Сигнализатор уровня

 

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и позволяет повысить точность измерения за счет повышения чувствительности. Оптически прозрачная ампула 1 с жидкостью 2 и пузырьком 3 снабжена передающим 6 и приемным 7 световодами, оси которых расположены в вертикальной осевой плоскости ампулы. Световой поток от излучателя 8 по световоду 6 попадает на поверхность пузырька 3 и отражается им на грани прямоугольной призмы 4, направляющей излучение обратно на пузырек 3, Вторично отраженный от него луч фиксируется через световод 7 фотоприемником 9. Ширина коридора излучения ,-образованного призмой 4, меняется при перемещении центра пузырька относительно нулевой отметки шкалы уровня, вызванном изменением положения объекта 11. 2 ил. СО СХ QD СД фи2.2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 6 01 С 9/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСМОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ !з . 13

i PC !%" . г (21) 3848207/24-) Q (22) 29, 11, 84 (46) 07.11.86. Вюл. И - 41 (72) А,Ф.Крупнов (53) 528.541(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 154030, кл. G 01 С 9/32, 30,03.62, Авторское свидетельство СССР

К 286251, кл. G 01 С 9/28, 20.06.79. (54) СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ (57) Изобретение относится к геодезическому приборостроению и позволяет повысить точность измерения за счет повышения чувствительности. Оптически прозрачная ампула 1 с жидкостью 2 и пузырьком 3 снабжена пере„„SU„„1268950 А1 дающим 6 и приемным 7 световодами, оси которых расположены в вертикальной осевой плоскости ампулы. Световой поток от излучателя 8 по световоду 6 попадает на поверхйость пузырька 3 и отражается им на грани прямоугольной призмы 4, направляющей излучение обратно на пузырек 3.

Вторично отраженный от него луч фиксируется через световод 7 фотоприемником 9 ° 111ирина коридора излучения,- образованного призмой 4, меняется при перемещении центра пузырька относительно нулевой отметки шкалы уровня, вызванном изменением положения объекта 11. 2 ил.

1268950

Изобретение относится к геодезическому приборостроению, а именно к юстировочным датчикам уровня, положения, измерителям угловых координат, Целью изобретения является повышение точности измерения за счет повышения чувствительности.

На фиг. 1 схематично показан сигнализатор уровня в сборе; на фиг. 2 — оптический ход луча в элементах сигнализатора.

Сигнализатор состоит из оптичес. ки прозрачной ампулы 1, наполненной жидкостью 2 с пузырьком 3, и отражателя 4 типа прямоугольной призмы и прозрачной шкалы 5 с нанесенными на ней рисками. Ампула снабжена передающим 6 и приемным 7 световодами, свободные торцы которых подводятся к излучателю 8 и фотоприемнику 9. Во избежание влияния конденсата и инея на отражательные свойства призмы грани ее защищены зазеркаленным покрытием. Ампула с жидкостью и. светонодами закреплена в корпусе 10, который устанавливается на объект 11.

Прямоугольная призма 4, являющаяся составной частью оптически прозрачной ампулы 1, наполненной <едкостью 2 с пузырьком 3, ра.сположенной в нижней части ампулы 1 с,ершиной, лежащей н плоскости сечения, перпендикулярной оси цилиндра ампулы, проходящей через центр масс, причем противоположные торцы ампулы снабжены приемо-передающими светонодами 6 и 7 с диаграммами излучения, направленными параллельно оси цио линдра ампулы и под углом 45 к касательной образующей пузырька, лежащей в продольной плоскости сечения, Сигнализатор уровня работает по принципу логических значений "Да или нНет без промежуточных значений.

При изменении положения объекта

ll излучение, направленное к поверхности пузырька 3, испытывает отраже-ние и попадает на грани прямоугольной призмы 4, образуя меняющийся н размерах коридор излучения., Ширина коридора излучения уменьшается при подходе центра пузырька к нулевой отметке до диаметра плоскости отражения пузырька, при которой угол между вторично падающим на поверхность пузырька и отраженным от нее лучом составляет 90

В этом случае вторично отраженный.от поверхности пузырька луч фиксируется приемным световодом 7, Прямое назначение волоконно-опти5 ческой линии — передача светового излучения на расстоянии.

Однако волокна выполняют две функции. Первая функция — передача энергии, вторая — формирование остроl0 направленного узкого пучка излучения, Излучающий свободный торец волокна используется как точечный источник с малой апертурой излучения, диаграмма которого строго направлена на выпуклую поверхность пузырька.

Учитывая малое расстояние от излучающего торца светонода до поверхности пузырька, а также направленность р0 диаграмм, можно отметить, что максимум световой энергии отражается .и передается к приемному светоноду узким, почти параллельным, пучком, при этом сформированный после отра25 жения узкий пучок лучей создает острую настройку в момент совпадения оптических осей призмы и пузырька (т.е. в случае горизонтального расположения уровня).

30 Комбинация — волоконно-выпуклая поверхность пузырька позволяет обойтись без применения фокусирующих линз, так как за счет кривизны поверхности пузырька в приемный светонод попадают только центральные от35 раженные лучи излучающей диаграммы источника.

Наличие движущегося пузырька, отражательной призмы и сканирующего

40 вторично отраженного от сйеричес— кой поверхности пузырька луча в вертикальной плоскости позволяет использовать сигналиэатор в устройст-. вах автоматического контроля, фик-

45 сирующих Горизонтальный уровень ис следуемого объекта„

Формула изобретения

Сигнализатор уроння, содержащий цилиндрическую ампулу с жидкостью и пузырьком, жестко прикрепленную к призме, вершина которой расположена в плоскости, перпендикулярной оси цилиндрической ампулы и прохо55 дящей через ее центр масс, о т— личающийся тем, что, сцелью повышения точности за счет повышения чувствительности, он снаб1268950

Составитель М.Васильев

Редактор Г.Гербер Техред Л.Олейник Корректор В. Синицкая

Заказ 6023/42 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, F,-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 жен последовательно расположенными источником излучения, первым световодом, вторым световодом и приемником излучения, причем оптические оси световодов расположены в вертикальной осевой плоскости ампулы и оптически сопряжены друг с другом через поверхность пузырька и призму.