Датчик уровня жидкости Советский патент 1978 года по МПК G01F23/292 

Изобретение относится к области измерения уровня жидкости в резервуарах при контроле минимальных или аварийных остатков тонлива или масла в баках для обнаружения границы жидкости газообразной среды с различными коэффициентами преломления света. Известные датчики уровня жидкости, содержащие корпус из светопроводящего материала, источник света и два фотоприемника, воспринимающие световые потоки, отраженные от границы с контролируемой внешней средой и с постоянной внещней средой, имеют сложную конструкцию и характеризуются недостаточной эффективностью использования светового потока источника. Цель изобретения - упрощение конструкции датчика. Поставленная цель достигается тем, что корпус предлагаемого датчика выполнен в виде разрезанного относительно большей оси эллиптического цилиндра, в одном из фокусов которого размещен источник света, в другом - обращенные к наружным эллиптическим поверхностям два фотоприемника, иричем одна из эллиптических поверхностей цилиндра металлизирована и выполнена с наружным щлицом вдоль ее образующей. На фиг. 1 схематически показана конструкция датчика уровия; на фиг. 2 изображены половины корпуса датчика. Устройство содержит кориус /, изготов.тенный из светопроводящего материала, выполненный в виде разрезанного относительно большой оси эллиптического цилиндра. В одном из фокусов FI эллипса располагается источник 2 света, излучающий световой ноток 3, например светоднод с цилиндрической диаграммой излучения. Фотонриемники 4 и 5 расиолагаются в фокусе 2 иараллельно плоскости, проходящей через оба фокуса таким образом, чтобы светочувствительные поверхности были снаружи. Одна половина эллиисиой кривой металлизируется, т. е. нокрывается зеркальным отражающим слоем 6. Световой ноток 3, падающий на обе стороны относительной плоскости, проходящей через оба фокуса, отражается от границы корпус - внешняя среда, попадает на рабочие поверхности фотоприемника. Рабочий световой поток 3 в случае, когда снаружи датчика находится воздушная среда, практически полностью отражается от поверхности 7 и иопадает но фотоприемиик 4. Контрольный световой поток 3, падающий на зеркальный слой 6 и воспринятый фотоириемником 5, не меияется от изменения характера внешней среды.

При иоявлении снаружи датчика среды с коэффициентом преломления, отличным от коэффициента преломления воздуха, часть рабочего светового потока 3 проходит сквозь границу датчик - внешняя среда и рассеивается во внешней среде 8. Тогда световой поток, падающий на фотоприемник 5, уменьшается и измерительная схема фиксирует изменение внешней среды.

Так как контрольный световой поток всегда больше рабочего, в конструкции датчика предусматриваются специальные надрезы 9, которые дают возможность уменьшить отраженный световой поток при регулировке датчика, т. е. добиться оптической симметрии конструкции.

Половины 10 и 11 датчика уровня симметричны и в вырезы 12, 13 заливают светопроводяшим комиаундом.

Для контроля зровня жидкости в любой емкости датчик закрепляют на заданном уровне. При заполнении емкости (или выливании) уровень жидкости повышается

(понижается), пока не достигнет места расположения датчика. При этом происходит резкое изменение оптической симметрии и измерительное устройство выдает соответствуюш,ий сигиал на указатель или в систему управления насосами.

Формула изобретен ия

Датчик уровня жидкости, содержаший корпус из светонроводящего материала, источник света и два фотоприемника, воспринимаюш;ие световые потоки, отраженные от границы с контролируемой внешней средой и с постоянной внешней средой, о тл и ч а :ю ш и и с я тем, что, с целью унрощения конструкции, корпус выполнен в виде разрезанного относительно большей оси эллиптического цилиндра, в одном из фокусов которого размещен источник света, в другом - обращенные к наружны.м эллиптическим поверхностям два фотоириемника, причем одна из эллиптических поверхностей цилиндра металлизирована и выполнена с наружным шлицом вдоль ее образующей.

п