Волоконно-оптический сигнализатор уровня жидкости Советский патент 1986 года по МПК G01F23/292 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и MOjseT быть использовано в системах контроля уровня жидкости. Целью изобретения является сниже.ние погрешностей. На чертеже показана схема з стройства. Устройство состоит из светодиода 1, первого волоконного световода (ВС) 2, один конец которого расположен возле светодиода 1, а второй рас положен соосно с торцом второго ВС 3 причем зазор между торцами должен быть больше 2 диаметров ВС, Второй ВС 3 другим своим торцом подходит к фотоприемнику 4, имеющему две чувствительные площадки 5 и 6 и засвечивает только площадку 5. Между светодиодом 1 и чувствительной площадкой 6 расположен третий ВС 7. При этом расстояние между светодиодом 1 и ВС 7 подбирается таким, что сигнал на чувствительной площадке 6 средний между сигналами, получаемыми н-а площадке 5 в двух рабочих режимах устройства. ВС 2 и 3 образуют измерительный тракт передачи света. ВС 7 образует опорный тракт передачи све та. Концы ВС -крепятся и центрзпотся В оправе 8, Последняя имеет конусные поверхности с углами не более 60j обращенные вергяинами друг к другу В конусах просверлены отверс тия, в которых крепятся ВС 2 и 3. Концы ВС 2 и 3 выступают из конусов .не менее., чем на два своих диаметра Указанная форма конструкции устраня ет образование капель в зазоре между ВС и обеспечивает быструю ликвидацию мениска. Электронный блок устройства (не показан) содержит блок сравнения и электронньш переключатель, на входы которого поступают сигналы с фотоприемника 4. Устройство работает следующем образом. Излучение светодиода 1 засвечива ет торцы ВС 2 и 7. Поток излучений идет по ВС 2, доходит до выходного торца и выходит из ВС 2 расходящимся конусом. Часть этого потока излу чения попадает в ВС 3. Относительна величина попавшего в ВС 3 потока за , висит ot квадратов величины , показателя преломления среды, диа01метра и апертурного угла ВС. Пере-, менной величиной является показатель преломления среды riв измерительном зазоре. У воздуха п 1,0000029; у жидкости п 1,33-1,7. Излучение от ВС 2, попавшее в ВС 3, проходит по нему и попадает на чувствительную площадку 5 фотоприемника 4, Возникающий при этом электрический сигнал поступает на один вход схемы сравнения электронного блока. Поток излучения, вьш едший из ВС 7, засвечивает чувствительную площадку 6 фотоприемника 4. Электрический сигнал с этой площадки поступает на второй вход схемы сравнения. При изменении фазы среды, находящейся в зазоре между ВС 2 и 3, величина электрического сигнала на чувствительной площадке 5 фотоприемника 4 меняется в 1,75 2,89 раз. При этом меняется знак разности электрических сигналов на входах схемы сравнения электрического блока и она выдает команду переключателю. При изменении уровня жидкости на .высоте конусов оправы 8 поверхностное натяжение стягивает капли жидкости от зазора. Малый диаметр ВС /0,1-0,6 мм/ и- большая длина конца ВС, консольно выступающего из конуса, препятствуют образованию капель на торцах ВС, а мениск жидкости в зазоре имеет величину меньшую диаметра ВС. Формула изобретения 1.Волоконно-оптический сигнализатор уровня жидкости, содержащий последовательно установленные и оптически согласованные источник света, передаюш;ий волоконный световод, чувст 1ительный элемент, приемньй волоконный световод и фотоприемник, подключенный к электронному блоку, при этом чувствительный элемент выполнен в виде установленных в опра.ве с зазором двух отрезков волоконных световодов, одни торцы которых в за зоре перпендикулярны их оптическим осям, а другие - оптически согласованы соответственно с передающим и приемным волоконньпл световодами, отли.чающийся тем, что, с целью снижения погрешности, оправа в чувствительном элементе вьтолнена с коническими поверхностями, обращенными верпшнами к зазору между от312752204

реэками волоконных световодов, при 2. Сигнализатор поп.1, отлиэтом расстояние от торцов отрезковчающийся тем, что введен

волоконных световодов до оправы - невторой передающий волоконный светоменее двух диаметров волоконных све-вод и второй фотоприемник, оптически

товодов, а ширина зазора - больше согласованньй через второй передающий

двух их диаметров,волоконный световод с источником света

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Для снижения погрешности устройства оправа 8, в которой размещены волоконные световоды 2 и 3, выполнена с коническими поверхностями, что приводит к стягиванию поверхностным натяжением капель жидкости от зазора при изменении ее уровня. Поток излучения светодиода 1, проходящий по световодам 2и 3, попадает на чувствительную площадку 5 фотоприемника 4, а прошед:ший через световод 7, засвечивает площадку 6. Изменение фазы среды в зазоре между световодами 2 и 3 вызывает на входах схемы срав, нения электронного блока изменение знака электрических сигналов с площадок 5 и 6. Расстояние от торцов волоконньк световодов 2 и 3до оправы 8 выбрано равным не менее двум диаметрам световодов, а ширина зазора - больше двух их диа(/) метров. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.