Волоконно-оптический сигнализатор уровня жидкости

(51)4 С 01 Г 2 ЫЙ НОМИТЕТ СССР ОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 9 45А.В.Л8.8)1980 онов У 55975. 8,СИГНАЛИ я к кон ике роиства(57) Изобретение относитрольно-измерительной техснижения погрешности уства 8, в которой размещеньсветоводы 2 и 3, выполнекими поверхностями, что стягиванию поверхностным натяжением капель жидкости от зазора при изменении ее уровня. Поток излучения све тодиода 1, проходящий по световодам 2 и 3, попадает на чувствительную .площадку 5 фотоприемника 4, а прошед ший через световод 7, засвечивает площадку 6. Изменение фазы среды в зазоре между световодами 2 и 3 вызывает на входах схемы срав,нения электронного блока изменение знака электрических сигналов с площадок 5 и 6, Расстояние от торцов волоконных световодов 2 и 3 до оправы 8 выбрано равным не менее двум диаметрам световодов, а ширина зазора - больше двух их диаметров. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.1275220 10 20 30 40 Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в системах контроля уровня жидкости.Целью изобретения является снижение погрешностей.На чертеже показана схема устройства.Устройство состоит из светодиода 1, первого волоконного световода (ВС) 2, один конец которого расположен возле светодиода 1, а второй расположен соосно с торцом второго ВС 3, причем зазор между торцами должен быть больше 2 диаметров ВС. Второй ВС 3 другим своим торцом подходит к фотоприемнику 4, имеющему две чувствительные площадки 5 и б и засвечивает только площадку 5. Между светодиодом 1 и чувствительной площадкой 6 расположен третий ВС 7. При этом расстояние между светодиодом 1 и ВС 7 подбирается,таким, что сигнал на чувствительной площадке 6 средний между сигналами, получаемыми на площадке 5 в двух рабочих режимах устройства. ВС 2 и 3 образуют измерительный тракт передачи света. ВС 7 образует опорный тракт передачи света.Концы ВС крепятся и центруются в оправе 8. Последняя имеет конусные поверхности с углами не более 60 ф, обращенные вершинами друг к другу. В конусах просверлены отверстия, в которых крепятся ВС 2 и 3, Концы ВС 2 и 3 выступают из конусов .не менее, чем на два своих диаметра. Указанная форма конструкции устраняет образование капель в зазоре между ВС и обеспечивает быструю ликвидацию мениска.Электронный блок устройства не показан) содержит блок сравнения и электронный переключатель, на входы которого поступают сигналы с фотоприемника 4.Устройство работает следующимобразом. Излучение светодиода 1 засвечива ет торць 1 ВС 2 и 7. Поток излучений идет по ВС 2, доходит до выходного торца и выходит из ВС 2 расходящимся конусом. Часть этого поток излучения попадает в ВС 3. Относительная 55 величина попавшего в ВС 3 потока зависит от квадратов величины зазора, показателя преломления среды, диаметра и апертурного угла ВС, Переменной величиной является показатель преломления среды и в измерительном зазоре. У воздуха и = 1,0000029 у жидкости и = 1,33-1,7. Излучение от ВС 2, попавшее в ВС 3, проходит по нему и попадает на чувствительную площадку 5 фотоприемника 4, Возникающий при этом электрический сигнал поступает на один вход схемы сравнения электронного блока. Поток излучения, вышедший из ВС 7, засвечивает чувствительную площадку 6 фотоприемника 4, Электрический сигнал с этой площадки поступает на второй вход схемы сравнения. При изменении фазы среды, находящейся в зазоре между ВС 2 и 3, величина электрического сигнала на чувствительной площадке 5 фотоприемника 4 меняется в 1,75 2,89 раз. При этом меняется знак разности электрических сигналов на входах схемы сравнения электрического блока и она выдает команду переключателю.При изменении уровня жидкости на высоте конусов оправы 8 поверхностное натяжение стягивает капли жидкости от зазора. Малый диаметр ВС /0,1-0,6 мм/ и большая длина конца ЯС, консольно выступающего из конуса, препятствуют образованию капель на торцах ВС, а мениск жидкости в зазоре имеет величину меньшую диаметра ВС. Формула изобретения 1.Волоконно-оптический сигнализатор уровня жидкости, содержащий последовательно установленные и оптически согпасованные источник света, передающий волоконный световод, чувствительный элемент, приемный волоконный световод и фотоприемник, подключенный к электронному блоку, при этом чувствительный элемент выполнен в виде установленных в оправе с зазором двух отрезков волоконных световодов, одни торцы которых в зазоре перпендикулярны их оптическим осям, а другие - оптически согласованы соответственно с передающим и приемным волоконными световодами, о т л и,ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения погрешности, оправа в чувствительном элементе выполнена с коническими поверхностями, обращенными вершинами к зазору между от1275220 Составитель Ю.ВласовТехред Л.Олейник Корректор В.Сирохмай Редактор Н.Марголина Заказ 6550/30 Тираж 705 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Производственно-полиграФическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 резками волоконных световодов, при этом расстояние от торцов отрезков волоконных световодов до оправы - не менее двух диаметров волоконных световодов, а ширина зазора - больше ,двух их диаметров,42. Сигнализатор по п,1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что введен второй передающий волоконный световод и второйфотоприемник, оптически согласованныйчерез второй передающий волоконный световод с источником света