Technika, 1963 (7. évfolyam, 1-12. szám)

1963-01-01 / 1. szám

KIS GYÁR-világszínvonalon Látogatás a Brüel & Kjae­r cégnél 1962. augusztusában Kop­penhágában tartották a IV. Nemzetközi Akusztikai Kong­resszust, s hogy a világ akusz­tikusainak 3 évenként tanács­kozó szervezete Stuttgart után éppen Dánia fővárosát válasz­totta kongresszusának színhe­lyéül, abban nem kis szerepe volt a Brüel & Kjaer cégnek, amelynek a műszereivel a vi­lágon mindenütt találkozha­tunk, ahol rezgéstani kérdé­sekkel, akusztikai és elektro­akusztikai problémákkal fog­lalkoznak. Vajon mi lehet az oka, hogy egy olyan kis ország, mint Dánia, a világszínvonalnak legfelső fokán álló speciális precíziós, tehát rendkívül munkaigényes műszeripart tu­dott alig 15 év alatt kifejlesz­teni? Erre a kérdésre próbál­tam választ keresni, amikor­ a kongresszus vendégeként al­kalmam nyílt nem egy eset­Az üzembe lépve mindjárt feltűnik: itt olyan gyárról van szó, ahol különösen nagy gon­dot fordítanak a zajvédelem­re; nemcsak a szellemi mun­kát végző tervezők, rajzolók szobái, hanem az esztergályo­sok műhelyei is gondosan hangszigetelő és hangelnyelő lapokkal borítottak, úgyhogy alig emelkedik meg a zaj­szint, amikor valamennyi szerszámgép egyszerre üzem­ben van. A cég gyártmányainak fő részét az akusztikai és a rez­gésmérő műszerek alkotják. Mivel azonban az ilyen mé­réseket végső fokon elektro­mos­­ mennyiségek mérésére vezetik vissza, nem egy olyan műszert gyártanak, amelyet a többi közt a híradástechnika is fel tud használni. Példa­képpen elöljáróban csak a legújabb 2305A típusszámot vi­selő szintírót említem meg (I. ábra). Ezzel a műszerrel 20 Hz és 200 kHz közötti frekvenciá­jú elektromos jeleket lehet úgy rögzíteni, hogy azok az­tán nemcsak kvalitatíve, de kvantitatíve is kiértékelhetők lesznek. Teljesen mindegy, hogy a szintíró bemenő kap­csaira jutó feszültség konden­zátor-mikrofontól, piezoelemet tartalmazó rezgésmérőtől vagy más, elektromos jelet adó mé­­­­rőműszertől származik-e. E szintíró „lelke” az elektrodi­namikai elven működő író szerkezet (2. ábra). A bemenő iratú tekercs mellé h­elyezik a mérés alapjául szolgáló, a szó­ban forgó tv-készülék által megkívánt, legkisebb rema­­nenciát mutató mágnest, míg az „ismeretlen” feliratú tv­Az előzőekben már említett fejlesztési csoport az üzem összlétszámának mintegy 4, 5 százalékát teszi ki, s bár füg­getlen a sorozatgyártást vég­ző üzemrészektől, ugyanazyaz, műszerezettséggel, ugyanolyan gépparkkal rendelkezik, mint maga a gyártó üzem, hogy így a fejlesztési munkát is a nagyüzem légköre vegye kö­rül. A fejlesztési tervet a meg­előző széles körű piack­utatás alapján a gyár vezetősége a kutatómérnökökkel egyetér­tésben évekkel előre lefekteti. Amikor aztán egy-egy terv túljutott az előkísérletezés stá­diumán, a sorozatgyártó üzem­résszel együttműködve elkészí­tik a műszer első példányát, amely mind külsőleg, mind belső felépítését tekintve, a le­hetőség szerint máris erősen hasonlít a majdan sorozat­­gyártásra kerülő típushoz. Az így elkészült mintapéldányt a tudományos kutatás gondos­ságával vizsgálják meg, s csak ha ezt kiállta, készítik el az 5—10 darabból álló, most már a sorozatgyártás