Дискретный оптический уровнемеррасходомер

П ИСАНИ ЗОЬРЕТЕН И Союз Соевтскин Социалист имескик РеспубликАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ полнительное к авт. свид-в77(21)24603 51) М, Кл,ОЭ. ен 2 нс присоединенк 23) Приоритет ееударственнын квинтет СССР ф делам кзебретеннй н аткрытккубликонано 15 ДК 681.12 5 (088.8) 1,79. Бю 3) тень 2 20.01.79 ата опубликования описа Ьезверхний, В. Н. Карпов, М, А. Зак, В. С. Зарнцкнй,Ш. Ьезверхний, В. В, Иванов и С. А. Коновалова 2) Авторы изобретения енинградский ордена Трудового Красног сельскохозяйственный институт 7) Заявите ен ДИСКРЕТНЫЙ АСХОДОМГР УРОВНЕ ЕСКИ бретение отн брете к оптическим пнем в качест Цель предлагаемоговышенне точности н надння. ня - поэме реровнемерам с нспользо е чувствительного элем ента электроопчннком н приемкой системы с истом излучения,эвестны дискретныеры, содержашие исто ветового излучения оннооптнческнмн св тнч ник оптические уровчник и приемсоединенные сетопроводамн,.кнм призмам,онтроля уровняЯ т 0 ннквол одключеннымн к опт становленным в точк еют ннэгаемому поя днскр 1ход омер,го нзлучения,ьнымн отмннк нзлуИ еет нзм Однако такие уровнемеры кую точность измерения,Наиболее близким к предла техннческой сушностн являетс ный оптический уровнемер-рас содержашнй источник светово световод с кольцевымн зерка ражаюшнмн покрытиями, прне чення н нзмернтельную схемуОднако этот уровнемер та невысокую точность и належн рення,Это достигается путем снабження уровнемера электрооптнческнм дискретным отклоняюшим устройством с цнлнндрнческнм фокуснруюшнм объективом, установленным на его входе, двумя отклоняюшнмн зеркалами, одно нэ которых установлено на выходе источника излучения, а другое - перед объектнвом, и блоком формнровання управляюшнх напряжений, прн этом выход электрооптнческого днскретного отклоняющего устройства через световод подключен к приемнику нэлучення, входы блока формирования управляюшнх напряжений подключены к выходу цнфрового измерительного устройства, выходы блока - к соответствуюшнм электрическим входам дискретного отклоняющего устройства, а источник излучения выполнен в внде нсточннка лннейно-полярнзованного многохроматнческого излучения.Сущность нэобретения поясняется чертежом, иа котором приведена схема устройства.Устройство состоит из источника 1линейно-поляризованного ьюнохроматического излучениями пнлиндрического фокусируюшего объектива 2, днскретного отклоняющего устройства 3, цифрового измерительного устройства 4, блока 5 формирования управляюшнх напряжений, световода 6, фот.оприемника 7, зеркал 8 и 9.Линейно-аоляризованное излучение исючннка 1 после отражения от зеркала8, поверхности нэмеряемой жидкости изеркала 9 и прохождения через цилинлреческий Фокусируюший объектив 2 попадает на дискретное отклоняющее устройство 3, направляющее световое излучение на световод 6 и фотоприемник 7Дискретное отклоняющее усч ройство3 ареиставляет собой набор двоичныхячеек, состоящих из плоскопараллельныхпвулучепреломляюшях пластнн (полярнзацнонных дискриминаторов) и электрооитическпх переключателей поляризации,Если на переключатель поляризациивз подано управляющее напряжение, тосветовой луч проходят через поляризапнонный дискриминатор не меняя своеговаправления,ЗоПри подаче полуволны напряжений напереключатель поляризации световой лучсмешается поляризационпым дискриминатором на величину, определяемую конструкцией поляризациопного дискриминатора (ориентацией оптической оси, материалом дискриминатора и его толшиной),Если установить последовательно Итаких ячеек, то на выходе получим 2 л 4 Одискретных положений луча.