Индикатор вида жидкости

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 840711(23) П риоритет до делам изобретений и отирытиЛОпубликовано 23.06,81, Бюллетень23 Дата опубликования описания 23. 06. 81Московский ордена Ленина авиационный институт им, Серго Орджоникидзе(54) ИНДИ 1 АОР ВИДА ЖИДКОСТИ Изобретение относится к оптоэлектронике и может найти применение в устройствах индикации вида жидкостей.Известно устройство для определе 5 ния вида жидкости, содержащее источник излучения, световод и приемник излучения, В основе этого устройства лежит принцип нарушения условия полного внутреннего отражения 1 1 .Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяиндикатор вида жидкости, содержащийпоследовательно расположенные ис 4точник излучения, световод, контакти. 15 рующий с контролируемой средой,приемник излучения и электрическую схему. Для измерения коэффициента преломления контролируемой жттдкостив рефрактометре имеется изогнутый щволоконный световод, погруженныйизмерительной частью в контролируемуюсреду, причем соединительные частисветовода снабжены защитной оптической оболочкой, а его измерительнаячасть выполнена в виде горизонтального отрезкаМ ,Недостатком этого устройства являются низкая чувствительность кразличным типам жидкостей, ограничение точности измерения на заданной глубине диаметром оптическоговолокна, наличие световых потерь вместах изгиба световода.Цель изобретения - повышение чувствительности устройства к различным видам жидкостей путем регулировки световой энергии,Указанная цель достигается тем,что световод выполнен в виде плоской диэлектрической пластины, причемк внутренней поверхности пластиныпримыкает слой электрооптическогоматериала, электроды которого соединены с нагрузочным сопротивлениемэлектрической схемы,На чертеже схематически изображенпредлагаемый индикатор вида жидкости84071 3с элементами электрической схемы,общий вид,В светонепроницаемом корпусе 1закреплены источник 2 излучения,приемник 3 излучения и располагаемыймежду ними плоскопараллельный диэЛектрический световод 4.На внутренней поверхности плоскопараллельного диэлектрического световода и на внутренней поверхностистеклянной крьппки 5 напыпены про. -зрачные электроды 6. К внутреннейповерхности световода 4 примыкаетслой электрооптического материала7, заключенного между тефлоновымипрокладками 8 и прозрачными электро-.дами, к которым подпаяны соединительные провода, образующие положительную обратную связь от нагрузочного сопротивления 9. Клеммы О и 11предназначены для подключения напряжения питаниу источника излучения клеммы 12 и 13 - для напряжения питанияприемника излучения, клеммы 14 и 15 -для подключения напряжения смещенияв случае работы индикатора вида жидкости в релейном режиме. В случаеработы устройства в линейном режимеклеммы 14 и 15 закорочены.Выполнение световода в виде плоскопараллельной диэлектрической пластины ведет к увеличению чувствительности, так как все лучи не изменяютсвоего угла распространения по длине волновода, а наилучшая чувствительность - при углах распространения близких,к углам полного внутреннего отражения. В оптическом волокнесуществуют скользящие лучи, у которых изменяется угол распространения, 40а в местах искривления световодапроисходит изменение углов распространения, меридиальных лучей.Кроме повышения чувствительности,плоскопараллельный диэлектрическийсветовод обеспечивает более высокую,по сравнению с волокном, точность индикации на заданной глубине, котораяне ограничивается толщиной световода, и отсутствие потерь света в неизмерительной части и на изгибахсветовода.Устройство работает следующим образом.Световая энергия от источника 2излучения, благодаря полному внутреннему отражению лучей в световоде 4,достигает приемника 3 излучения,гдепревращается в электрическую энер-. 1 фгию. Выходное напряжение с нагрузочного сопротивления 9 полностью (илиза вычетом напряжения смещения) прикладывается к прозрачным электродам6, между которыми расположено электро.оптическое вещество 7. Показательпреломления электрооптического вещества увеличивается, количествосветовой энергии, прошедшее черезсветовод 4, уменьшается, напряжениена нагрузке 9 уменьшается, что вьгзывает уменьшение показателя преломления электрооптического вещества довеличины, соответствующей показателюпреломления контролируемой жидкости,Устанавливается равновесное состояние.При изменении показателя преломления контролируемой жидкости 16 световой сигнал на фотоприемнике изменяется, что приводит к изменению напряжения на выгрузке 9, которое способствует еще большему изменениюсветового сигнала, поступающегона фотоприемник до установления равновесного состояния. Таким образом,сигнал, снимаемый с нагрузки 9, . "создает добавочный перепад выходногосигнала путем изменения пропускнойспособности световода в том же направлении, что и контролируемая среда. Это обеспечивает увеличение измекения выходного сигнала при одноми том же изменении показателя преломления контролируемой среды, т.е,повышается чувствительность, Максимальная чувствительность в индикаторе вида жидкости достигается приработе его в релейном режиме (индикации только двух видов жидкости),Точность работы индикатора видажидкости определяется его чувствительностью, Индикатор вида жидкостипозволяет различать жидкости близкиепо физическим свойствам и с показателем преломления, отличающимся всотых и тысячных долях.,Очевидно, что чувствительностьиндикатора вида жидкости определяетсячувствительностью фотоприемника,глубиной модуляции светового потока всветоводе и глубиной положительнойобратной связи. Глубина модуляциизависит от геометрии световода иугла распространения излучения. Глубина положительной обратной связиопределяется величиной нагрузочногосопротивления и модуляционной характе.ристикой электрооптического вещества,840711 формула изобретения ставитель Н. Гусеваред И.ГолинкаКорректор Н. Бабинец актор О. Малец раж 907 Подписное твенного комитета СССР изобретений и открытий Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 4751/63 ВНИИПИ Госупо дел113035, Мос иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4которая дает воэможность повышения ,чувствительности в 10 раз.Предлагаемое устройство наиболее эффективно использовать в авиации для электрического контроля состояния жид 5 кости внутри заправочных баков само- . летов, особенно в релейном режиме, например, для обнаружения воды в керосине..Индикатор вида жидкости, содержащий последовательно расположенные источник йэлучення, световод, контактирующий с контролируемой средой, приемник излучения и электрическую схе 6му, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности путем регулировки световой энергии, световод выполнен в виде плоской диэлектрической пластины, причем к внутренней поверхности пластины примыкает слой электрооптического материала, электроды которого соединены с нагрузочным сопротивлением электрической схемы,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЯ 1127341 кл. 6 01 й 21/4 бе 19562. Авторское свидетельство СССРУ 518703, кле О О 1 й 21/46, 1976прототип).