Устройство для детектирования уровня жидкости

 

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к приборам контроля и индикации наличия и уровней жидкости. Целью изобретения является расширение области применения и повышение точности измерений. Оттарированный предварительно контейнер 1 заполняют жидкостью, как только нижняя часть мениска попадает в зону распространения излучения, последнее как через линзу через контейнер 1 попадает в приемник 3, а оттуда на средство 6 индикации, сигнализирующее о наличии жидкости.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 F,23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4450690/10 (22) 29.06,88 (46) 07.08.91. Бюл. М 29 (72) В.Н.Комаров, А.Н.Суровцев, Н.И.Никулин и Г.В.Корчагин (53) 681.121(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 504137, кл. G 01 N 11/06, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к области приИзобретение относится к приборостроению. а именно к приборам контроля и индикации наличия и уровней жидкости как прозрачной, так и непрозрачной в любых емкостях и трубопроводах, и может быть использовано в электронной, химической, фармацевтической и других отраслях техники.

Целью изобретения является расширение области применения и повышение точ. ности измерения, На фиг.1 представлено устройство, общий вид; на фиг,2 — сечение А-А на фиг.1;.на фиг.3,4 — схема соединения индикатора с .источником питания и регистрационным прибором.

Устройство содержит контейнер 1 (емкость, трубопровод, трубку и т.д.), источник

2 излучения (может быть в виде источника светового или ИК-излучения в зависимости от прозрачности жидкости и контейнера).

Источник 2 излучения размещен на одной прямой у противоположных периферийных стенок контейнера 1 с приемником 3 излучения. Источник 2 и приемник 3 размещены напротив друг друга на одном уровне.

„„SU „„1668871 Al боростроения, а именно к приборам контроля и индикации наличия и уровней жидкости. Цел ью изобретения является расширение области применения и повышение точности измерений, Оттарированный предварительно контейнер заполняют жидкостью, как только нижняя часть мениска попадает в зону распространения излучения, последнее как через линзу через контейнер 1 попадает в приемник 3, а оттуда на средство 6 индикации, сигнализирующее о наличии жидкости. 4 ил.

Контейнер 1 в поперечном сечении выполнен в виде двояковыпуклой линзы, ограниченной кривыми второго порядка с коэффициентом уравнения 00 < az < О (фор. ма сжатого эллипсоида): Источник 2 и приемник 3 излучения размещены на оптической оси образованной линзы. Источник 2 и приемник 3 размещены в корпусе 4 с возможностью изменения расстояния между ними. В зависимости от длины волны .излучения и от типа излучателя применяются различные источники 5 питания (от обычной батареи до импульсного). Приемник 3 излучения подключен к средству 6 индикации, в качестве которого может быть использован осциллограф либо индикатор в виде стрелочного или звукового прибора, например милливольтметр МЗЗЗК. Для усиления сигнала, поступающего на приемное устройство. может быть использовано усилительное устройство. Приемник 3 излучения в зависимости от назначения устройства (в качестве измерителя уровня или контроля наличия жидкости) может быть соединен как с исполнительным механизмом (дающим сигнал на включение-выключение какого1668871 либо средства, например подающего жидКость, или перекрытие крана и т.д.), так и с ° есто схождения лучей. Оно находится меж- 35

50 сигнальным устройством (осциллографом и т.д.), показывающим наличие (отсутствие) жидкости в кон ейнере 1.

Устройство для детектирования уровня жидкости работает следующим образом.

Перед работой контейнеру 1 придают орму двояковыпуклой линзы, например, жатием с обеих сторон, Форму фиксируют, онтейнер 1 заполняют жидкостью и осущетвляют настройку с целью определения метоположения источника 2 и приемника 3 злучения. Первоначально определяют метоположение фокуса и двойного фокуса, направляя на контейнер 1 с жидкостью параллельный пучок излучения, например, от оллиматора. Затем берется реальный исочник 2 излучения и устанавливается до окуса образованной "линзы". По другую торону контейнера 1 образуется поток расодящихся лучей, которые не пересекают главную оптическую ось, т.е. не фокусиру отся на ней. Следовательно, размещать ис Гочник 2 излучения до фокуса "линзы" ельзя, т.е. устройство неработоспособно.

Далее изменяют местоположение источниа 2 излучения — устанавливают его в фокусе линзы". B этом случае после прохождения

Контейнера 1 получается параллельный пу ок излучения, что также непригодно для

r помянутого назначения. Далее источник 2 злучения устанавливают за фокусное растояние (= полуторное) и вновь on ределяют у фокусным расстоянием линзы и двойным окусом (= полуторное фокусное расстояие), Это место схождения лучей является и естом установки приемника 3 излучения. В случае же размещения источника 2 излучеНия за двойным фокусным расстоянием количество лучей, пришедших на контейнер 1, Очень мало, что не может обеспечить рабо.госпособность устройства. Далее жидкость из контейнера 1 удаляется, и показатель преломления и вне контейнера становится гаким же, как и внутри него, а лучи от источника 2 рассеиваются, излучение на приемник 3 не поступает, Таким образом, для

Обеспечения возможности получения максимума излучения на приемном устройстве

3 необходимо излучатель 2 установить в корпусе 4 так, чтобы он находился на главной оптической оси образованной линзы от

30 контейнера 1 на расстоянии, большем фокусного, но мен.ьшем двойного фокусного расстояния, а сфокусированный по другую сторону контейнера пучок лучей на главную оптическую ось находился на расстоянии от контейнера, большем фокусного и меньшем двойного фокусного, Заполняют контейнер

1 жидкостью, Приемник 3 излучения устанавливают по другую сторону контейнера 1 так, чтобы сфокусированный пучок лучей попадал на светочувствительный слой. Место размещения источника 2 и приемника 3 излучения зависит от размера контейнера, типа излучателя, а также от показателя преломления излучающей жидкости, но в любом случае они должны быть размещены между фокусным расстоянием и двойным фокусом, После удаления жидкости из контейнера 1 вновь. включают источник излучения и регулируют его мощность так, чтобы доходя- ° щая до светочувствительного слоя приемника 3 мощность была недостаточной для срабатывания исполнительного механизма или сигнального устройства (осциллографа и др.). Мощность попадающего излучателя на приемник 3 можно регулировать перемещением излучателя 2 и приемника вдоль главной оси. Затем контейнер 1 вновь заполняют жидкостью. Как только нижняя часть мениска попадает в зону распространения излучения, последнее как через линзу через контейнер 1 попадает в приемник 3, а оттуда на осциллограф или другое средство

6, сигнализирующее о наличии жидкости, Подачу жидкости прекращают, Затем цикл повторяется по мере расхода жидкости.

Формула изобретения

1. Устройство для детектирования уровня жидкости, содержащее контейнер, выполненный иэ оптически прозрачного материала, источник и приемник излучения, размещенные на одном уровне по разные стороны контейнера, о.т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения. точности, контейнер в поперечном сечении выполнен в форме двояковыпуклой линзы, ограниченной пф верхности сжатого или вытянутого эллипса.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что источник и приемник выполнены в виде инфракрасных преобразователей.

1668871, Puz.2

1668871

Составитель Т.Сергеева

Редактор Г;Наджарян . Техред M,Mîðãåíòàë Корректор В.Гирняк

Заказ 2650 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101