Дискретный оптический уровнемер Советский патент 1985 года по МПК G01F23/22 

00

со

5

1 Изобретение относится к устройствам для дистанционного измерения уровня жидкости в резервуаре и, в частности, может быть использовано для измерения уровня топлива в бензобаке автомобиля. Известен дистанционный указатель уровня, содержащий установленный над поверхностью измеряемой жидкости источник светового излучения и волоконный световод индикатора,входные торцы волокон которого установлены на разной высоте в пределах измерения уровня параллельно поверх ности измеряемой жидкости, а выходные торцы расположены развернуто на ; индикаторной шкале указателя .lj , Недостатками известного указателя являются низкая эффективность исполь зования потока излучения из-за регистрации индикатором отраженного qT поверхности жидкости потока и неравномерное освещение индикаторной шкалы из-за изменения оптической длины в волокнах, Наиболее близким к предлагаемому является дискретный оптический уровнемер, состоящий из установленного над поверхностью измеряемой жидкости источника светового излучения, регистрирующего прибора (приемника излучения со схемой измерения) и со диняющих их волоконных световодов, причем выходные торцы волокон свето вода источника, расположенные в одной плоскости над поверхностью жидкости, и входные торцы оптически сопряженных с ними волокон световода регистрирующего прибора установлены параллельно поверхности измеря емой жидкости, а между собой соосно и с зазорами, и входные торцы волокон световода регистрирующего прибо ра расположены на разной высоте в пределах измерения уровня, Устройст во предназначено для измерения уров ня поглощающих излучение источника жидкостей. Данный уровнемер констру тивно прост и характеризуется эффек тивным использованием потока излуче ния 2 , Однако при выполнении регистриру щего прибора в виде индикатора (с целью визуализазщи наблюдений) данн устройство не обеспечивает равномер ного освещения индикаторной шкалы из-за разной величины зазоров между торцами сопряженных волокон свето171водов источника и индикатора. Кроме того, при выводе волокон световода индикатора из емкости с измеряемой жидкостью (без нарушения целостности емкости), образуются петли изгиба волокон, что снижает надежность устройства. Цель изобретения - улучшение условий для визуализации наблюдений и повышение надежности дискретного оптического уровнемера. Поставленная цель достигается тем, что в дискретном оптическом уровнемере, содержащем источник светового излучения, индикатор и соединяющие их волоконные световоды источника и индикатора, причем выходные торцы волокон световода источника и входные торцы оптически сопряженных с ними волокон индикатора установлены параллельно поверхности измеряемой жидкости, а между собой - соосно и с зазорами, а входные Topipii волокон световода индикатора расположены на разной высоте в пределах измерения уровня, зазоры выполнены постоянными по величине и расположены в пределах измерения уровня. Световод источника выполнен из установленного вертикально на всей высоте измерения уровня подводящего излучение световода и расположенных вертикально оптически сопряженных со световодом индикатора волокон, входные торцы которых расположены в плоскости выходного торца подводящего световода и соединены с ним с помощью заполненного светопроводящим материалом колпачка с внутренней отражающей поверхностью. На фиг, 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг, 2 вариант вьшолнения световодов на участке измеряемой жидкости. Дискретный оптический уровнемер содержит источник 1 светового излучения, индикатор 2, волоконный световод 3 источника, волоконный световод 4 индикатора, причем выходные торцы 5 волокон световода 3 и входные торцы 6 волокон световода 4 установлены парал-пельно поверхности измеряемой жидкости 7, а между собой - соосно и с зазорами 8 постоянной величины, расположенными в пределах 9 измерения уровня на измеряемых его значениях. Выходные торцы 10 волокон световода 4 индикатора расположены

311373

развернуто на индикаторной шкале 11 и для увеличения могут быть снабжены линзой. В качестве источника 1 излучения может использоваться источник подсветки индикаторной шкалы 11, а 5 также источник со спектром излучения, максимально поглощаемым измеряемой жидкостью 7, запрлнякицей зазоры 8. Световод 3 источника (вариант выполнёиия) состоит из подводящего из- ю лучение световода 12, установленного

вертикально в пределах 9 измерения уровня, и вертикальных волокон 13, оптически сопряженных с волокнами световода А индикатора. Входные тор- 15 цы 14 волокон 13 расположены в плос-. кости выходного торца 15 подводящего световода 12 и соединены с ним с помощью колпачка 16 с внутренней отражаинцей поверхностью J7, заполненного 20 светопрсводящим материалом 18. Заполнение колпачка 16 материалом 18 предотвращает попадание в него измеряеемой жидкости. Световод 3 источника

17 .

(вариант выполнения) ликвидирует петли изгиба волокон, уменьшает габариты и повышает механическую прочность уровнемера.

Уровнемер работает следующим образом.

Световое излучение от источника 1 по волоконному световоду 3 источни ка проходит до зазора 8, затем от выходного торца 5 попадает на вход:ной торец 6 и по соответствующему волокну световода 4 индикатора доходит до его выходного торца 10, соединенного с индикатором 2 (например, путем непосредственного расположе- ,

.ния на индикаторной шкале 11). Если зазор 8 не находится в жидкости 7, то торец 10 виден на индикаторной шкале как светящаяся точка, .если зазор 8 находится в тгаадкости 7, то она поглощает излучение и на индакаторной шкале 11 торец 10 виден как , менее яркая или несветящаяся точка.

ff/1т

Фиг. 2