minden szempontját szem előtt tartó null­szériát. Ha aztán sem e széria gyártása közben, sem pedig az elkészült példányok újabb tudományos vizsgálata­kor nem merül fel semmine­mű kifogás, kezdődhet meg az adott típus sorozatgyártása. Az út azonban, amíg egy termék a sorozatgyártásig el­jut, hosszú, sokszor évekig tart, de ha egyszer kidolgoz­ták, akkor az már olyan típus, hogy a rohanó műszaki fejlő­dést figyelembe véve is hosz­­szú éveken át korszerű ma­rad, s így a fejlesztésébe be­ölt nem kis összeg bőségesen, kamatostól megtérül. A­­fent elmondottakat a Brüel & Kjaer cég által ki­kereshet a vizsgálandó dara­bot. A műszer pozitív irányba való kitérése a darab elfogad­hatóságát, ellenkező irányú kitésére pedig annak selejtes voltát jelzi­fejlesztett kondenzátor-mikro­fonok történetével kívánom il­lusztrálni. Ismeretes, hogy nem-elekt­romos mennyiségek elektro­nikus műszerekkel történő mérésénél a mérés pontossá­gát elsősorban annak a tag­nak a pontossága határozza meg, amely a mérendő nem­­elektromos mennyiséget elekt­romos mennyiséggé alakítja át. Különösen vonatkozik ez a megállapítás az akusztikai mérőműszerekre, ahol ezek az átalakítók rendszerint mikro­fonok formájában jelentkez­nek. Bár a piacon számtalan típusuk megtalálható, kevés közöttük az olyan, amely la­pos frekvenciakarakteriszti­káján kívül nagy érzékenység­gel és a külső behatásokkal szembeni ellenállással tű­nik ki. Ha a kondenzátor-mikrofo­nok elvét tekintjük, alapjában véve rendkívül egyszerű fel­építésnek, hiszen egy vékony fém diafragmából és egy fém­lapból — mint elektród-pár­ból­­ állnak, amelyek egy kondenzátor fegyverzetét ké­pezik-" Amennyiben a konden­zátorra egyenfeszültséget vi­szünk, a hang hatás­ára bekö­vetkező kapacitásváltozás fe­szültségváltozássá alakul át. A mikrofon érzékenysége már attól függ, hogy milyen kis relatív kapacitásváltozás tud elegendő, a további mérési műveletekhez megkívánt fe­szültségváltozást okozni, ezért a kondenzátor-mikrofon szórt kapacitásának és az ezt köve­tő erősítő kapacitásának mi­nél kisebbnek kell lennie. A Brüel & Kjaer mérnökei ép­pen emiatt olyan típust fej­lesztettek ki, ahol a konden­zátor-mikrofon a katódköve­­tőnek kiképzett előerősítővel egybe van építve. A mikrofon tervezésénél előtérbe került az a követel­mény, hogy bár elsősorban precíziós mérőmikrofonról van szó, stúdiómikrofonként is lehessen használni, s nem­csak széles hőmérsékleti és nyomási határok közt kell azonos minőséggel működnie, hanem érzéketlennek kell len­nie a környezet nedvességtar­talmával szemben is. A fenti követelményekkel kapcsolatos problémák meg­oldása részben mechanikai természetű. A mikrofonházat, a hátsó fémlapot nikkelből és nagy nikkeltartalmú ötvözet­ből — amelyet saját maguk kísérleteztek ki — készítik, míg a többi fémalkatrész nik-9. ábra. Padlók és mennyezetek testhangszigetelésének mérésére szolgáló „járógép”. kelezett sárgaréz. Szigetelésre kvarcot használnak, s hogy a nedvességgel szembeni ellen­állást növeljék, különleges szi­likonbevonatot dolgoztak ki. Mivel pedig a mikrofonok ér­zékenysége nagymértékben függ a diafragmának és a hátsó lapnak egymástól való távolságától, olyan megoldást kellett