Сигнализатор уровня Советский патент 1986 года по МПК G01C9/18 

1

Изобретение относится к геодезическому приборостроению, а именно к юстировочным датчикам уровня, положения, измерителям угловых координат.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет повышения чувствительности.

На фиг. 1 схематично показан сигнализатор уровня в сборе; на фиг, 2 - оптический ход луча в элементах сигнализатора.

Сигнализатор состоит из оптически прозрачной ампулы 1, наполненной жидкостью 2 с пузырьком 3, и отражателя 4 типа прямоугольной призмы и прозрачной шкалы 5 с нанесенными на ней рисками. Ампула снабжена передающим 6 и приемным 7 световодами, свободные торцы которь Х подводятся к излучателю 8 и фотоприемнику 9, Во избежание влияния конденсата и инея на отражательные свойства призмы грани ее защищены зазеррсаленным покрытием. Ампула с жидкостью и световодами закреплена в корпусе 10 который устанавливается на объект 1

Прямоугольная призма 4, являющаяся составной частью оптически прозрачной ампулы 1 , наполненной ясидкостью 2 с пузырьком 3, расположенной в нижней части ампулы 1 с вершиной, лежащей в плоскости сечения, перпендикулярной оси цилиндра ампулы, проходящей через центр ма.сс, причем противоположные торцы ампулы снабжены приемо-передающими световодам и 6 и 7 с диаграммами излучения, направленными параллельно оси цилиндра ампулы и под углом 45 к кастельной образующей пузырька, лежащей в продольной плоскости сечения.

Сигнализатор уровня работает . по принципу логических значений Да или Нет без промежуточных значений.

При изменении положения объекта 1 излучение, направленное к поверхности пузырька 3, испытывает отражение и попадает на грани прямоугольной призмы 45 образуя меняющийся в размерах коридор излучения,.

Ширина коридора излучения yi ieHbшается при подходе центра пузырька к нулевой отметке до диаметра плоскости, отражений пузырька, при которой угол между вторично пацающт на поверхность пузырька и отраженным от нее лучом составляет ЭО,

689502

В этом случае вторично отраженный -от поверхности пузырька луч фиксируется приемным световодом 7,

Прямое назначение волоконно-оптиJ ческой линии - передача светового излучения на расстоянии.

Однако волокна выполняют две функции. Первая функц гя - передача энергии, вторая - формирование остро10 направленного узкого пучка излучения.

Излучающий свободный торец волокна используется как точечный источник с малой апертурой излучения, ди15 аграмма которого строго направлена на выпуклую поверхность пузырька. Учитывая малое расстояние от излучающего торца световода до поверхности пузырька, а также направленность

20 диаграмм, отметить, что максимум световой энергии отражается и передается к приемному световоду узким, почти параллельным, пучком, при этом сформированный после отра25 жения узкий пучок лучей создает

острую настройку в момент совпадения оптических осей призмы и пузырька (т,е, в случае горизонтального расположения уровня),

30 Комбинация - волоконно-выпуклая поверхность пузырька позволяет обойтись без применения фокусирующих линз, так как за счет кривизны поверхности пузырька в приемный световод попадают только центральные отраженные лучи излучающей диаграммы источника.

Наличие движущегося пузырька, отражательной призмы и сканирующего вторично отраженного от сферической поверхности пузырька луча в вертикальной плоскости позволяет использовать сигнализатор в устройствах автоматического контроля, фик сирующик горизонтальный уровень исследуемого объекта,,

Формула изобретения

.Сигнализатор уровня, содержащий цилиндрическую ампулу с жидкостью и пузырьком, жестка прикрепленную к призме, вершина которой расположена в плоскости, перпендикулярной оси цилиндрической ампулы и проходящей через ее центр масс, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности за счет повышения чувствительности, он снабжен последовательно расположенными источником излучения, первым световодом, вторым световодом и приемником излучения, причем оптические

2689504

оси световодов расположены в вертикальной осевой плоскости ампулы и оптически сопряжены друг с другом через поверхность пузырька и призму.

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и позволяет повысить точность измерения за счет повышения чувствительности. Оптически прозрачная ампула 1 с жидкостью 2 и пузырьком 3 снабжена передающим 6 и приемным 7 световодами, оси которых расположены в вертикальной осевой плоскости ампулы. Световой поток от излучателя 8 по световоду 6 попадает на поверхность пузырька 3 и отражается им на грани прямоугольной призмы 4, направляющей излучение обратно на пузырек 3, Вторично отраженный от него луч фиксируется через световод 7 фотоприемником 9. Ширина коридора излучения,-образованного призмой 4, меняется при перемещении центра пузырька относительно нулевой отметки шкалы уровня, вызванном изменением положения объекта 11. 2 ил. СО СХ QD СД фи2.2

х

X

(иг.1