Экзаменатор уровня Советский патент 1983 года по МПК G01C25/00 

Изобретение относится к измерительной технике, а конкретно к экза менаторам уровней, и может быть использовано для контроля точности ампул в процессе их изготовления и ампульных уровней, Известны экзаменаторы уровней, содержащие горизонтально расположенную штангу, один конец которой находится на опоре, а второй перемещается в вертикальной плоскости клиновым механизмом и снабжен измерительным винтом и отсчетным барабаном 1 . Известно, что для повышения точности контроля штанговые экзаменаторы снабжаются высокоточными отсчетными оптическими системами С 2. Однако экзаменаторы с горизонтальной штангой позволяют контролировать ампулы и уровни только визуально, что занимает много времени. Наиболее близким к предлагаемому является экзаменатор уровней, содер жащий вертикально установленную штангу, основание механизма наклона приспособление для установки уровня измеритель наклона уровня, выполнен ный в виде фотоэлектрического анализатора, который расположен над воздушным пузырьком уровня, напроти светоотражающей границы жидкость воздух, и подключен к электронному измерительному блоку, и осветитель расположенный у одного из торцов исследуемого уровня. По сравнению с экзаменатором с горизонтально расположенной штангой такой экзаменатор позволяет сократить время кон роля уровней примерно в 3-5 раз, а также повысить точноть контроля за счет введения фотоэлектрического ан лизатора . Недостатками этого экзаменатора являются его большие габариты. Например , для контроля высокоточных уровней, имеющих большой (несколько метров) радиус кривизны, необходим длинная, вертикально установленная штанга, что является большим конструктивным и эксплуатационным неудобством. Цель изобретения - уменьшение га баритов экзаменатора. Указанная цель достигается тем, что в экзаменаторе, содержащем осно вание, приспособление для установки уровня, механизм перемещения и наклона, а также измеритель наклона ур ня, выполненный в виде фотоэлектрического анализатора, который установлен над воздушным пузырьком уров ня, напротив светоотражающей границ жидкость - воздух, и подключен к измерительному блоку, и осветитель расположенный у одного из торцов ур .ня, приспособление дня установки уровня расположено непосредственно на основании, причем контактирующие поверхности указанных приспособлений для установки уровня и основания выполнены в виде сферы,радиус которой равен разности расчетного радиуса уровня и радиального отрезка от внутренней поверхности ампулы уровня до контактирующих поверхностей приспособления для установки уровня и основания. На чертеже изображен предлагаемый экзаменатор. Экзаменатор уровней содержит основание 1, на котором размещено приспособление 2 для установки уровня 3. Контактирующие поверхности 4 и 5 основания 1 приспособления 2 выполнены в виде сферы радиуса ОА. Радиус ОВ равен расчетному радиусу уровня. Под расчетным радиусом в- данном случае понимается радиус идеально изготовленной внутренней поверхности ампулы. Радиус внутренней поверхности ампулы обычно отличается от расчетного на величину погрешности изготовления. Отрезов АВ является радиальным отрезком от контактирующих поверхностей 4 и 5 до внутренней поверхности ампулы уровня 3. Контактирующие поверхности 4 и 5 основания 1 и приспособления 3 могут быть изготовлены с высокой точностью при использовании технологии кзготовления оптических элементов (линз, сферических зеркал и т.д.). Механизм наклона б кинематически связан с приспособлением 2 и имеет ВОЗМОЖНОСТЬ перемещать его в рабочей плоскости (плоскости наклона уровня 3). Осветитель 7 расположен таким образом, что подсвечивает.колл мированным пучком света торец ампулы уровня 3 и границу жидкость - воздух. Фотоэлектрический анализатор 8 установлен на пути светового потока, отраженного от границы жидкость - воздух, и предназначен Для измерения перемещения воздушного пузырька в процессе наклона уровня 3. В качестве фотоэлектрического анализатора 8 может быть использован, например, фотокатод, типа ФД-19КК, имеющий четыре разделенных (независимых) фотоплощадки. Измерительный блок 9 предназначен для усиления электрического сигнала с фотоэлектрического анализатора 8 и преобразования его в форму, удобную для снятия отсчета. Работа экзаменатора уровней заключается в следующем. Уровень 3 устанавливают на приспособление 2, которое находится, например, в таком положении, что свето- вой пучок осветителя 7, пройдя через торец ампулы уровня 3, отражается от границы жидкость - воздух, попадает на фотоэлектрический анализатор 8,

и индикатор измерительного блока 9 при этом показывает нулевой отсчет. Указанное положение приспособления

2относительнооснования 1 является исходным или нулевым.

С помощью механизма 6 перемещают приспособление 2 относительно основания 1 по их контактирующим поверх.ностям 4 и 5. При этом приспособление 2 и установленный на нем уровень 3 наклоняются. Если внутренняя поверхность ампулы уровня 3 выполнена с заданной точностью, то в процессе перемещения и наклона уровня

3светоотражающая граница жидкость воздух ампулы остается неподвижной . относительно фотоэлектрического анализатора 8. В случае отклонения край пузырька (граница жидкость воздух) ампулы смещается и на выходе фотоэлектрического анализатора 8 появляется сигнал рассогласования.

который затем усиливается и преобразуется в измерительном блоке 9. По индикатору измерительного блока производят контроль исследуемого уровня 3. 5 . Экзаменатор может быть выполнен

как для контроля оДнокоординатных уровней или ампул уровней, так и для контроля двухкоординатных уровней. При этом, усложняется механизм перемещения б и система снятия отсчета (осветитель 7, анализатор 8).

Габариты известного базового экзаменатора 600x250x250 мм, а предлагаемого 200x200x200 мм. Следовательно,

5 техническая эффективность предлагаемого экзаменатора по сравнению с базовым состоит в уменьшении габаритных размеров примерно в два раза. Предлагаелмй экзаменатор может быть выполнен в виде небольшого перенос0

ного настольного прибора.

ЭКЗАМЕНАТОР УРОВНЯ, содержащий основание, приспособление для установки уровня, кинематически связанный с ним механизм перемещения и наклона, а также измеритель наклона уровня, выполненный в виде фотоэлектрического анализатора, который установлен над воздушным пузырьком уровня, напротив светоотражающей границы жидкость - воздух, и подключен к измерительному блоку, и осветитель , расположенный у одного из торцов уровня, отличающийс я тем, что, с целью уменьшения габаритов, приспособление для установки уровня расположено непосредственно на основании, причем контактирукяцие поверхности указанных приспособлений для установки уровня н основания выполнены в виде сферы, радиус которой равен разности расчет ного радиуса уровня и радиального отрезка от внутренней поверхности ампулы уровня до контактирующих поW верхностей приспособления для установки уровня и основания. 10 о со