kidolgozni, hogy ez a távolság minden körülmények között azonos maradjon, illet­ve úgy változzék, hogy a mik­rofon érzékenysége ne függ­jön a hőmérséklet változásá­tól. Mivel azonban nemcsak a hőmérséklet, hanem a környe­ző nyomás is befolyásolja a mikrofon érzékenységét, erre külön tekintettel kellett len­ni. Amennyiben ui. a mikro­fon előtt a nyomás változik, a diafragma és a hátsó lap közti távolság a diafragma el­hajlása következtében ugyan­csak változni fog. Ha ennek a változásnak a frekvenciája megegyezik a mérendő hang által okozott nyomásváltozás­sal, akkor a nyomásváltozás­nak csak a diafragma egyik oldalán szabad érvényesülnie — s ekkor történik a mérés —, ha azonban a nyomásváltozá­sok frekvenciája ennél kisebb — vagyis nem a mérendő hangenergiától származik —, akkor ki kell egyenlítődnie a diafragma két oldalán, mert különben a mérések hamisak lesznek. Ezt az utóbbi köve­telményt szellemes megoldás­sal — egy kapilláris bevezeté­sével (5. ábra) — sikerült megvalósítaniuk. Addig azonban, amíg eze­ket a követelményeket mind teljesíteni tudták, a mikrofo­nok számtalan változatát kel­lett az évek hosszú során át kifej­leszteniök és kipróbál­­niok (6. ábra), s ennek ered­ményeképpen a kezdetben 24 mm átmérőjű mikrofon mére­te is lecsökkent 3 mm-re. Hogy eközben milyen műsza­ki kérdéseket kellett megol­­daniok, arra vonatkozólag csak annyit szeretnék megem­líteni, hogy a legkisebb mik­rofon diafragmájának vas­tagsága 2 mikron. E műszaki probléma megoldásával vi­szont elérték, hogy a konden­zátor-mikrofonok frekvencia­­karakterisztikája 70 kHz-ig ±2 dB — sorozatgyártás ese­tén is. A jelenleg is folyó to­vábbfejlesztési munkák sze­rint azonban még lehetőség van arra — mint ahogy a la­boratóriumi példány mutatta — hogy ezt a lapos karakte­risztikát (az érzékenység lé­nyeges csökkenése nélkül) 120 kHz-ig kiterjesszék. Műszerfejlesztés 6. ábra: Egy mikrofontípus fejlesztésének állomásai. 1. ábra: A 2305A típusszámú szintíró. 5. áibra: A kondenzátor-mikrofon elvi felépítése: 1 — rugó; 2 — nyo­­máskiegyenlítő kapilláris diafragma; 3 — diafragma; 4 — aranyozott kivezető; 5 — kvarc-szigetelő; 6 — acél rugók; 7 — hátsó lap; 8 — szimmetrikus védőkupak. 7. ábra: Minőségellenőrzést végző zajanalizátor. 8. ábra: Porszívók minősítése zaj és testrezgés alapján. ben a Brüel & Kjaer cég üze­mét meglátogatni. Koppenhágából részben az ún. dán Riviera mentén mind­­en félórás autóút után jutot­tunk el Naerum­ba, a Brüel & Kjaer cég telephelyére. A pavilonszerűen épített üzem csupán mintegy 600 munkást foglalkoztat. Érdemes megem­líteni, hogy a pavilonok az építőszekrény-elvnek megfe­lelően úgy helyezkednek el egymás mellett, hogy látni le­het, miként fejlődött, korsze­rűsödött ez az üzem, s min­den valószínűség szerint mi­lyen irányban fog fejlődni a továbbiak során. kapcsokra jutó feszültség ér­tékének megváltozásakor az írószerkezet tekercsén átfolyó áramerősség megváltozik, s e változás arányában mozdul el az írószerkezet. Mivel pedig közben egy szinkronmotor az írófej alatt levő papírszalagot előre meghatározott, de állan­dó sebességgel mozgatja, az elektromos jel időbeli változá­sát a szervezet fel tudja je­gyezni. A papírszalag mozgása 9 fokozatban — 0,003 mm/sec­­től 100 mm/sec-ig — állítható be, s így gyakorlatilag mind tudományos, mind ipari mé­réshez kiválasztható a megfe­lelő szalagsebesség. 