Дискретный оптический уровнемер

 

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

С ! (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.09.74 (21) 2058204/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.76. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 02.08.76 (51) М. Кл. G 01F 23/22

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.128.63 (088,8) (72) Автор изобретения

М. Б. Паперно (71) Заявитель (54) ДИСКРЕТНБ1Й ОПТИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР преломленному световоду потоку. При этом диаметры оптических волокон приемного световода больше диаметров оптических волокон излучающего световода.

5 На фиг. 1 показано устройство и расположение волокон в выходных торцах световодов.

Устройство содержит источник света 1, который при помощи излучающего световода 2 связан с емкостью 3. Световод 2 расположен

I0 под углом к поверхности жидкости. Волоконнооптические световоды 4 приемного световода 5 установлены над жидкостью в плоскости, расположенной перпендикулярно к преломленному световому потоку, Приемный световод 5

15 связан с измерительной схемой 6. Выходные торцы 7 оптических волокон излучающего световода 2 расположены по прямой линии (сечение А — А). Сечением Б — Б показано расположение входных торцовых частей 8 волоконнооптических световодов 4, На фиг. 2 изображены варианты (а, б) воздействия на входные торцы 8 оптических световодов 4 преломленного светового потока 9.

Диаметры Д торцовой части 8 волоконнооп25 тических световодов 4 больше диаметров оптических волокон 7 излучающего световода 2.

При этом ширина d преломленного светового потока 9 меньше диаметра торцовой части

30 оптического световода, т. е. d(P.

Изобретение относится к оптическим уровнемерам жидкостей и может найти применение при измерении уровня в герметичных емкостях, заполненных взрывоопасными и химически активными прозрачными и непрозрачными жидкостями.

Известны дискретные оптические уровнемеры (1, 2), содержащие источник светового излучения, световод, приемник излучения и измерительную схему.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому является дискретный оптический уровнемер (3), содержащий источник и приемник светового излучения, соединенные с волоконнооптическими световодами, подключенными к оптическим призмам.

Недостатком известных уровнемеров является низкая точность измерения и ограниченность диапазона применения.

Цель изобретения — повышение точности измерения и расширение диапазона применения.

Это достигается тем, что в предлагаемом уровнемере излучающий световод выполнен в виде установленных в ряд по прямой линии оптических волокон и расположен в жидкости под углом к ее поверхности, а входные торцы оптических волокон приемного световода установлены над жидкостью по линии, располоткенной в плоскости, перпендикулярной к (ii) 523295 .

523295

Работа дискретного оптического уровнемера осуществляется следующим образом.

Световой поток от источника света 1 по излучающему световоду 2 поступает в емкость

3, проходит контролируемый столб жидкости и, преломившись на границе раздела двух сред (жидкой и газообразной), воспринимается входными торцами 8 волоконнооптических световодов 4 приемного световода 5.

С изменением уровня жидкости на величину

ЛЬ меняется толщина столба жидкости, которую необходимо пройти световому потоку от выходных торцовых частей 7 излучающего световода 2. Лри этом происходит движение (показано стрелками) преломленного светового потока 9, который воздействует на различные входные торцы 8 оптических волокон 4 приемного световода 5. В измерительную схему б поступает текущая информация об уровне жидкости в емкости. Эта информация схемой 6 преобразуется в вид, удобный для контроля и регистрации.

В зависимости от изменения столба жидкости меняется интенсивность светового потока. Этот параметр также учитывается измерительной схемой и способствует более точному определению уровня жидкости. Благодаря незначительной толщине оптических волокон, удается получить высокую дискретность в измерении.

Используя различные варианты расположения входных торцовых частей оптических волокон приемного световода (например, по прямой, кривой, ломаной или прерывистой линии), а также изменяя при этом их отдельные параметры, например Д, d и т. д., удается получить высокую точность в определении уровня, перекрыть любой диапазон в измерении, значительно расширить область применения уровнемера.

Изобретение позволяет измерять уровни как прозрачных, так и непрозрачных жидкостей.

В отличие от измерения уровня прозрачных жидкостей и дискретных предельных уровней непрозрачных жидкостей для непрерывного измерения уровня непрозрачных жидкостей в дискретном виде необходимо установить лйнию расположения выходных торцовых частей

7 оптических волокон излучающего световода

2 так, чтобы отдельные торцовые части имели общую точку с поверхностью жидкости, а остальные находились бы в жидкости. Тогда с изменением уровня непрозрачной жидкости световой поток будет излучаться лишь теми волокнами, которые открылись от слоя жид1р кости и находятся над ее поверхностью.

В этом случае необходимо, чтобы входные торцовые части 8 оптических волокон были расположены по прямой линии и находились бы в зоне действия светового потока.

Формула изобретения

Дискретный оптический уровнемер, содер20 жащий источник светового излучения, соединенный с излучающим волоконнооптическим световодом, и приемный волоконнооптический световод, связанный с измерительной схемой, отличающийся тем, что, с целью повыше25 ния точности измерения и расширения диапазона применения, излучающий световод выполнен в виде расположенных в ряд по прямой линии оптических волокон и расположен в жидкости под углом к ее поверхности, а

50 входные торцы оптических волокон приемного световода установлены над жидкостью по линии, расположенной в плоскости, перпендикулярной к преломленному световому потоку, при этом диаметры оптических волокон при35 емного световода больше диаметров оптических волокон излучающего световода.

Источники информации, принятые во вни40 мание при экспертизе:

1. Авт. св. СССР № 429284, G 01F 23/22, 21.04.72.

2. Авт. св. СССР № 220550, G 01F 23/22, 31.03.67.

45 3. Патент США № 3120125, кл, 73 †2, 1964.

523295

6-6 б) Фиг. 1 а) Составитель А. Афоний

Техред Т. Курилко

Редактор Т. Рыбалова

Корректоры: В. Яковлева и А. Николаева

Типография, пр. Сапунова, 2

За к аз 1589/14 Изд. № 1496 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5