Индикатор вида жидкости

 

CAHHE

Союз Советскик

Социалистическими

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22)Заявлено 11.09.81 (21) 3353366/18-2 (5l)N. Кл.

G 01 N 21/»»3 с присоединением заявки М

Гесудврствеввый квивтвт

СССР (23) Приоритет

60 аелвм изобретений и еткрытий

Опубликовано 07.02.83. Б»оллетень М 5 (53) УДК 535 .322.. 4 (088. 8) Дата опубликования описания О? . 02. 83 (72) Автор изобретения

С.С.Голубев (71) Заявитель (54) ИНДИКАТОР ВИДА ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к измери-»тельной технике, конкретнее к устройствам для определения вида жидкости по показателю преломления, Известен индикатор вида жидкости, 5 содержащий источник излучения, волоконный световод и приемник излучения 1 1.

Недостатком этого индикатора является низкая точность измерения в условиях действия дестабилизирующих факторов, связанная с необходимостью использования сложных схем тер" мокомпенсации и нелинейностью амплитудной характеристики.

Наиболее близким к изобретению является индикатор вида жидкости, содержащий последовательно расположенные по, ходу излучения источник излучения и плоский световод, контак-2о тирующий -с контролируемой средой 1 2 )..

Недостатком известного индикатора является низкая точность идентификаций вида жидкости по показателю

2 преломления из-за нелинейности характеристики светопропускания плоского световода и недостаточной стабиль-. ности хар акте ри сти к устрой ст ва, обусловленной наличием в устройстве чув. ствительных к внешним воздействиям приемника излучения, электрооптического материала (жидкий кристалл) и элементов электрической схемы.

Целью изобретения является повышение точности идентификации вида жидкости.

Эта цель достигается тем, что в индикаторе вида жидкости, содержащем последовательно расположенные по ходу излучения источник излучения и плоский световод, контактирующий с контролируемой средой, плоский световод выполнен с линейно убывающим от его входного торца показателем преломления и снабжен призмами вывода излучения и волоконными световодами, при -этом призмы вывода излучения расположены последовательно

99"965 друг аа другом на свободной от контакта с контролируемой средой поверхности плоского световода, а волокон; ные световоды одними концами примыкают к выходным граням призм вывода излучения, а другие их.концы примыкают друг к другу и образуют торцами, размещенными в одной плоскости, индикаторную шкалу °

На фиг, 1 приведена схема инди- щ катора, на фиг. 2 - распределение показателя преломления плоского световода в направлении его длины, Индикатор вида жидкости содержит источник 1 излучения, плоский световод 2, призмы вывода излучения 3, волоконные световоды 4. Индикаторная шкала 5 образована торцами примыкаю" щит друг к другg концов BofloKoHHsix световодов 4, контролируемая жидкость 20 б находится внизу.

Индикатор работает следующим образом.

Свет от источника 1 излучения вводится в плоский световод 2 и распространяется по нему по .синусоидальной . траектории путем полных внутренних отражений. При этом световой поток через призмы вывода излучения 3 про- ходит через волоконные световоды

4 на индикаторную шкалу 5. При контакте поверхности плоского световода

2 с контролируемой жидкостью 6, имеющей показатель преломления и, с участков поверхности плоского свето35 вода 2, где показатель преломления и меньше, световая энергия из-за нарушения полного внутреннего отражения света начинает перетекать в контролируемую среду. Интенсивность световой

40 энергии, передаваемой с этих участков на .индикаторную шкалу 5, резко падает. При этом часть индикаторной шкалы будет затемнена, а другая часть светится. Вид контролируемой жидкости

4$

6 или ее показатель преломления определяют по положению границы света и тени на индикаторной шкале 5. Вы-. полнение плоского световода с линейно убывающим от его входного торца показателем преломления Исв позволяет обеспечить эффект полного внутреннего отражения излучения при п,„(п

При изменении показателя преломле" ния контролируемой жидкости п. свето-. вая энергия начинает перетекать с со- >5 седних участков поверхности плоского световода 2. При этом граница света и,тени перемещается на индикаторной шкале 5 пропорционально показателю преломления контролируемой среды.

Точность индикации определяется крутизной зависимости показателя преломления плоского световода 2 от его длины и величиной интервала между приз-. мами вывода излучения 3. Для получения большей точности и чувствительности устройства к показателю преломления контролируемой жидкости необходимо формировать градиентную характеристику с меньшей крутизной, а интервал между призмами вывода излучения уменьшать.

Предложенный индикатор позволяет идентифицировать жидкости по показателю преломления с высокой точностью в условиях действия тепловых, электромагнитных и радиационных полей.

Отсутствие электрических схем термокомпенсации и отработки информативного сигнала упрощает конструкцию устройства, снижает его массогабаритные характеристики и уровень потребляемых мощностей.

При использовании плоского световода с градиентом показателя прелом,ления по его длине 5 10 мм- с интервалом между призмами не более 5 мм расчетная точность устройства будет не менее 10 ь. У лучших рефрактометров типа РАС, А1-ЕРД, РЕМАТ-20 точность не выше 10 -10 к тому же они имеют сложные схемы термокомпенсации от воздействия электромагнитных и радиационных полей не защищены.

Предлагаемое устройство имеет точность на порядок выше базовых рефрактометров и не снижает ее в условиях действия дестабилизирующих факторов.

Формула изобретения

Индикатор вида жидкости, содержащий последовательно расположенные по ходу излучения источник излучения и плоский световод,,контактирующий с контролируемой средой, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности идентификации вида жидкости, плоский световод выполнен с линейно убывающим от его входного торца показателем преломления и снабжен призмами вывода излучения и волоконными световодами, при этом призмы вывода излучения расположены последовательно друг за другом на свободной от контакта с контролируемой средой поверхности плоского световода, а во%uz. l

Составитель А.Силин

Техред И. Гайду Корректор Е.Рошко

Редактор П.Коссей

Заказ 630/28 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 9949 локонные световоды одними концами примыкают к выходным граням призм вывода излучения, а другие их концы примыкают друг к другу и образуют торцамй, размещенными в одной плоскости, з индикаторную шкалу.

5 6

Источники инФормации,- принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

М 131522, кл. С 01 -k 21/46, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР

И 84О711,кл.G 01 Н 21/4З,1/78 прототип