2. ábra: A szintizó működési ehe: 1 — bemenő potenciométer; 2 — elektrodinamikai rendszer; 3 — írószerkezet; 1­— motor; 5 — 0-szint beállító; 6 — váltakozó áramú erősítő; 7 — egyenirányító; 8 — ba­­lansz egyenáramot erősítő; 9 — írás-sebesség szabályozó; 10 — hajtó­tekercs; 11 — visszacsatoló rendszer. Minőségellenőrzés Az üzemlátogatás elején az egyik vezető mérnök elmon­dotta, hogy a gyár­­ tulajdon­képpen három körülménynek köszönheti világhírnevét. Az egyik, hogy bár kiváló minő­ségű alkatrészeket kapnak, nem elégszenek meg azok gyári specifikációjával, hanem beépítés előtt szinte minden alkatrészt maguk is leellen­őriznek, másrészt pedig an­nak, hogy a termelő üzemmel szorosan együttműködő, de attól mégis független, több év­re előre dolgozó fejlesztő cso­portjuk van, s végül, de nem utolsósorban, hogy az építő­szekrény-elvet következetesen alkalmazzák. Az alkatrészek minőségi át­vételének egyik alapelve — különösen sorozatgyártás ese­tében — az, hogy az alkatré­szeknek nem szabad a meg­adott értéktől túlságosan el­térniük, s fontos, hogy az el­lenőrző mérést folyamatosan végezhessék. Ilyen vizsgála­tokra itt a mérőhidas kapcso­lásokat találták a legalkalma­sabbaknak, ahol a híd egyik ágában a standardnak tekin­tett mintadarab van, s a vizs­gálandó darabnak a hídba va­ló kapcsolásakor a híd jobb vagy bal irányú kibillenése jelzi, hogy a vizsgált alkat­rész milyen irányban, meny­nyire tér el az alap­értéktől. E kis bevezető után érthető, hogy a Brüel & Kjaer cég el­sőnek kifejlesztett műszerei között egy 4 tagú mérőhíd családdal találkozhattunk. Külsejüket (3. ábra) és felépí­tésüket tekintve (4. ábra) ha­sonlítanak egymásra, azonban felhasználási területük a kü­lönböző mérési frekvenciák és mérési határok miatt eltérő. A cég azonban nem elége­dett meg azzal, hogy ezt a 4 tagú mérőhíd családot először saját céljaira, majd kereske­delmi célra is kidolgozta, ha­nem folyamatosan kutatja azokat a területeket, ahol jól fel lehet őket használni. E mérőhíd család számtalan al­kalmazási területe közül pél-4. ábra: A mérőhíd elvi felépítése maképpen egy, a legutóbbi időkben kidolgozott mérési el­járást említünk meg, amely a televíziókészülékek permanens mágneseinek remane­ncia­­vizsgálataival kapcsolatos. A mérőhídcsalád 1505. típusszá­mú tagjával 10 kHz frekvenci­án — mint a legmegfelelőbb frekvencián — történik a mé­rés oly módon, hogy a mérőhíd 2—2 kivezetéséhez teljesen azonos specifikációjú tekercs csatlakozik. A „standard” jel­ 3. ábra: A mérőhíd család egyik tagja. Zajanalízis Napjainkban nem egy kész­termék minőségi ellenőrzésé­hez hozzátartozik zajspektu­­mának, rezgésjellegének is­merete. Példaképpen csak a golyóscsapágyakat említjük meg, amelyek korszerű minő­ségi osztályozásához elenged­hetetlen feltétel a zajspekt­rum ismerete. A Brüel & Kjaer cég erre a célra a 2211. típusszámot viselő műszert dolgozta ki (7­ ábra). Ez a mű­szer a zaj- ill. a rezgési szin­teket egyszerre méri 12 frek­venciasávban, s mindjárt ösz­­sze is hasonlítja