В описываемом устройстве днскрет. наа отклоняюшая система работает в обратном ходе луча: световой луч и зависимости от уровня жидкости может попасть на входную поверхность отклоняющего устройства 3 на том илн иномрасстоянии от оптической оси, то естьа одном нз 2 положений.Нля того чтобы направить световойлуч, отразившийся ат любого уровня поверхности жидкости, на световод 6, расположенный за отклоняюшим устройством3, нужно подать управляющее напряжение иа переключатели поляризации техати иных двоичных ячеек.Так например, чтобы нащавить изсветовод 6 световой луч, отразившийся от нижнего уровня жидкости, ни на одиниз переключателей поляризации не подается управляюшее напряжение, а при отражении луча от верхнего уровня жидкости на переключатели поляризации всех двоичных ячеек должно быть подано управляющее напряжение,Только при выполнении этих условий,как и одном, так н в другом случае, световой луч попадает на световод 6 и, следовательно на фотоприемник 7,Уровнемер работает следующим образом.При его вкл 1 очении с выхода цифрового измерительного устройства 4 выдается кодовый сигнал, Он изменяется отзначения, которое соответствует верхнемупредельному уровню, до значения, которое соответствует нижнему предельномууровню жидкости.Этот сигнал в блоке 5 формированияуправляюших напряжений преобразуетсяв соответствующие комбищщии управляюших напряжений. В момент, когда некоторая комбипация вызывает такое отклонение луча в дискретном отклоняюшемустройстве 3, что он попадает через световод 6 на приемник излучения 7, с выхода последнего подается сигнал совпадения в цифровое измерительное устройство 4, в котором запоминается кодовыйсигнал, при котором луч попадает в световод,Если поверхность жидкости идеальна,то есть не нарушается ее горизонтальное положение, то запомненный сигналявляется результатом измерения уровня(в выбранном коде). Если поверхностьжндкости взволнована, то запомненныена некотором интервале времени измерений осредняются, Этим осреднением достигаечся повйшение точности и помехозашшцшенности по отношенню к волненню.Электрооптическое дискретное откло-.няишее устройство 3 и, следовательно,все устройство в целом работает толькопри взаимодействии с линейно-азляризоваиным монохроматическим нэлученнем.Эти качества кзлучения можно получить,используя различные, в том числе и обычные, источники излучения. Для етого могут быть использованы поляризаторы иоптические светоффильтры, Однако наиболее простой пример источника излученияв предлагаемом изобретении - это газовый лазер,831/60 аж 365 Подписное жгород, ул. Проектная лиал ППП фПатент Я616852 6формула изобретения жений, при етом выход електрооптического дискретного отклоняющего устройствадискретный оптический уровнемер- через световод подключен к приемникурасходомер, содержащий источник свето- излучения, вход блока формирования упвого излучения, световод и приемник из равляюших напряжений подключен к выхолучения, вход которого подключен к све- ду цифрового измерительного усгройства,товоду, а выход к цифровому измери- выходы блока - к соответствуюшим електельному устройству, о т л и ч а ю- трическим входам дискретного отклоняюш и й с я тем, что, с целью повыше- щего устройства, а источник излученияния точности и надежности измерения, 1 и выполнен в виде источника линейно-поон снабжен электрооптическнм дискреъ- ляризованного монохроматического излуным отклоняющим устройством с цилин- чения,дрическим фокусируюшим объективом, Источники информации, принятые воустановленным на его входе, двумя откло- внимание при експертизефняюшнми зеркалами, одно из которых ус ф 1. Патент США % 3120125, кл, 73 тановлено на выходе источника иэлуче, 1966.ния, а другое - перед объективом, и 2, Авторское свидетельство СССРблоком формирования управлякндих напря-220550, кл, 8 01 Г 23/22, 1967.