Способ определения высоты столба бесцветной уравновешивающей жидкости в измерительной трубке с прозрачными стенками

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российекой Федерации по патентам и товарным знакам

1 (21) 4908604/1 0 (22). 06.02.91 (46) 30.1093 Бюл. Йо 39-40 (71) Самарский государственный аэрокосмический университет (72) Кирильцев ВТ„Стебнев СД (73) Кирильцев Валерий Трофимович (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫСОТЫ СТОЛБА БЕСЦВЕТНОЙ УРАВНОВЕШИВАЮЩЕЙ .ЖИДКОСТИ В ИЗМЕРИТЕЛ6НОЙ ТРУБКЕ С

ПРОЗРАЧНЫМИ СТЕНКАМИ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к жидкостным манометрам и уровнемерам в виде указательного стекла. Цель— повышение надежности визуального определения высоты столба жидкости. Сущность изобретения: измерительную трубку 1 с прозрачными стенками, (в) RU (и) 2002223 CI . (5Ц 5 G01 L7 )8 имеющую круглое или чечевицеобразное поперечное сечение, освещают световым потоком, формируемым как поток с параксиальным направлением его лучей. В непосредственной близости от задней фокальной плоскости цилиндрической собирающей линзы, образованной прозрачными стенками измерительной трубки 1 и заполняющей ее бесцветной жидкостью, располагают экран с нанесенной на нем шкалой и определяют высоту столба уравновешивающей жидкости в измерительной трубке 1 по положению границы яркой полосы на шкапе экрана.

Источник 2 света и трубка 1 заключены в корпусе Э.

Положительный эффект: повышение надежности визуального определения высоты столба жидкости в измерительной трубке независимо от внешнего освещения. 2 ил.

2002223 дифманометра границы уровней жидкости получились достаточно четкими.

На фиг,1 и 2 приведены схемы устройств, реализующих предлагаемый способ..

На фиг.1 показана измерительная трубка 1 с чечевицеобразным поперечным сечением, а на фиг.2 — с круглым, На обеих схемах измерительная трубка

1 вместе r. линейным источником 2 света, 55

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к жидкостным манометрам и уровнемерам в виде указательного стекла (колон ки), Известен жидкостный манометр, содержащий измерительный канал с прозрачны.. ми стенками и с рабочей жидкостью, причем канал размещен между прозрачной шкалой и лампой подсветки,. Вкала выполнена. в виде прямоугольной призмы, на передней и задней гранях которой нанесены деления.

Высота столба уравновешивающей жидкости измеряется по мениску, наблюдаемому через прозрачные стенки измерительной трубки или через прямоугольную прозрач. ную призму со шкалой.

Недостатком этого способа является то, что более или менее четкий мениск наблю- : дается лишь вблизи измерительной трубки, т.е, визуальное определение высоты столба 20 уравновешивающей жидкости на некотором расстоянии от наблюдателя затруднено.

Наиболее близким является способ определения высоты столба бесцветной урав- 25 новешивающей жидкости в измерительной . трубке с прозрачными стенками при ее подсветке. Лампы подсветки - сзади экрана, причем сам экран выполнен светопоглощающим с щелью не более внутреннего диа- 30 метра трубки вдоль асей ее длины, При подсветке, в виду различия преломленйя света в средах разной плотности, возникает эффект мнимой окраски жидкости, что позволяет получить ярко выраженную границу 35 жидкости, которая легко просматривается при.визуальном отсчете и четко фиксируется на фотографии. Таким образом экран расположен между источником света и измерительной трубкой и служит лишь для 40 формирования потока света необходимой геометрии (2).

Недостатком этого способа является то, что более или менее четкий мениск может наблюдаться лишь вблизи столба 45 уравновешивающей жидкости. Подсветка измерительной трубки с бесцветнойуравновешивающей жидкостью была использована в основном для того, чтобы при фотографировании показаний жидкостного расположенным параллельно ей и вдоль всей длины трубки, заключены в корпусе 3.

