Оптический сигнализатор уровня жидкости

П ЙЗОБРЕТЕН ИАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ з Советск 8 Социалистических Республик(6) Дополнительное к авт22) Заявлеио 18,08.7621 свид 89735 7/1 3/ некием заявки М с и осударстаенный камитетСааета Министраа СССРаа делам иэааретенийи открытий 23) Приоритет(7) Заявител ИЧЕСКИЙ СИГНАЛ ЖИДКОСТИ(5 ТОР УРО Изобретение относится к оптическим сигнализаторам уровня жидкости и может быть использовано при точном дозировании жидкостей,Известны фотоэлектрические датчики ня жидкостового излуве оптические системы, оптичесон, трубку с контролируемой ью, два фотоприемника, два светепловыравнивающй экран и изльную схему 11. ния, д й атал жидкост товода мерите Нед уровня низкие ции. Наибостаток такого сигнализатора- сложность схемкого решения,точность и надежность сигнализа олее бли им по технической сущому сигнализатору явдетектор автоконтросодержащий источникпризму, помещеннуюсположенную на детекоптические волокна,му с источником и при ост описываемпти ческий ляется лируем го уровня, оптическую ет в резетируемсвязыва рвуаре и раом уровне,ллю- решетющие при натор вня для сигнализации урсодержащие источник с емником излучения, усилитель-интегратор и управляющую нагрузку 12. Недостаток этого детектора - низкааточность сигнализации.Цель описываемого изобрел ения - повышение точности,Это достигается тем, что сигнализатор снабжен объективом, установленныммежду оптическим чувствительным элементом и фотоприемником, при этом оптический чувствительный элемент выполнен в виде профильной фазовой дифракционной решетки с гармоническим закономизменения высоты профиля, которая обращена профилем к жидкости, а фотоприемник установлен в фокальной плоскости объектива в одном из боковыхмаксимумов пространственного спектра,На чертеже представлена блок-схемаоптического сигнализатора уровня жидкости,Уст ройс 1, заполненный ж , и тво содержит корпусидкостью,коллиматор 2Фазовую дифракционнку 4, объектив 5., пространственныйоптический фильтр 6, фотоприемник 7.Устройство работает следующим обПараллельный пучок света из коллиматора 2 проходит через слой жидкостии попадает на одномерную фазовую дифракционную решетку 4, выполненную изпрозрачного материала, показатель преломления которого близок к показателюпреломления жидкости. Для уменьшениячисла пространственных частот фазовыйпроФиль решетки изготовлен по гармоническому закону, что обеспечивает появление только частот первого порядка ди 4 ракции, не считая нулевого, который присутствует всегда.Объектив 5, установленный над дифракционной решеткой, фокусирует параллельные пучки в плоскости пространственного оптического фильтра 6, которыйпредставляет собой непрозрачный экранс отверстиями, соответствующими частотам; первого порядка дифракции, т.е, отвечающих формулеыиЧ Ь щ А 25где В - порядок дифракции (в данном случае щ =1),- угол (из центра объектива)-го .порядка дифракции;Ь - шаг дифракционндй решетки,30Я. - длина водны света.Световой яоток, прошедший простран-ственный фильтр 6, попадает на-фотоприемник 7, сигнал которого управляет кла 35паном впуска жидкости, При подъеме уров ня жидкос 1 и цо касания дифракционнойрешетки 4 последняя как бы превращается в эквивалентную плоско-параллельнуюпластинку вследствие равенства показа 40 телей преломления жидкости и решетки,что ведет к исчезновению сигнала на,фотоприемнике 7 за счет фсхлопывания"пространственного спектра частот (всеизлучение будет сфокусировано в нулевом порядке),Повышение точности объясняется тем,что высота профиля решетки сравнима сдлиной ,волны света и колеблется от долей микрона цо нескольких микрон и,следовательно, точность доэированияопределяется этими значениями,формула изобретенияОптический, сигнализатор уровня жидкости содержащий источник света, фото- приемник и оптический чувствительный элемент, установленный на контролируемом уровне в корпусе с жидкостью, о тличающийся тем, что, сцелью повышения точности, ои снабжен объективом, установленным между оптическим чувствительным элементом и фотоприемником, при этом оптический чувствительный алемент выполнен в виде профильнойфаэовой дифракционной решетки с гармоническим законом изменения высоты профиля, которая обращена. профилем к жидкости, а фотоприемник, установлен в фокальной плоскости объектива в одном иэ боковых максимумов пространственного спектра.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство СССР % 427237, кл, С 01 Р 23/22, 1972,2. Патент франции % 2219403, кл. С 01 Р 23/22, 1974.620827 Составитель А. АфонинТехред А. Богдан Корректор Л, Веселовская ктор Т, За 2 Подписное итета Совета Министров С я набд, 4 И ПП Патекг",. г. Ужгород, ул. Фили аяу Заказ 4642/37 ираж 87 ЦНИИПИ Государственного ком по делам изобретений 113035, Москва, Ж,