ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН С РЕГУЛИРУЕМЫМ МАКСИЛ1АЛЬНЫМ И МИНИМАЛЬНЫМ ПОРОГОВЫМ ОГРАНИЧЕНИЕМ Советский патент 1970 года по МПК G01R13/38 

Известны измерители электрических величин С регулируемыми максимальньш и минимальным noipOiroBbiiM ограничением, содержащие измерительный механизм с закрепленным на подвижной системе флажком, перекрывающим свето-вой поток от источника света, совмещенного с осью подвижной систе;мы, световод .с коэффициелтом прело мления, отличньш от Коэффициента преломления воздуха, светочувствительные элементы, воспринимающие световой потОК и 1перемещ,аемые пр. ycTaHOB Ke заданного значения шорогов-ого ограничения ео геометричеокой о,кружно€ти, соосной оси лодвижной системы, и исполнительную Схему лорогоВОго ограничения.

Предлагаемый измеритель позволяет повысить точнОСть регулиров ки порогового ограничения. Его особенность заклю1чаетсяв том, что световод выполнен в виде двояковогнутой ступенчатой линзы с олтической о-сью, 1совпадаю щей с осью -подвижной системы. Ступеньки образованы неравноудаленны1ми от оптической оси концентрическими поверхностя1ми, ограничивающими боковые грани линзы. Одна торцовая ступенька линзы, образованная наиболее дааленной от оптической оси «онцентрической поверхностью, выполнена ;з торцовой чаСти € вогнутостью для внутреннего отражения светового потока, а другая торцовая ступенька, образованная наименее удаленной от оптической оси концентрической поверхностью, выполнена в .своей торцовой части с вогнутостью, в которой размещен источник света. Световод измерителя снабжен

светофильтром, часть поверхности световода или вся его поверхность, за исключением поверхности торцовой вогнутости, покрыта светоотражающим материалом. Одна или обе вогнутости световода могут быть образованы

сферическими или коническими поверхностями, ко;Мбинацией конической и Сферической поверхностей или волнообразной поверхностью, ориентированной относительно оптической оси.

На фиг. 1 схематически изображен общий вид предлагаемого измерителя; .на фиг. 2 - измеритель в разрезе; ,на фиг. 3 - измеритель, вогнутость световода которого образована конусной поверхностью; на фиг. 4 - измеритель, вогнутость световода которОто образована сферической и конусной поверхностями; на фиг. 5 - измеритель со светофильт|ро:м; на фиг. 6 - измеритель, боковая поверхность световода которого, образоВанная наиболее удаленной от оптической оси концентрической поверхностью, выполнена с периметром, большим угла поворота подвижной системы; на фиг. 7 - измеритель, вогнутость световода которого образована волноСветовод из светопроводящего материала с коэффициеитом преломления, отличным от коэффициента преломления воздуха, вьшолнен в виде ступенчатой двояковогнутой линзы с оптической осью /. О.н состоит из двух ступенек. В торцовой части основной ступеньки 2 имеется вогнутость 3, а боковая грань 4 ЯВляется основной рабочей поверхностью для выхода светового лотока. В торцовой части другой стуленьки 5 также имеется вогнутость 6, в которой размещен -источник 7 света.

Против прани 4 устаповлены светочувствительные элементы 8 и 9, закрепленные на задающих установочных стрелках 10 и ИМежду гранью 4 и концентричеокой поверхностью, ото которой движутся светочувствительные элементы 8 и 9, перемещается флажок 12, (Закрепленный на стрелке 13 Подвижной системы измер-ительного прибора (на чертеже не-показан).

Боковые грани стутаенек 2 и 5 светопроводя1щей линзы располол ены на различных расстояниях от ее оптической оси. Эти грани образованы концентричеакими, цилиндрическими и коническими :пове|рхностя1ми.

Световой лоток от источника 7 света проходит :в световод и, многократно отражаясь и преломляясь от внутренних его поверхностей, например от вогнутости 6, через боковую грань 4 попадает на светочуВ|СтВИтельные элементы 8 И 9.

При движении стрелки 13 флажок 12 перекрывает световой гаотоК, и оп -не попадает на светочувст вительные элементы. При этом через боковую грань на светочувствительные элементы в основном проходят только отраженные и прело|Мленные лучи, а прямые преломленные лучи от источника света экранируются благодаря отражению от внутренних поверхностей световода, напри цр от поверхности боков грани, ступеньки 5, что обеспечивается его особой формой.