Заполненная оптически прозрачной жидкостью трубка с прозрачными стенками и круглым или чечевицеобразным поперечным сечением "работает" как цилиндрическая собирающая линза в отличие от незаполненной (пустой) трубки.

При освещении. измерительной трубки, заполненной оптически прозрачной жидкостью, световым потоком с параксиальным. направлением его лучей на экране 4, расположено s непосредственной близости от задней фокальной плоскости цилиндрической линзы, образованной прозрачными стенками измерительной трубки 1. и заполняющей ее бесцветной жидкостью, получается от- четливое изобретение темных границ трубки 1, соответствующих ее геометрической тени; и находящейся внутри их резко выделяющейся яркой полосы.

Очевидно, что в случае, когда оптически прозрачная жидкость заполняет часть такой трубки1, яркая полоса на экране 4 будет соответствовать лишь высоте (длине) заполнения.:

Принципиальное отличие. между приведенными схемами заключается B.том, что на .фиг.2 яркая полоса шириной S наблюдается через тонкий диффузионно пропускающий экран 4 с нанесенной на нем шкалой, а на фиг.1 она может наблюдаться как через диффузионно пропускающий экран, так и на диффузионно отражающем экране. Расстояние, характеризующее положение задней фокальной плоскости собирающей линзы, образованной прозрачными стенками измерительной трубки и заполняющей ее оптически прозрачной жидкостью, зависит как от геометрии поперечного сечения измерительной трубки 1, так и от показателей жидкости и материала трубки.

По схеме, приведенной на фиг.2, было собрано устройство, состоящее иэ стеклянной трубки с наружным диаметром 5,5 мм, внутренним -2,8 мм и длиной 950 мм. Экран со шкалой был изготовлен из молочного стекла. На внутреннюю поверхность корпу са было нанесено светопоглощающее покрытие.

Исследования показали, что при использовании в качестве уравновешивающей жидкости воды достигается яркость светящейся полосы на экране вполне достаточна, чтобы не предъявлять никаких требований к освещенности рабочего помещения (внешнему освещению) и наблюдать эту полосу с любого расстояния, с которого отчетливо различимы деления шкалы на экране; граница яркой полосы на экране соответст2002223 измерительной трубке с прозрачными стенками, . вует положению мениска столба уравновешивающей жидкости в измерительной трубке.

Использование изобретения позволяет повысить надежность визуального определения высоты столба бесцветной (слабо окрашенной) уравновешивающей жидкости в (56) 1, Авторское свидетельство СССР

5 . Мг 1585695, кл, 6 01 1 7/18, 1990, 2. Авторское свидетельство СССР

М 553496, кл. 6 01 L 7/18, 1977.

Составитель В. Кирильцев

РедактоР T. ЛошкаРева ТехРед М,МоРгентал КоРРектоР С Лисина

Заказ 3170

Тираж Подписное

НПО "Поиск* Роспатента

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

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

Формула "Îáðåòe Hè ;10 формируют как поток с параксиальным на

СПОСОБ ОПРЕдЕЛЕНИд ВцСОТц равлением его.лучей, в непосредственной

СТОЛБА БЕСЦВЕТНОЙ урдВНОВЕщИ близости от задней фокальной плоскости

:ВАЮщЕИ ЖИДКОСТИ В ИЗМЕРИТЕЛ,- -цилиндрической собирающей линзы, обраH0A TpYSKE . C ПРОЗрАЧНцМИ эованной прозрачными стенками измериСТЕНКАМИ; имеющей круглое или чечеви- 15 тельной трубки трубки и заполняющей ее бесцветной жидкостью, располагают экран с нанесенной на нем шкалой, а о высоте цеобразное поперечное сечение, при кото- . бесцветнои жидкос Р ром ее освещают световым потоком, авновешивающей жидкости в иэотличающийся тем, что, с целью повыше-.. < o 6 у -ме ительной трубке судят по положению ния. надежности визуального определения:, меРительнои РУб" Уд .высоты столба жидкости, световой поток гРаницы Яркой полосы на шкале экРана,