Устройство для определения уровня жидкости
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения уровня жидких сред. Цель изобретения - повышение чувствительности устройства. При погружении устройства в жидкость контактирующая часть чехла 4 под действием давления столба жидкости прогибается и касается внутренней поверхностью стенок поверхности световода 3. Интенсивность излучения на выходе световода 3 увеличивается по мере увеличения уровня жидкости. 2 ил.
союз соВетских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 F 23/22
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ i ЕгА
ФИГ. 1 (21) 4741772/10 (22) 11.07.89 (46) 07.12.91, Бюл. М 45 (71) Винницкий политехнический институт (72) А.M.Áàá÷åíêî, С.M.Äîâãàëåö и С.В.Адаменко (53) 681.128.65(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР по заявке М 4004864/10, кл. 6 01 F 23/22, 29.09.88. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
УРОВНЯ ЖИДКОСТИ
„„ )„„1 9 84 А1 (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения уровня жидких сред. Цель изобретения
- повышение чувствительности устройства.
При погружении устройства в жидкость контактирующая часть чехла 4 под действием давления столба жидкости прогибается и касается внутренней поверхностью стенок поверхности световодэ 3. Интенсивность излучения на выходе световода 3 увеличивается по мере увеличения уровня жидкости, 2 ил. 1896884
Изобретение относится K измерительной технике и может быть использовано в качестве устройства, предназначенногo дл; определения уровня жидких сред в различных отраслях народного хозяйства.
Целью изобретения я вл яется по вы гв е— ние чувствительности устройства.
На фиг,1 изображена схема устройства,: на фиг.2 — статические xapaKTeðëcòæêè устройства.
Устройство для определения уровня жидкости содержит источник 1 и,tty eé e, оптически связанный с входом бг:ока 2 ввода излучения, выход которого оптически связан с верхним торцом свеговода 3, пом,"; — щенного с зазором в герметичный чехол 4 с упругими эластичнь;ми стенка и. и>книйторец световода 3 оптически связан с входо, л блока 5 вывода излучения, выход которого оптически связан с блоком 6 фотоприемника, выход которогО через блок 7 вычислени, электрически связан с блоком 8 индика х:,„
Герметичный чехол 4 cv световодс>м .". по,",11щен в резервуар с жидкость о, Устройство работаег следующим обр,юзом.
Оптическое излучение от источника 1 через блок 2 ввода изл,чения пост>пае> в световод 3 под углом, обеспечива;"щим у. .ловие полного внутреннегэ Отражения ПВО на границе световод-всэдух. сохраняюще:-:.— ся и и ри KQHTBKTe светоao lla с вн",трен >" им и поверхностями стенок чехла 4, Материал стенок чехла 4 выбираегсл исх;, ;я из условия ПВО nz n1sin О >, где п, .;: — показатели преломления световсда 3 и стенок чехла 4 соответственна; 91 — угол падения . лучей на боковые грани свеяовода 3 относи-тельно нормали к ним,, азор между стенками чехла 4 и световодом 3 вь|би;с>ается для исключения влияния материала чехла 4 на распространение оптичесы: га излучения в световоде при отсутствии жидкс1сти, Стенки чехла 4 герметично соединены с нижним выходным торцом световода 3, что исключает попадание жидкости в полость меж;;у световодом З.и стенками чехла 4.
При погружении устрой тва э жидкость контактирующая с жидкостью ча —,::, .Вхла 4 под действием давления столов жидкОсти прогибается и касается внутрен.-:ev, пове;..>хностью стенок поверхнос и ceeTовода,3.
При этом за счет сокращения гготерь излучения на границе светово,-";=-оэдух интенсивность излучения на выхоДВ световОДВ 3 увеличивается по мере увеличени: уровня жидкости. Уравнение преобразования сптической мощности излучения, гголо>кенн.. е в основу работы предлагаемы-о устройства, при вводе узкого параллельного пучка лучей имеет вид где Рв, — вводимая в световод мощность
ИЗЛУЧВ Н И Я;
Rp<, Rp — френелевские коэффициенты отражения излучения на границе световода
3 со стенкой чехла 4 и воздухом соответственно для Р-составляющих вектора напря>кенности электрического поля;
11
853, Яз To же, для S-составляющих вектора напря>кенности электрического поля;
g- коли,ecTL>o отражений на участке световода 3, граничащего со стенкой чехла 4;
2( гв — количество отражений на участке световода 3, окруженного воздухом;
e — коэффициент ослабления светового потока при прохождении оптического пути От источника 1 излучения до блока б фотоприемника.
Через блок вывода излучения световой поток направляется на блок фотоприемниКа, после которого электрический сигнал, пропорциональный уровню жидкости, попа Э (" дается в блок 7 вычислений, производящий пересчет сигналоь блока б фотоприемника в требуемом масштабе, после чего информация об уровне жидкости отображается на индикаторах блока 8 индикации, Статические характеристики устройства для различных материалов чахла 4 иэображень: на фиг,2. Кривые 1 и II
cooTaeтств „от показателям преломления материала ехла 4 1,33 и 1,41. Кривые Ш и.
И рассчитаны для показателей преломле. ния 1,45 и 1,50 соответственно. Иэ сравнения представленных статических характеристик устоойства следует, что с увеличением показателя преломления матери45 ала чехла 4 растет чувствительность уст рОЙст ва.
Формула изобретения
Устройс-гво для Определения уровня жидкости, содер>кащее источник направленного излучения, выход которого связан через блок ввода излучения с вертикально установленным световодом, выходной торец:îòîðîãî оптически связан с входом фотоприемни;<а через блок вывода излучения, (" 1 а oûõoÄ блока фотОприемника свЯзан с блоком индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, в него введен герметичный чехол с упругими эластичными станками, выполненными из
1696884
5O H
Я Г
Составитель А.Удалое
Техред M.Moðãåíòàë
Редактор И.Шулла
Корректор Н.Ревская
Заказ 4297 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 материала, показатель преломления которого отвечает условию формирования полного внутреннего отражения излучения на границе световод- стенка герметичного чехла, имеющего зазор со световодом.
