alkalmas kimenőjelek formájában szolgáltatják a mérési eredményt. A berendezés egyes funkcionális egységei különböző elemekből felépítve valósíthatók meg. Az S elektronikus folyadékszint-érzékelő megvalósítható pl. opto-elektronikus, elektromágneses vagy elektrodinamikus elven működő elemekkel. Az utántöltőilletve leeresztőegység felépíthető pl. szelepekből és adagoló csőből, vagy membránszivattyúból. 10

A találmány tárgyát rajz alapján, példa szerinti kivitel kapcsán ismertetjük. Egy lehetséges kiviteli alak folyamatábráját mutatja az 1. ábra. Az 1 párolgásmérő kád közlekedőedényként csövön csatlakozik a 12 szintérzékelő edényhez, amelyben egy oszcillá- 15 torkapcsolás részét képező 2 érzékelőtekercs és egy fémlemezt hordozó 3 úszó van. Ezek képezik a berendezés elektronikus folyadékszint-érzékelőjét. Az utántöltőegység egy lehetséges kiviteli alakja a 4, 6 szelepek, a 13 mágneses úszót tartalmazó 5 után- 20 töltőcső, amelyen két α, β helyzetérzékelő, pl. reedérintkező van és a 10 tartály. A leeresztőegység pl. a 7, 9 szelepekből, a 14 mágneses úszót tartalmazó 8 leeresztőcsőből, a rajta elhelyezett γ, δ helyzetérzékelőkből és a 11 kifolyócsőből áll. (Az utántöltő- és 25 leeresztőegység másik lehetséges kiviteli alakja, amikor a fent leírt elrendezést egy-egy membránszivattyú helyettesíti, amely lépésenként vezérelve ismert mennyiséget utántölt. illetve leereszt az 1 párolgásmérő kádba). A szerkezeti egységek kapcsolódása 30 az 1. ábra alapján egyértelműen nyomonkövethető.

Párolgáskor a csökkenő vízszint miatt a 3 úszón levő fémlemez megváltoztatja a 2 érzékelőtekercs jósági tényezőjét. Ez befolyásolja az oszcillátor amplitúdóját és az így kapott hibajellel vezéreljük a 6 35 szelepet, amely nyit és víz áramlik a 12 szintérzékelő edénybe. Ennek felülete az 1 párolgásmérő kád felületének mintegy harmincad része és azzal kis (pl. 8 mm) átmérőjű cső köti össze. A beáramló víz a 12 szintérzékelő edényben megemeli a 3 úszót, ami 40 ellentétes módon változtatja a 2 érzékelőtekercs jósági tényezőjét. Az így kapott hibajel záróirányba vezérli a 6 szelepet. Mikor a víz továbbáramlik az 1 párolgásmérő kádba, a 3 úszó ismét lesüllyed és a 2 érzékeló'tekercs jele újra nyitó irányú vezérlést ad a 43 6 szelepnek. A folyamat mindaddig ismétlődik, míg kiegyenlítődés után a 12 szintérzékelő edényben helyre nem áll a nullaszint.

Ha eközben az 5 utántöltőcsőben a 13 mágneses úszó eléri az a helyzetérzékelőt, (pl.: reedérintkezőt) 50 akkor ez vezérli a 4 szelepet. Az L logikai áramkör ezzel egyidejűleg reteszeli az összes többi 6, 7, 9 szelepet. így feltöltődik az 5 utántöltőcső, míg 13 mágneses úszója el nem éri a β helyzetérzékelőt, amely zárja a 4 szelepet. Ezután folytatódik az 55 utántöltés kis lépésekben, míg a nullaszint helyre nem áll az 1 párolgásmérő kádban. Az 5 utántöltőcső keresztmetszetét és a rajta elhelyezett két α, β helyzetérzékelő távolságát, amely két adat meghatározza az utántöltési quantumot, célszerűen úgy gQ választjuk meg, hogy ez a quantum a néhány (pl. 5) ezred milliméter párolgáshoz tartozó vízmennyiségnek feleljen meg.

Csapadék esetén a 3 úszó megemelkedik a nullaszint fölé és a 2 érzékelőtekercs jele vezérli a 7 ^5 szelepet. Most ugyanígy megindul a 8 leeresztőcső feltöltése kis lépésekben, míg a benne levő 14 mágneses úszó eléri a δ helyzetérzékelőt. Ez nyitja a 9 szelepet, amivel egyidejűleg az L logikai áramkör reteszeli a többi 4, 6, 7 szelepet. A 8 leeresztőcső kiürülése után a 14 mágneses úszó hatására a γ helyzetérzékelő zárja a 9 szelepet és folytatódik a leeresztés mindaddig, amíg a 2 érzékelőtekercs a nullaszintet nem érzékeli.

Valahányszor működik a 4, illetve a 9 szelep, ez impulzust ad a párolgás illetve a csapadékszámláló G illetve H számláló áramkörnek, amely megfelelő átalakítás után egy K regisztrálóra juttatja az információt (2. ábra).

