ДАТЧИК УРОВНЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО НИВЕЛИРА Советский патент 1972 года по МПК G01C5/04 G01C9/02 

Изобретение относится к области геодезического приборостроения, в частности к приборам для измерения уровня жидкости в гидростатических системах нивелирования.

Известны датчики уровня гидростатических нивелиров, содержащие конический световод, заточенный на конце под углом полного внутреннего отражения света, непосредственно на торцовой поверхности которого расположены осветитель, выполненный в виде электролюминесцеитного слоя и фотоприемник, выполненный в виде полупроводникового р-«-перехода.

Изготовление таких датчиков технологически сложно в связи с тем, что электролюминесцентный источник света, представляющий собой плоский электрический конденсатор с прозрачным электродом и диэлектрическим слоем, светящимся под действием электрического напряжения, поданного на его электроды, изготовляют специально для данного датчика химически.м путем. Это трудоемко и требует разработки специальной технологии.

Цель изобретения - улучшение технологичности .конструкции.

Это достигается тем, что на торцовой поверхности конического световода укреплен цилиндрический световод, верхняя кромка которого по окружности с внешней стороны имеет фаску под углом 45°. Осветитель расположен на оси полого цилиндрического световода на уровне фаски. Фотоприемник также находится на оси полого цилиндрического световода, но ниже осветителя, непосредственно на торцовой поверхности конического световода.

На чертеже показан датчик уровня гидростатического нивелира. На торцовой поверхности конического световода /, заточенного на конце под углом полного внутреннего отражеппя света, установлен полый цилиндрический световод 2, верхняя кромка которого по окружности с внешней стороны имеет фаску под углом 45°.

На оси .полого цилиидрт1ческого световода 2 на уровне фаски установлен осветитель 3. В качестве осветителя может быть применена электролампа. На торцовой поверхности конического световода / располол ен фотоприемник 4. Фотоприемником могут служить фотодиоды или фотосопротивление.

Датчик работает следуюшим образом.

Свеговой поток от осветителя 3 .попадает на стенки полого цилиндрического световода 2 и, отражаясь от обработанных его поверхностей (фасок), полым цилиндрическим световодом 2 направляется в конический световод /. Но закону полного внутреннего отражения световой поток приходит на фотоприемник 4, регистрирующий определенный,.уровень засветки.

При юостоянстве соотношения показателей преломления конического световода и окружающей среды сигнал на выходе фотоприемника постоянен, так как весь световой поток, поступающий в конический световод, приходит на фотопрнемник.

В момент касания конца конического световода поверхности жидкости (важно, чтобы жидкость была смачивающей) это соотношение резко изменяется, показатель преломления окружающей среды приближается к показателю преломления конического световода, и часть светового потока поглощается жидкостью. Вследствие этого меняется сигнал на выходе фотоприемника, и в этот момент времени фиксируется ноложение уровня жидкости.

Предмет изобретения

Датчик уровня гидростатического нивелира, содержащий конический световод, заточенный на конце под углом полного внутреннего отражения света, фотоприемник, расположенный на торцовой поверхности световода, и осветитель, отличающийся тем, что, с целью улучшения технологичности конструкции, на торцовой .поверхности световода укреплен полый цилиндрический световод, верхняя кромка которого по окружности с внещней стороны имеет фаску под углом 45°, а осветитель расположен на оси световода на уровне фаски.