az előre be­állított standard spektrum­mal. A műszer kezelése olyan egyszerű, hogy akár betanított munkás is dolgozhat vele. A „mérés” jelzésű gomb lenyo­mása után azoknál a sávok­nál, amelyekben a vizsgált darab zajspektruma nem fe­lel meg az előírtnak, vörös lámpa gyullad ki. A berende­zés érdekessége továbbá, hogy a zaj alapján — előre megál­lapított 2, 3 vagy 4­­ minő­ségi osztályba sorolja a vizs­gált darabokat. Az előzőekben már említet­tük, hogy a Brüel & Kjaer cég gyártmányait az építő­­tokrény-elv szem előtt tart . ival fejleszti, s hogy ezek a­­ műszerek végső fokon elekt­romos mennyiségek mérését végzik. Ezeknek az elveknek a továbbvitelét jelenti pél­dául az, hogy az előbb ismer­tetett 2211. típusszámú zajana­lizáló műszer ugyanakkor, amikor zajanalízist végez, a másik csatornán rezgésanalí­zisre alkalmas. A gyár mér­nökei azonban nem elégedtek meg azzal, hogy kidolgoztak egy ilyen műszert, hanem ál­landóan keresik azokat a le­hetőségeket, ahol a műszer­nek ezt a tulajdonságát a ter­melés növelésére, illetve a minőség javítására fel lehet használni. Így dolgozták ki a többi közt a porszívók zajá­nak és rezgésének egyszerre történő automatikus mérését és ennek alapján e készülé­kek minősítését. Az eljárás alapjában véve egyszerű. A környezet zajától elszigetelt kis kamrába futó­szalagon érkezik a vizsgálan­dó porszívó. A szalag a meg­adott helyen megáll, s így mindig adott távolságra van a fixen felerősített mikrofon­tól. A testrezgést felvevő fej kis mágnes segítségével a porszívóra tapad. Ezután már csak a műszer gombját kell lenyomni és a lámpák felvil­lanása, illetve fel nem villa­nása jelzi, hogy a vizsgált da­rab megfelel-e a minőségi kö­vetelményeknek. Mivel pedig a gyár a műszereit úgy szer­kesztette meg, hogy kimenő ill. bemenő csatlakozóik im­pedancia viszonyai lehetővé teszik összekapcsolásukat, le­hetőség van arra is, hogy a már ismertetett szintírót is hozzácsatolják, s így írásos minőségi bizonylat marad minden egyes vizsgált porszí­vóról (8. ábra). A tartozékok választéka Az építőszekrény-elv követ­kezetes megvalósításához szükséges, hogy az alapműsze­rekhez a tartozékok széles skálája álljon rendelkezésre. Ez a felismerés vezeti a Brüel & Kjaer céget, amikor fejlesztési munkájának egyik gyújtópontjába a különböző célokra alkalmas tartozékok választékának növelését te­szi. Ezek közül, mint egyik érdekességet, a „járógépet” említjük meg (9. ábra). Ez a 24X20X55 cm méretű doboz öt „lábával” a padlóra he­lyezve ugyanolyan „standard” zajt okoz, mint a szobában já­ró-kelő ember, azáltal, hogy az 500 g + 5 g súlyú lábak 4 cm magasról 88,5 cm/sec se­bességgel esnek a padlóra. Az alsó helyiségben elhelyezett (10- ábra) kondenzátor-mikro­fonból, frekvencia-analizátor­ból és szintíróból összeállított mérőegység ugyanakkor meg­határozza, hogy a mennyezet testhangszigetelése milyen mérvű, megfelel-e a szab­ványnak. E tartozék tervezői még arra is gondoltak, hogy a gumitalpú cipőben járók lé­péseit is utánozhassák, s ezért az acéllábak azonos súlyú gu­milábakra is kicserélhetők. Nagyon hasznos és érde­kes az a négy keréken moz­gatható kis asztalka, amelyet arra a célra terveztek, hogy a műszerekkel