Фотоэлектрический уровень Советский патент 1977 года по МПК G01C9/02 

(54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ

1

Изобретение огносигся к области измерительной техники, в частности к устройствам для измерения угпов наклона объектов, и преднааначено для использования в судостроении, машиностроении, геодезии.5

Известны фотоэлектрические пузырьковые уровни, содержащие прозрачную цилиндрическую ампулу с прозрачным наполнителем, два осветителя, установлен шю по торцам ампулы, и два фотореле CBejKy ампулы l, Однако ю отмечается низкая точность индикации промежуточных положений пузырька уровня вследствие неравномерности и нестабильности световых потоков осветителей, а также движениясветового пятна на фоточувствительной jg поверхности фоторезисторов и фотодиодов, используемых в схемах фотореле, что вызывает значительную нестабильность характеристик фотоэлементов, влияние помех.

Известны также уровни, содержащие ци- 20 линдрическую ампулу с непрозрачной жидкостью и пузырьком воздуха, фотопотенциомет- ры и осветители, последние установлены вверху ампуль J.2J. Ампула заполнена цветным раствором. Осветитель установлен вверху 25

ампулы, а последняя установлена на пол-у- проводниковых подложках, образующих элемент со световой электродвижущей силой. Свет слабо проходит через раствор, так что интенсивность света под пузырьком больше, чем в остальных районах ампулы, вследствие меньшей толщины жидкости под пузырьком. При этом за счет плавного изменения толшины слоя жидкости на границах пузырька (на лениске) неизбежна нерезкость света и тени на фотоэлементе. Нерезкость границы света и тени снижает чувствительность уровня.

Известен также фотоэлектрический уровень, содержащий цилиндрическую ампулу, заполненную жидкостью с воздушным пузырь.ком,Два фотопотенгдаометра, включенршю в измерительный мост, установленлые симметрично относительно середины aN-rnyra iiH осветитель з.

Цель изобретения - повыи еш1е чувствительности уровня на всем длапазоне работы и исключение влияния нестабильтгости светового потока на чувствительность уровня. Это достигается тем, что ампула заполнена iienj303pa4HoA жидкостью со светоотршкакаишй поверхностью, например ртутью, а фото потенциометры установлены так, что они эакры ют верхнюю часть ампулы, охватыввемую краями пузырька при его переметеНИИ в диапазоне работы уровня, за исключением участка для ввода светового потока, (Например в виде полости, параллельной продольной оси уровня (фиг; 1). На фиг. 1 и 2 дриведйиа принципиальная схема ампулы уровня. Ампула содержит корило 1, фотопотенциометрл 2, пузырек воздуха 3 (фиг. l). Ампула заполнена непрозрачной жидкостью, имекшей светоотражающую поверосность. Фогопотендиометры установлены симметрично относительно середины ампулы, так что они занимают всю часть ампулы, охватываемой краями пузырька за исключением участка для ввода светрового потока в виде двух щелей. Освещение может быть естественным Фотопотенциометры 2 могут быть изгото&« лены в виде прямоугольных призм с фоточуэ ствительными слоями на катетной грани приэ мы. Призмы 4 устанавливают симметрично относительно середины ампулы, так что оси занимают всю часть ампулы за исключени-. ем участка для ввода светового потока. Между призмами, посередине ампулы, уо тановлен осветитель, выполненный в виде электролампы 5, двух светофильтров 6 и двух экранов 7. Гипотенузные грани призм выполнень зеркальными, а на катет1шх граHsix установлены два фотопотенциометра, включенные в мостовую измерительную схему на выходе которой получают сигнал, несущий информацию о величине и знаке отклонения пузырька от среднего положения, удобный для введения в автоматические устройства. Для исключения посторонних засветок фотопотенциометров, боковые грани призм, а также наружная поверхность ампулы на длине основания призм и с торцов покрыта непрозрачным лаком. Уровень работает следукищм образом. При наклоне ампулы 1 пузырек 3 смещается от среднего положения. При этом световое пятно на одном фотопотенциометре увеличивается, а на другом уменьшается. Это приводит к пропорциональному измененшо электрических сопротивлений фотопотен циометров, действуя подобно подвижному контакту обычного потенциометра. Изменение сопротивлений фотопотенциометров, вклю ченных в измерительный мост, вызывает его разбаланс и появление на выходе мостовой измерительной схемы сигнала, пропорционального смещению пузырька. Формула изобретения Фотоэлектрический уровень, родержаший цилщ1Дрическую ампулу, заполненную жи№кость|о с воздушным пузырьком, два фотопотенциометра, включенные в измерительный мост, установленные симметрично отно« сительно середины ампулы, и осветитель, от л0чак)щийся тем что, с целью повышения чувствительности уровня на всем диапазоне работы и исключения влияния нестабильности светового потока на чсу&ствительность уровня, в нем ампула заполнена непрозрачной жидкостью со светоотражакщей поверхностью, например ртутью, а фотопотенююметры установлены так, что они закрывают верхнюю часть ампулы, охватывae fyю краями пузырька при его перемешении в диапазоне работы уровня, за исключекием участка для ввода светового потока, например в виде полосы, параллельной продолг.ной оси уровня. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1, Авторское свидетельство СССР Ng 154030, кл. Q 01 С 9/32, 1962. 2.Патент Японии № 48-4211, кл. 1О7ЕО, 1973. 3.Авторское свидетельство СССР № 398819, кл. Q 01 С 9/01. 1972.

- WWf a r

-/

m.l

1

Д-Д

-г