Дискретный оптический уровнемер

и 821938 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сею з СоветскихСоциалистнческииРеспублик(51) М. Кл. 6 0123/22 Веуларетвениый кемнтет СССР в делам взобретений н 9 тюдытвй(54) ДИСКРЕТНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР 1Изобретение относится к дискретньв 4оптическим уровнемерам и может бытьприменено для измерения уровня как проэрачньх, так и непрозрачных сред,Известен индикатор уровня жидкости,содержаший волоконный светопровод в не 5прозрачном покрытии, имеющий оголенныйучасток, расположенный в горизонтальнойплоскости на высоте контролируемого. Недостаток его заключается в низкой15надежности и точности измерения, а также ограниченном диапазоне измерения иприменения,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является прибордля дистанционного определения уровняжидкости в резервуаре, содержащий расположенные равномерно по высоте контролируемого уровня Ч -образные свето 2проводы, оголенный в средней части, на одном конце которых установлен источник излучения, а на другом приемники излучения, причем оголенные части светопроводов выполнены в виде призм, основная грань которых пропускает световой поток, будучи погруженной в жидкость и отражает его, когда находится вне жидкости Г 2Недостаток данного устройства заключается в сложности оптической системы и низкой точности измерений,Цель изобретения - повышение надежности, точности, расширение диапазона измерения и применения. Поставленная цель достигается тем, что оголенные части светопроводов имеют форму, петли в горизонтальной плоскости с числом поворотов более одного, и введены экраны, установленные между оголенными участками соседних светопроводов и между оголенными участками каждой петли.9384 5 О 3 82 1.На фиг. 1 представлена общая схема устройства; на фиг. 2 - разрез А-Л на фиг, 3,.Емкость 1 заполнена измеряемой жидкой средой 2. Источник 3 светового излучения посредством волоконных свето- проводов 4 в непрозрачном покрытии сое динен с приемником 5 светового излучения, Каждый волоконный светопровод 4 имеет оголенный участок 6, расположенный в горизонтальной плоскости .на высоте контролируемого уровня и выполненныйв виде петли с числом поворотов болееодного, Оголенные участки 6 расположены равномерно по высоте контролируемого уровня, причем расстояниемежду ними выбирается в зависимостиот требуемого числа дискретности измерения уровня. В емкости 1 установленыстойки 7 крепления. К стойкам 7 прикреплены экраны 8, установленные междуоголенными участками 6 соседних провопов, При этом каждый экран 8 имеетвертикальные ребра 9, которые располо-жены между оголенныйи участками 6каждой петли. Приемник 5 светового излучения подключен к блоку 10 обработкисигнала, который своим выходом подключен к регистрирующему устройству 11.Урбвнемер работает следующим образом.При пустой емкости 1. оголенныеучастки 6 светопроводов 4 находятся в,воздухе и для них практически выпол"няются условия полного внутреннего отражения пучка лучей, идущего ог источника 3 светового излучения. При этомсветовой поток от источника 3 попадаетпо светопроводам 4 в приемник 5 светового излучения практически без искажения и ослабления. Для обеспечения болееполного использования эффекта полного"внутреннего отражения светопроводы 4выполняются из оптических волокон, имеющих сердцевину с показателем преломления П и оболочку с показателемпреломления по, По мере заполненияемкости 1 оголенные участки 6 светопроводов 4 последовательно оказываютсяв жидкости 2. В этом случае нарушаются условия полного внутреннего отраженияна границе стекло-жидкость. Нарушениеукаэанных условий приводит к тому, чточасть светового потока проникает в жидкость 2 и происходит уменьшение светового потока, попадающего в приемник 5.Величина светового потока, проникающегов жидкость 2, зависит в первую очередьпри прочних равных условиях от величины поверхности соприкосновения оголенногоучастка 6 с жидкой средой, В связи стем, что оголенные участки 6 выполненыв виде петли, число поворотов которой составляет величину более одного, поверхность контакта каждого участка 6 с жидкостью 2 увеличивается в ( ги +1) раз,где и - число поворотов петщ.Из этого следует, что при кон такте оголенного участка 6 с жидкостью2 происходит существенное уменьшениеинтенсивности светового потока, поступающего в приемник 5. Это значительноувеличивает надежность и точность 15 дискретного измерения уровня. Для того,чтобы уменьшить взаимное влияние оголенных участков 6 соседних светопроводов 4 и оголенных. участков одной петли,при рассеивании светового потока вжцдкость 2 между указанными участкамиустановлены непрозрачные экраны 8 свертикальными ребрами 9, причем экраны 8 и ребра О выполнены из материала,степень черноты которого равна 0,951,0. Такие экраны 8 с ребрами ж обеспечивают значительно поглощение, рассеянного в жидкость 2 светового потока итем самым существенно повышают точностьи надежность измерения уровня, исключаявлияние рассеянных в жидкость световыхпотоков. на работу соседних светопроводов. Экраны 8 с ребрами 9 закрепленына вертикальных стойках 7, Уменьшениесветового потока на выходных торцах 35светопроводов 4 при повышении уровняжидкости фиксируется в приемнике 5светового. излучения, К выходу приемникаподключен блок 10 обработки сигнала,который представляет зафиксировайнйеприемником 5 сигналы в аналоговом илицифровом виде, Далее с выхода блока 10информация поступает на регистрациоиноеустройство 11. Устройство 11 фиксирует изменение уровня жидкости 2 в емкости 1. При уменьшении уровня жидкости 452 в емкости 1 происходит последователь-,ное увеличение светового потока на выходных торцах светопроводов 4, что инаходит свое отражение в устройстве 11 формула изобретения Дискретный оптический уровнемер содержащий расположенные равномерно по высоте контролируемого уровня Ч -образные светопроводы, оголенные в средней части, на одном конце которых установлен источник светового излучения, а на/62 Тираж 702ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и13,3035, Москва, Ж, Раушс Подписноетета СССРткрытийая наб., д. Заказ 1798 л ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная другом - приемники излучения, о т л ич а ю щ и й с я тем, что с целью повышения надежности, точности, расширения диапазона .измерения и применения, оголенные части светопрово 5дов имеют форму петли е горизонтальной плоскости с числом поворотов более одного, и введены экраны,установленные между оголенными участками соседних светопроводов и междуоголенными участками каждой петли. Источники информации,принятые во внимание при експертще Патент Великобритании М 14 В 393.0,кл. Ю 1 Н, опублик. 1977. 2, Патент США М 3120125,кл. 73-293, опублик. 1964 (прототип).