Фотоэлектрический уровень

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

{i1) 571699

»» (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 17,06.74{21) 2032677/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.09.77Б.оллетень №ЗЗ. (45) Дата опубликования описания 07.10.77

2 (51) М. Кл.

5 01 С 9/02

Гасударственный комитет

Совете Министров СССР по делам иэаоретеннй н открытий (53) у тК528.546 (088,8) (72) Автор. изобретения

Л. П. Гаврипюк (71) Заявитель (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к устройствам, дпя измерения угпов наклона объектов, и предназначено дпя испопьэования в судостроении, машиностроении, геодезии. 5

Известны фотоэлектрические пузырьковые уровни, содержащие прозрачную цилиндрическую ампулу с прозрачным напопнитепем, два осветителя, установпенные по торцам ампулы, и два фоторепе сверху ампулы t1). Однако щ отмечается низкая точность индикации промежуточных положений пузырька уровня вследствие неравномерности и нестабильности световых потоков осветитепей, а также движениясветового пятна на фоточувствительной р поверхности фоторезисторов и фотодиодов, используемых в схемах фоторепе, что вызывает значительную нестабильность характеристик фотоэлементов, влияние помех.

Известны также уровни, содержащие ци- gp линдрическую ампулу с непрозрачной жидкостью и пузырьком воздуха, фотопотенциометры и осветители, последние установлены вверху ампулы (21. Ампула эапопнена цветным раствором. Осветитель установлен вверху ампулы, а последняя установлена на полупроводниковых подложках, образующих элемент со световой эпектродвнжущей силой.

Свет слабо проходит через раствор, так что интенсивность света под пузырьком больше, чем в остапьных районах ампулы, вследствие меньшей толщины жидкости под пузырьком, При этом за счет плавного изменения топшины слоя жидкости на границах пузырька (на мениске) неизбежна нерезкость света и тени на фотоэлементе. Нерезкость границы света и тени снижает чувствительность уровня

Известен также фотоэлектрический уровень, содержащий ципиндрическую ампулу, заполненную жидкостью с воздушным пузырь. ком,два фотопотенциометра, включенные в измерительный мост, установленные симмеч» рично относительно середины ампупы,и осветитель f3).

Цепь изобретения — повышение чувствитепьности уровня на всем диапазоне работы и исключение влияния нестабнпьности светсвого потока на чувствитепьность уровня.

Это достигается тем, что à myna запопнена

571699 непрозрачной жидкостью со светоотражаю шей поверхностью, например ртутью а фото потенциометры установлены так, что они закрывают верхнюю часть ампулы, охватывавмую краями пузырька при его перемеше нии в диапазоне работы уровня, за исключением участка для ввода светового потока,,например в виде полости,i параллельной продольнои оси уровня (фиг. Х).

l0

На фиг. 1 и 2 приведена принципиальная схема ампулы уровня

Ампула содержит корпус 1, фотопотенциометры 2, пузырек воздуха 3 (фиг, 1).

Ампула заполнена непрозрачной жидкостью, !5 имекипей светоотражаюшую поверхность, Фотопотенциометры установлены симметрично относительно середины ампулы, так что они занимают всю часть ампулы, охватываемой краями пузырька за исключением участка 20 для ввода светового потока в виде двух щелей. Освещение может быть естественным, Фотопотенциометры 2 могут быть изготов лены в виде прямоугольных призм с фоточув: ствительными слоями на катетной граниприЭ 2 мы. Призмы 4 устанавливают симметрично относительно середины ампулы, так что оси занимают всю часть. ампулы за исключени ем участка для ввода светового потока.

Между призмами, посередине ампулы, уотановлен осветитель, выполненный в виде электролампы 5, двух светофильтров 6 и двух экранов 7. Гипотенузные грани призм выполнены зеркальными, а на катетных гра- З5 иях установлены два фотопотенциометра, включенные в мостовую иэмерительную схему, на выходе которой получают сигнал, несущий информацию о величине и знаке отклонения . пузырька от среднего положения, удобный 4л для введения в автоматические устройства, Йля исключения посторонних засветок фотс потенциометров, боковые грани призм, а также наружная поверхность. ампулы на длине основания призм и с торцов покрыта непроз- 4 рачным лаком.

Уровень работает следуккцим образом.

При наклоне ампулы 1 пузырек 3 смешается от среднего положения. При этом световое пятно на одном фотопотенциометре увеличивается, а иа другом уменьшается.

Это приводит к пропорциональному изменению электрических сопротивлений фотопотен циометров, действуя подобно подвижному контакту обычного потенциометра. Изменение сопротивлений фотопотенциометров, включенных в измерительный мост, вызывает его разбаланс и появление на выходе мостовой измерительной схемы сигнала, пропорционального смешению пузырька.

Формула изобретения

Фотоэлектрический уровень, содержащий цилиндрическую ампулу, заполненную жип костьЮ с воздушным пузырьком, два фото потенциометра, включенные в измеритель ный мост, установленные симметрично отно сительно середины ампулы, и осветитель, о т л и ч а A ш и и с я тем. что, с целью повышения чувствительности уровня на всем диапазоне работы и исключения влияния нестабильности светового потока на чув ствительность уровня, в нем ампула заполкена непрозрачной жидкостью со светоотражаюшей поверхностью, например ртутью, а фотопотенциометры установлены так, что они закрывают верхнюю часть ампулы, охватываемую краями пузырька при его перемещении в диапазоне работы уровня, за исключением участка для ввода светового потока, налример в виде полосы, параллельной продольной оси уровня.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство СССР

N 154030, кл, Q 01 С 9/32, 1962.

2. Патент Японии ¹ 48-4211, кл. 107ЕО, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР

No 398819, кл. 6 01 С О/0J. 1972.

С<<от<а<<итель < ° 1.оп<к<бакина

Техреп О. Луговая 1 орР - -кто1< - 1I « «р

Ре ца ктор О. Ф и< и п п она

Заказ 3019/28 Гираж 907 Г о«::<<..

Ш1И1111И 1 о ударств:.<нного комитента Совета "«н<пст1<отт- «.С1 по дена."л изобретений и < ткр;.,тий

1 1 3035, Москва, л<.-.3;<, 1 аушокая наб., л, 1,< 5

Филиал 1111Г! "Патент, Г, ) q:ц ороа, уп. Проектноri, 4