ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК УРОВНЯ Советский патент 1969 года по МПК G01F23/22 

Известны устройства контроля уровня жидкостей, основанные на законе полного внутреннего отражения. Они содержат лрямоугольную равнобедренную призму, которая укреплена в специально вырезанном окне в стенке сосуда с контролируемой жидкостью, источник лучистого потока, две собирательные линзы и фотоэлемент, размещаемые снаружи сосуда.

Недостаток указанных устройств состоит, наряду с громоздкостью, в необходимости .прорезать отверстия в сосудах с контролируемой жидкость о для встройки прямоугольных призм, что ограничивает их применяемость.

Предлагаемый датчик конструктивно объединяет все необходимые элементы в одном герметиЗИрованном малогабаритном корпусе и снабжен оптической отклоняющей системой, выполненной в виде прямоугольного параллелепипеда с вырезанной четвертью. Четверть вырезается по диагонали квадратного основания. Оптическая система соединена с «ор.пусом, в котором расположены источник излучения, собирательная линза, фоторезистор и усилитель.

Это обеспечивает датчику более высокую чувствительность, точность и надежность.

На фиг. 1 представлен общий вид датчика в двух проекциях; на фиг. 2 - разрезы по А-А и Б-Б на фиг. 1.

Корпус / датчика имеет специальные выточки и выступы для компоновки и герметизации элементов, составляющих датчик. Оптическая отклоняющая система 2, выполненная в виде прямоугольного параллелепипеда с вырезанной четвертью с рабочими гранями 2, 2 и 2 служит для направления потока источника лучистой энергии на чувствительный элемент при отсутствии жидкости и отведения его в жидкость при заполнении сосуда до контролируемого уровня. Собирательная линза 3 предназначена для преобразования лучистого потока источника 4 в параллельный пучок. Линза 3, источник 4 лучистой энергии и фоторезистор 5 размещены в специальных выточках корпуса. Отклоняющая система 2 приклеена к корпусу эпоксидным клеем, а полупроводниковый усилитель помещен в нишу 6« залит эпоксидным компаундом.

Датчик представляет собой статический преобразователь. При подаче :;:тающего напряжения часть потока лучистой энергии, преобразованного линзой 3 в параллельный пучо К, направляется на грань 2 отклоняющей системы 2 и при отсутствии жидкости, испытывая полное внутреннее отражение, изменяет направление на 90° и попадает «а грань 2. От грани 2, отражаясь, поступает на грань и от грани 2 - на чувствительную поверхность фоторезистора 5. Фоторезистар преобразует лучистый поток в электрический сигнал, который после усиления полупроводниковым усилителем вызывает срабатывание исполнительного устройства. В случае погружения отклоняющей системы в жидкость параллельный пучок лучей на каждой из рабочих граней 2, 2 и значительно ослабляется благодаря преломлению его в жидкость. При этом на фоторезистор приходит лишь незначительная часть потока. Фототок уменьшается

настолько, что исполнительное устройство отключается.

Предмет изобретения

Фотоэлектрический датчик уровня жидкости, содержащий оптическую отклоняющую систему, источник излучения, собирательную линзу и фоторезистор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности, оптическая система выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда с вырезанной по диагоналям четвертью и соединена с корпусом, :в котором расположены источник излучения, собирательная линза, фоторезистор и усилитель.

Фиг. 7

.Z