ne csak labo­ratóriumokban, hanem az üzemben, vagy szabad terepen is végezhessenek méréseket. Természetesen egy ilyen rö­vid beszámoló keretében nem lehet leírni, még kevésbé ér­tékelni a látottakat. Ha mégis össze kellene foglalnom, hogy a kitűnő munkaszervezésen, a tervszerű fejlesztési munkán túlmenően mi is volt az, ami legjobban megkapott, akkor a válaszom valahogy így hang­zana: a világszínvonal felső fokának eléréséhez nem ele­gendő a jó, megbízható mű­szer, hanem a felhasználók elé kell menni, de nem a ná­lunk szokásos módon, hanem tudományos felkészültséggel rendelkező mérnök-kereskedő szolgálattal. A gyár műszere­ket tervező mérnökei felkere­sik azokat a cégeket, amelye­ket műszereik részére meg akarnak nyerni, mert ezáltal nemcsak a kívánságokat is­merik meg alaposan, hanem műszaki szinten tudják aján­lani is gyáruk termékeit. Az üzem mérnöki karának a fel­használókkal való ilyen kap­csolata egészen odáig is ter­jed, hogy a leendő felhaszná­ló eljöhet a gyárba, ott labo­ratóriumot bocsátanak rendel­kezésére, hogy a helyi mér­nökök segítségével, a gyár műszereit használva oldja meg azt a problémát, amihez az­tán majd megveszi a gyár ál­tal forgalombahozott műsze­reket. Dr. Greguss Pál ★ □ //­\\\\ 18. ábra: A „járógéppel” történő mérés műszerösszeállítása. A sokoldalú Az alumínium jelentősége a technikában állandóan növekszik. Nem csupán kis fajsúlya (2,7), hanem az időjárással és számos vegyi hatással, szembeni ellen­állóképessége is értékessé teszi ezt a szerkezeti anya­got. A mai modern alumíniumötvözetek szilárdsága — megfelelő hőkezeléssel — eléri a szerkezeti acélokét és mintegy 60 kg/mm­-re tehető. Az elektrotechnikai iparban szívesen használják a réznél jóval olcsóbb és ugyancsak kitűnően vezető anyagot. Az alábbi képso­rozat, amelyet a német Aluminium-Zentrale bocsátott lapunk rendelkezésére, jól mutatja az alumínium né­hány, nálunk kevésbé ismeretes alkalmazását. Alumíniumból különféle tartályszerkezetek, silók és egyéb mezőgazdasági épületek is készülhetnek. A hullámlemez kel­lő merevségű; a nagyobb lemeztáblák hegesztett kötései min­den szempontból kielégítőek. Az alumínium szerkezet alkal­mazása egyszersmind fokozott tisztaságot is lehetővé tesz. Az alumíniumfóliából kiváló szigetelőréteg készíthető. Éppen ezért jó eredménnyel használják padlásterek belső be­vonására és szigetelésére. A vegyipar egyre növekvét méretű reaktorait is sikerrel gyártják alumíniumból, mint ezt képünkön is látjuk. A nagynyomású berendezés egyes záróelemeit acélkarimákkal készítik el, ami azonban a szerkezet kedvező anyagigényét alig befolyásolja. Az alumínium hordók gyártása viszonylag egyszerű. A behengerelt két merevítő abronccsal készült hordó jól ellen­áll a durva kezelésnek is. A hordó súlyáról képünk világo­san beszél. A különleges járművek építéséhez az alumínium az ideá­lis szerkezeti anyag. Az ilyen nagyméretű (és levehető) tartá­lyok, amelyek szinte bármilyen ömlesztett anyag szállítására alkalmasak, alumínium felhasználása nélkül gyakorlatilag meg sem valósíthatók, minthogy acéllemez esetében a jármű szer­kezete rendkívül nehézzé válna és megfelelő korrózióvéde­lemről is gondoskodni kellene.

Next