СВЕТОВОЙ УРОВНЕМЕР ЖИДКОСТИ Российский патент 2019 года по МПК G01F23/292 G01F23/64 

Использование: изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к измерению уровня жидкости в емкости.

Из существующего уровня техники известен поплавковый волоконно-оптический уровнемер, содержащий вертикально ориентированную цилиндрическую трубу, которая сообщается с контролируемым резервуаром, расположенные в вертикальной трубе поплавок, два световода и регистратор. Световоды выполнены в виде волоконных катушек, оптически согласованных со светодиодом и фотодиодом в интерферометр. Фотодиод подключен выходом через усилитель к регистратору. Первая волоконная катушка располагается на дне трубы, а вторая - на нижнем торце поплавка. (Патент RU №2212635 МПК G01F 23/22, опубл. 20.09.2003 бюл. №26).

Недостатком данного технического решения является невысокая точность измерения топлива, связанная с осадками жидкости на излучателе. Кроме того, капли конденсата жидкости стекающие со световода, сопряженного с фотоприемником, так и с потолка емкости, падают на поверхность жидкости, вызывая ее возмущение. Это снижает точность измерений уровня жидкости.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является уровнемер для жидкости, содержит излучатель, фотоприемник и направляющую светопроводную трубку. В трубке размещен поплавок с оптическим элементом обработки светового сигнала. Вдоль светопроводной трубки размещены попарно световоды. Высота оптического элемента обработки светового сигнала выполнена больше шага вертикального размещения световодов. В качестве оптического элемента обработки светового сигнала может быть использован фотолюминесцентный экран, оптическая призма или зеркальный экран.

(Патент RU №2183316 МПК G01F 23/00, G01F 23/68, опубл. 10.06.2002 г. Бюл. №16).

Недостатками данного технического решения являются дискретность в измерении жидкости, сложность в изготовлении.

Задачей изобретения является повышение точности измерения и упрощение конструкции датчика, применения для измерения уровня жидкости имеющих выпадающие осадки.

Поставленная задача решается путем применения в качестве приемника фоторезистора, расположенного в центре по оси прозрачного цилиндра и светодиодов по радиусу между непрозрачным корпусом с прозрачным цилиндром, находящимся внутри этого корпуса. Кроме того, в нижней части этого промежутка расположен поплавок с отражающей поверхностью и кольцеобразный вырез для доступа жидкости. Работа датчика основана на изменении интенсивности светового потока в зависимости от уровня жидкости, который воспринимается фоторезистором через стенки прозрачного цилиндра.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено: на фиг. 1 - общая схема устройства, продольный разрез.

Световой уровнемер жидкости, содержит корпус 2 и измерительную трубу 1, на который навинчен цилиндр 6 с крышкой 7, отделяющую жидкость, находящуюся в емкости, от фотоприемника 4, источники света 3, 5, оптически сопряженный с приемным фотоэлементом 4, выходы которых подключены ко входам устройства измерения, блок питания 8, усилитель 9, передающее устройство 10, отличающийся тем, что прозрачная измерительная труба 1 с установленным в ней фотоприемником 4, закрепленная в верхнем и нижнем фланцах и вставлена в корпус 1, внутри которого свободно перемещается плавающий поршень-поплавок 11 с верхней зеркальной поверхностью, причем источники света 3, 5 жестко закреплены в верхнем фланце внутри корпуса на равных расстояниях друг от друга по окружности, а в нижнем фланце имеется кольцеобразный вырез для доступа жидкости.

Устройство работает следующим образом. Свет от источников света 3, 5. и отраженный от зеркальной поверхности поршня-поплавка 11 через прозрачную измерительную трубу 1 попадает на приемный фотоприемник 4, усиливается усилителем и передается передающим устройством на приемник (на схеме не указан). Поршень-поплавок 11 плавает на поверхности жидкости, отслеживая ее уровень. Световой поток падающий на фотоприемник 4 зависит от площади поверхности прозрачной измерительной трубы, т.е. высоты поднятия поплавка, который увеличивает или уменьшает цилиндр прозрачной измерительной трубы 1.

Устройство обеспечивает высокую точность и технологично из-за простоты конструкции.

Использование: изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к измерению уровня жидкости в емкости. Световой уровнемер жидкости, содержащий измерительную трубу и разделительный корпус, на который навинчен цилиндр с крышкой, отделяющий жидкость, находящуюся в емкости, от фотоприемника, источники света, оптически сопряженные с приемным фотоэлементом, выходы которых подключены к входам устройства измерения, причем прозрачная измерительная труба с установленным в ней фотоприемником, закрепленная в верхнем и нижнем фланцах, вставлена в корпус, внутри которого свободно перемещается плавающий поршень-поплавок с верхней зеркальной поверхностью, причем источники света жестко закреплены в верхнем фланце внутри корпуса на равных расстояниях друг от друга по окружности, а в нижнем фланце имеется кольцеобразный вырез для доступа жидкости. Техническим результатом является повышение точности измерений и упрощение конструкции датчика. 1 ил.

Световой уровнемер жидкости, содержащий измерительную трубу и разделительный корпус, отделяющий жидкость, находящуюся в емкости, от фотоприемника, источники света, оптически сопряженные с приемным фотоэлементом, выходы которых подключены к входам устройства измерения, отличающийся тем, что прозрачная измерительная труба с установленным в ней фотоприемником, закрепленная в верхнем и нижнем фланцах, вставлена в корпус, внутри которого свободно перемещается плавающий поршень-поплавок с верхней зеркальной поверхностью, причем источники света жестко закреплены в верхнем фланце внутри корпуса на равных расстояниях друг от друга по окружности, а в нижнем фланце имеется кольцеобразный вырез для доступа жидкости.