Датчик дистанционного измерителя уровня жидкости

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

{61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 300677 (21) 2501265/18-10 с присоединением заявки М

С 01 F 23/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретениИ и открытий

{23) Приоритет

Опубликовано 250230. Бюллетень М 7

Дата опубликования описания 250280 (53) УДК 681.128. .65 (088.8) (72) Автор изобретения

З.П. КойФман (71) Заявитель (54 ) ДАТЧИК ДИСТАНЦИОННО1 О ИЗМЕРИТЕЛЯ

УРО6НЯ ЖИДКОСТИ

2 оптических призм, расположенных по высоте измерения уровня," при этом источник света, светоприемник и верхние концы измерительных блоков установлены вне емкости (2).

Однако и это устройство имеет низкую точность и надежность измерения уровня.

Цель изобретения — повышение точности и надежности измерения уровНЯ.

Это достигается тем, что в пред ложенном,датчике измерительные блоки снабжены топливонепроницаемыми корпусами с продольными каналами, внутри которых встроены два продольных параллельных световада, нижние концы которых оптически соединены между собой при помощи введенной двояковыпуклой фокусирующей линзы, расположенной на двойных фокусных расстояниях от нижних концов световодов, и две расположенные под углом 45 к осям световодов отражающие поверхности, выполненные в виде граней призм, между которыми на пути света в" корпусе измерительного блока выполнен открытый в топливное пространство бака трехгранный вырез с прозрачными

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для измере- ния уровней жидкости в баках, а именно к устройствам для дистан" ционного измерения уровня жидкого топлива в баках.

Известны световые индикаторй уровня жидкости, содержащие источ- ники светового излучения; приемни-

AH светового излучения, чувствительный элемент, выполненный в виде набора приэменных блоков, установленных по высоте контролируемогоуровня, при этом в индикаторе предусмотрено соединение источников и приемников с помощью гибких световодов (1).

Однако эти индикаторы имеют ниэ/ Г кую надежность измерения уровня.

Наиболее близким по технической 20 сущности.к предложенному является оптическое устройство для дискретного определения уровня жидкостит содержащее источник света, светоприеМники и измерительные блоки, каждый иэ которых выполнен в виде двух продольных световодов, верхние концы которых расположены вне емкости с жидкостью, а нижние оптически соединены между собой при помощи 30 („) 717548

717548 этом замыкаются и шунтируют резисторы 25. В измерительнь1х блоках 3, нижние концы которых находятся ниже уровня топлйва, последнее заполняет трехгранные вырезы 20. Свет, идущий от поверхности 13, отклоняется и не попадает на поверхность 15 и, соответственно, в световод 17 и светоприемник 2.

Контакты реле 2б остаются разомк о нутыми и не шунтируют резисторы

27.. Измеритель 28, измеряющий сопротивление цепочки резисторов 25 и

27, показывает часть ее сопротивления, состоящую из резисторов 27, ь- которая соответствует уровню топли ва в баке. Необходимое для достаточйого отклойения светового

-потока между прозрачными стенками

21 и 22 выреза 20 расстояние определяется известными из элементарной

20 физйки соотношениями, учитывающими коэффициенты преломления света при прохождении из Одной среды в

:. другую и диаметрами световодов.

Для большинства обычных прозрач2$ йых пластиков коэффициент преломлейия близок к 1,5. Для авиационных керосинов различных марок этот коэффициент равен Tl-1, 4475, ТС-1-14415, Т8-1,4430; РТ-1,4370, т. е. больше я-ЗО 1,4. Поэтому для определенйя толщины слоя топлива на пути луча мож но"принять наимЕньшую величину 1,4.

При этом для всех топлив отклонение луча будет превышать минимальноу необходимое, а размеры вырезов 20 в блоках 3 и сами блоки 3 невелики.

Контроль наличия питания и исправности источников 1 света осуществляется дополнительной цепочкой, состоящей иэ одного блока 29, светоприемника 30, реле 31 и сигнальной лампы 32.

Датчик пригоден для топлив с любым . заданным разбросом коэффициентов преломления и любыми электрическими

45 характеристиками. формула изобретения

" вертикальными стенками Между какалами.