3 -к 6 световодной линзы могут быть образовайы также конусной яоверхностьЮ (фиг. 3) или же коМбинацией сферической и конусной поверхностей (фиг. 4). Выбор характера поверхности, образующей вогнутости, зависит от геометрических размеров световода, размеров измерительного прибора и технологических требований.

Предлагаемая форма световода дает возможность получить практически равномерное раацраделение светового потока на периметре с углом до 360°, что может быть использовано в стрелочных измерительных приборах с углом отклонения измерительного мехаиизма до 270° .и в стрелочных индикаторах с углом отклонения 320°.

Вся поверхность световода (или часть ее), служащая только для внутреннего отражения оветового потока (т. е. за исключением ловерхности торцовой вогнутости 5) для улучШ ения оТ|ражения может быть пок|рыта светоотражающим материалоМ 14 (фиг. 5).

Световод можно выполнить со оветофильтром 15 для ограничения воздействия на светочувствительные элементы сторонних источников света путем выделения оп1редел енного

диапазона длины световых волн, в области которого принятые светочувствительные элементы имеют заданную чувствительность.

В зависимости от утла поворота подвижной системы измерительного .механизма рекомендуется боковую поверхность, образованную наиболее удаленной от оптической оси концентрической поверхностью, служащей для вывода из световода многократно отраженного и цреломленного светового шотока на расположенные против концентрической поверхности светочувствительные элементы исполнительной схемы, выполнять с периметром, большим угла поворота подвижной системы (фиг. 6).

Чтобы получить направленный световой поток и улучшить равномерность его раопределеиия в требуемом направлении, светояроводящую линзу выполняют таким образом, что по крайней мере часть поверхности линзы

имеет волнообразный профиль, ориентированный относительно оптической оси светопроводящей линзы (фиг. 7). В этом выпуклость 3 конусной формы выполняют с волнообразным профилем, который обеспечивает

в некоторых случаях, например при значительных геометрических размерах световода, несколько более равномерное распределение светового потока. Предлагаемые варианты изме|рителя предпочтительны (форма, размеры и расположение отдельных элементов).

Предмет изобретения

40

1. Измеритель электрических величин с регулируемым максимальным и минимальным пороговым отграничением, содержащий измерительный механизм с закрепленным на подвижной системе флажком, перекрывающим световой ПОТОК от источника света, совмещенного с осью подвижной системы, световод с коэффициентом преломления, отличным от коэффициента преломлення воздуха, оветочувствительные элементы, воспринимающие световой ноток и перемеща-емые три установке заданного значения порогового ограничения ПО геометрической окружности, соосной оси подвижной системы, и исполнительную

схему порогового ограничения, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности регулировки, световод выполнен в виде двоякоВогнутой ступенчатой линзы С оптической осью, совпадающей с осью подвижной системы,

пр-ичем ступеньки образованы концентрическими товархностями, ограничивающими боковые грани линзы и неравноудаленными от оптической оси, щр-и этом Одна торцовая ступенька линзы, образованная наиболее удаtto верхи остью, вьшолнеиа В овоей тортовой части 1C вогнутостью, осуществляющей заутреннее отражение светового , а другая торцовая ступенька, образованн-ая наименее удаленной от опти1че ской оси концентрической поверхностью, выполнена в своей торцовой чЕСти с вог.нутостыо, в которой раз.мещбн истхэчн.ик света.

2.И:3Ме|ритель по п. 1, отличающийся тем, что световод снабжен светофильтром.

3.Измеритель .по in. 1, отличающийся тем, что часть ИЛИ вся поверхность световода, за исключением поверхности торцовой вогнутости, пакрыта светоотражающим материалом.

4.Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что одна или обе вогнутости световода образованы сфериче:СКИ1М1И поверхностями.

5.Измеритель по п. 1, отличающийся те.м, что одна или обе вогнутости световода образованы ко1НИческими поверхностями.

6.Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что вогнутости двояКоВОгнутаго световода образованы 1КОМбинацией ОчОнической и сфср-ической иовер.хностей.

7.Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что вогнутости двояковогнутого озетовода образованы волнообразной поверхностью, ориентированной относительно оптической оси.

Фиг 3

/5