Дискретный оптический уровнемер

 

ОП ИСА

ИЗОБРЕТЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИД (61) Дополнительное к авт. с (22) Заявлено 09.03.76(21) с присоединением заявки №(23) Приоритет(43) Опубликовано 05.09.77.Б (45) Дата опубликования опи

Кл, 01 Р 23/22

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам нзооретеннй н OTKI«blTHH

К 681. 128 ° (088. 8) {72) Автор изобретения

М. Б. Паперно

{71) Заявитель м ч (54) ДИСКРЕТНЫИ ОПТИЧЕСКИИ УРОВНГ .ХГР

Изобретение относится к дискретным oIIтическим уровнемерам.

Известны оптические уровнемеры, сойержашие источник и приемник светового излучения, чувствительные элементы, выполненные в виде световодов, и регистрируюшую схему, подключенную к световодам Ilj.

Их недостаток заключается в сложности оптической схемы и низкой точности измерения.

По основному авт. св. JR 429284 известен уровнемер, содержа«ций источник светового излучения, приемник излучения с волоконно-оптическим светопроводом и схему измерения, причем источник светового излучения снабжен волоконно-оптическим светопроводом, вь|ходной торец которого установлен над уровнем жидкости соосно с расположен ным в жидкости волоконно-оптическим светопроводом приемника, входные торцы опти ческих волокон которого расположены по спирали

Недостаток известного уровнемера состоит в низкой точности измерения уровня

«р зрач«п. х жидкостей «IpH MBJIQM «лаге дис- 25 кретности, так как интенсивности световых потоков, поступаюших на фотоэлементы от соседних оптических волокон, практически малоразличимы цо величи««е.

Цель изобретения - повышение точности измерения уровня прозра п«ых жидкостей.

Зто достигается за счет того, «70 светопровод приемника светового излучения выполнен в виде конусообразнь х акти««н« х оптических волокон, диаметрь«входных торцов которых больше диаметров вь;ход«гых торцов.

На фиг. 1 представлена схема предлагаомого уровнемера; на фиг. 2 - входные и выходные торць; оптических волокон светопровода приемника излучения.

Источник излучения 1 снабжен волоконнооптическим светопроводом 2, выходной конец которого установлен в емкости " над уровнем жидкости соосно с расноложе «нь м в жидкости волоконн< -оптическим светопроводом 4 приемника, входные торцы оптн» ческих волокон 5 которого раслолгже«i)ë «1с спирали с выбраннь«м углом д- наклона с : витков к поверхности жидкости. Оптические

571706 волокна 5, выполнены активными в виде перевернутых усеченных конусов, у которых диа н метры Э входных торцов больше диаметров т

С1 выходных Тор00В, например, в несколько о раз.

3 5

Величина отношения — -, а также степень д активности оптического волокна, зависящая с от вида и количества добавки в стекло жилы волокна соответствующих активных при садок таких. как;.нап име, неодимий. выб 10 л раны исходя:" из условя прозрачности кон л тполируемой жидкости, требуемого шага дискретности в определении уровня, а такр д же принятой чувствительности фотоэлеменс тов приемника 6. Приемник излучения 6

15 Ч соединен со схемой измерения которая вклю-.

У Н чает генератор тактовых импульсов 7 счетн чик 8, дешифратор 9, собирательную схему ж

10, схему запрета 11„регистр 12, схему задержки 13, схему цифровой индикации 14. ,20 с

Работа дискретного . оптического уровне т мера осуществляется следующим образом.

Режим работы приемника излучения 6, а вход которого поступают усиленные свеовые сигнады с волокон 5,подобран таким бразом, что преобразование светового сит ала в электрический происходит при опрееленной величине светового потока в завиимости от прозрачности контролируемой жидкости.

Генератор тактовых импульсов 7 посыает импульсы в счетчик 8, который управ яет дешифратором О. Последний коммути» ует фотоэлементы приемника излучения 6 о тех пор, пока не подключится фотоэлемент, оединенный со светопроводом 4, входная асть которого расположена на уровне для епрозрачных жидкостей или ниже уровня а определенную величину для прозрачных идкостей. На выходе приемника 6 образутся сигнал, поступающий на собирательную хему 10, затем на схему запрета 11, коорая передает код со счетчика 8 в регистр

12, и счетчик через схему задержки 13 сбрасывается в нуль. С регистра 12 информация об уровне передается на схему цифровой индикации 14.

Дискретный оптический уровнемер по авт. св. № 429284, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения уровня прозрачных жидкостей, светопровод приемника светового излучения выполнен в виде конусообразных активных оптических волокон, диаметры входных торцов которых больше диаметров выходных в- торцов.

Источники информации, принятые во вни40 мание при экспертизе:

1. Патент США N 3120125, кл. 73-29;, 1964.

2. Лвторское свидетельство СССР

¹ 429284, кл. Cj 01 V- 23/22, 1972.

Световой поток or источника излучения

1 поступает по волоконно-оптическому свето25 проводу 2 в емкость 3 с жидкостью, где воспринимается входными торцами волоконно-оптического светопроводе 4. Так как диаметр входного торца оптического волокна выбран больше его среднего диаметра, то соответственно больше н площадь, воо принимающая световой поток, а, следовательно, и величина световой энергии, поступающей в оптическое волокно 5. Световой поток, проходя по коническому волокну or большего диаметра к меньшему, увеличит свою яркость, и на приемник излучения 6 поступает световой сигнал большей интенси ности по сравнению с сигналом на входе волокна. Ьлагодаря активному исполнению волокон световой сигнал на выходе волокна

5 дополнительно увеличивает свою яркость по сравнению со входом в десятки и. более раз.

Формула изобретения

57 1706

Составитель А, Афонин

Редактор H. Скворцова Техред,О. Луговаи Корректор ll. Мельниченко

Заказ 3019/28 Тираж 907 . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4