На фиг. 1 схематично изображен предложенный датчик; на фиг. 2 то же, разрез A-А Иа фиг. 1; на фиг. 3 — то же, разрез Б-Б на фиг.

2; на фиг. 4 - упрощенная структурная схема топливомера. с предложенным датчиком.

Датчйк состоит из источников 1

- света, светоприемников 2, измери тельных блоков 3 и герметизированного кожуха 4 с фланцем 5 для креп ления к баку б. Измерительные блоки 3 входят своими верхнйми конца ми B кожух 4, нижние концы измерител ных блоков 3 находятся внутри бака

" б на"различных уровнях. Поэтому длины измерительных блоков 3 различ-... ны, но конструктивно однотипны.

Датчик содержит набор блоков 3, количество которых в наборе опре деляется количеством подлежащих

" измерениям уровйей топлива. Каждый

" измерительный блок 3 состои« из плос кого прямоугольного корпуса 7, вбли-зи -коротких стенок которого нахо.дятся каналы 8 и 9. В канале 8- зак-,. реплен световод 10, верхний конец которого подведен к источникам света 1 в кожухе 4, Нижний конец 11, cíåTîâîäà 10 заканчивается йа рассто нии Р„ от двояковыпуклой линзы 12 с фокусными расстояниями Р„ и Г

Под линзой 12 помещена светоотражающая поверхность 13, например . грань призмы 14, под углом 45 к оаи световода 10, к оптической оси линзы 12 и световОго потока . В канале 9 на пути светового потока, перпендикулярно отражающей йоверхйос ти 13 йомещеиа втоРаЯ отражаюшая поверхность 15, над которой закреплен нижний конец 16 второго световода 17 на расстоянии Г, от линзы 12. Верхний конец световода 17 подведен к светоприемнйку 12 в "ко-: жухе 4. Световоды 10 и 17 центрируются в каналах 8, 9 корпуса 7 блока 3 шайбами 18 и 19. Между отражающими поверхностями 13 и 15, которые находятся в каналах 8:и 9 корпуса 7 блока 3 выполнен трехгран,ный вырез 20 с прозрачными стейка-" ми 21 и 22, откРйтый снизу в сторо:ну дйа. и одной из боковых д«тийных, ;стенок корпуса 7 блока 3.

Датчик работает следующим образом.. :Свет от источников 1 через световод 10, двояковыпуклую линзу 12, отражающую поверхность 13 и прдэ ="рачную стенку 21 корпуса 7 блока 3, трехгранный вырез 20, прозрачную стенку 22, отражающую поверхность

15 и световод 17 попадает т« светоприемник 2. Светоприемники 2 воздейСтвуют на реле 23 с йо«рмально разомкнутыми контактами 24, которые при

Я Датчик дистанционного измерителя уровня жйдкости, содержащий источник света, светоприемники и измерительнйе блоки„. выполненные в виде .

: двух продольных световодов, верхние концы Koiîðûõ расположены вне емкости с жидкостью, а нижние оптически соединены между собой, и установленные своими нижними концами дискретно,по высоте контролируемого уровня, при этом источник света и светоприемники также установлены вне емкости отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения уровня, измерительные блоки снабжены топливонепрони65 цаемыми корпусами с продольными ка5 налами, внутри которых встроены два продольных, параллельных световода, нижние концы которых оптически соединены между Собой при По мощи введенной двояковыпуклой фо" кусирующей линзы, расположенной на двойных фокусных расстояниях от нижних концов световодов, и две расположенных под углами 45О к осям световодов отражающие поверхности, выполненные в виде граней призм, между которыми на пути света в кор"

17548 пусе измерительного блока выполнен открытый в топливное пространство бака трехгранный вырез с прозрачными вертикальными стенками между каналами.

Я

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CIUA, кл. 73-293, 3648521, 1972.

2. Патейт США, кл. 73-293, 9 3120125, 1964 (лрототип).

1 4717548

zo

Фиг. 3

Составитель A. Афонин

Редактор A. Шмелькин Техред 3.Чужик корректор Ю. Макаренко

Заказ 9823/55. Тираж 801 Подписное

1 НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г ° Ужгород, ул. Проектная, 4