Annak érdekében, hogy az utántöltésnél illetve leeresztésnél ne következhessen be, hogy a 3 úszó időleges túllendülése miatt a 2 érzékelőtekercs révén kapott hibajel vezérli az ellentétes folyamat szelepét (pl. utántöltésnél a leeresztést), minden működésnél az ellentétes működés egy időre reteszelve van. A reteszelést az L logikai áramkörben levő késleltető áramkörök végzik.

A berendezés elektromos tömbvázlatát a 2. ábra mutatja. A 12 szintérzékelő edényben levő, oszcillátor kapcsolás részét képező 2 érzékelőtekercsből és 3 úszóból álló É elektronikus folyadékszint-érzékelő F erősítőhöz csatlakozik, amelynek párolgás, illetve csapadék kimenetét a B illetve C Schmitt-kör követi. Az L logikai áramkörhöz csatlakoznak bemeneti oldalon a B és C Schmitt-körökön kívül az A és B bistabil multivibrátorok is, amelyeket az 5 utántöltőcső, illetve 8 leeresztőcső a, β illetve γ, δ helyzetérzékelői vezérelnek. Az L logikai áramkör kimenetéhez kapcsolódik a 4, 6, 7 és 9 szelep, valamint a 4 szelephez a G, a 9 szelephez a H számláló áramkör, amelyek az I és J átalakítókon keresztül kapcsolódnak a K regisztráló külön bemenetelre. Az áramkörök működése a folyamatábra (1. ábra) működési leírásából egyértelmű.

Másik kiviteli példaként leeresztő-, illetve utántöltőegységként egy-egy membránszivattyút alkalmazva működéskor az L logikai áramkör ezeket vezérli.

A berendezés folyamatos felügyelet nélküli mérést tesz lehetővé, mérésadat feldolgozásra vagy regisztrálásra közvetlenül alkalmas villamosjelet szolgáltatva. A mérés gyakorlatilag tetszőleges érzékenységgel végezhető az 5 utántöltőcső és 8 leeresztőcső geometriájának megfelelő megválasztásával, illetve más kiviteli alak esetén az utántöltési és leeresztési quantum megfelelő megválasztásával. A párolgás és csapadék mérése azonos érzékelővel azonos helyen történik, ami által kiesik az eddig használatos módszerek korrekciós hibája.

Az érzékelőt magában foglaló edény védett és zárt, ami kiküszöböli a hullámzás okozta hibát.

A berendezés telepítése egyszerű és a tipizált párolgásmérő kádakhoz könnyen illeszthető anélkül, hogy megváltoztatná azok eredeti jellemzőit.

Claims (5)

1. Berendezés párolgás és/vagy csapadék elektronikus úton történő nagypontosságú, felügyelet nélküli, folyamatos mérésére, amely párolgásmérő kádhoz csatlakozó utantöltőegységet és leeresztőegységet, valamint regisztrálót tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a párolgásmérő kádhoz (1) elektronikus folyadékszint-érzékelő csatlakozik (E), amely egyik kimenetéről logikai áramkörön (L) ke- 5 resztül az utántöltőegységhez, másik kimenetéről logikai áramkörön (L) keresztül a leeresztőegységhez van kapcsolva, a leeresztő- és utántöltőegységek külön-külön számláló áramkörökhöz (G, H) vannak kötve, és ezek legalább egyike — esetleg jelátalakító 10 áramkörön (I vagy J) keresztül - regisztrálóhoz (K) csatlakozik.

2. Az 1. igénypontban meghatározott berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy elektronikus folyadékszint-érzékelője (E) egy a párolgásmérő 15 káddal (1) csövön át közlekedő, a párolgásmérő kád (1) keresztmetszetéhez képest kis keresztmetszetű szintérzékelő edényből (12), az abban levő úszóból (3) és egy oszcillátor kapcsolás részét képező érzékelőtekercsből (2) áll. 20

3. Az 1. igénypontban meghatározott berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy utántöltőegységében a tartályhoz (10) szelepen (4) keresztül utántöltöcső (5) csatlakozik, amelyben mágneses úszó (13) helyezkedik el, az utántöltőcsőre (5) egy-egy helyzetérzékelő (α, β) van rászerelve és újabb szelepen (6) keresztül csatlakozik a szintérzékelő edényhez (12), továbbá, hogy leeresztőegységében a szintérzékelő edényhez (12) szelepen (7) keresztül leeresztőcső (8) csatlakozik, amelyben mágneses úszó (14) helyezkedik el, a leeresztőcsőre (8) egy-egy helyzetérzékelő (δ, γ) van rászerelve és kifolyócsöve (11) újabb szelepen (9) keresztül a szabadba vezet.

4. Az 1. igénypontban meghatározott berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy utántöltőegysége és leeresztőegysége egy-egy membránszivattyúból áll.

5. Az 1. igénypontban meghatározott berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az elektronikus folyadékszint-érzékelő (E) a logikai áramkörben (L) levő, mindenkor az ellentétes működést meghatározott ideig reteszelő késleltető áramkörökhöz csatlakozik.