Оптико-электронный уровнемер Советский патент 1979 года по МПК G01F23/292 

(54) ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЙ УРОВНЕМЕР ящето 1ИЗ усилителя напряжения 10, фазового дискриминатора 11 и усиЛйТёЛ ГМдЩйбсти 12; реверсивного двигателя 13, осущест вляющего вращение ходового вййта, и Датчика положения каретки с фотоприемной головкой 14. Устройство работает следующим образом. Пучок лучей, испускаемый прожектором Г и отраженный от поверхности жидкости, „ q-gYKt) разграничен по оси на расстоянии, перекрывающем диапазон работы уровнемера, плоскостью раздела, прохрдящей через ребро прямого угла разделительной призмы 3, на две зоны с фазой модуляции, сдвинутой на 180°. Это Происходит благода ря тому, что светодиоды 2, режимсвечёнйя которых определяется блоком питания 5, излучают с одинаковой частотой, но с фазой модуляции, сдвинутой на 180°, прГичем йзлучение от каждого светодиода 2 попадает в объектив 4 после ЬтражёнияоТ сбоТветствующей грани разделительной призмы 3. В исходном положении, когда световой ТгувД1 оТ}йжаётся оТ п6вёрхнбсти жидкостй, находящейся на. уровне А, гглоскбст рТздёла совпадает с осью фотопрйемной головки 6, в результате чего на фотоэлемент 8 попадает одинаковое количествоэнергии обеих фаз, и поступающий с фотоэлемента сигнал имеет постоянную величину. В этом случае электронное фазочувствительное устройство не выдает управляющего сигнала на реверсивный двигатель 13, и каретка с фотоприемной головкой 6 остается неподвижной. При подъеме жидкости до уровня А или понижении до уровня Л происхОййт параллельное смещение ocrt отраженного от поверхности жидкости светового пучка и соответственнс1е смещение плоскости раздела с оси фотоприемной головки. В рйуЖТатё этого в течение одного полупериода на фотоэлемент 8 попа даетпреймуществеНнб количество энергии одной из фаз и с фоТоэЖнёнта выходит непосредственно разностный сигнал, поступающий в электронное фазочувстви+ельное устройство. В электронном фазоЧувствительном устройстве сигнал вначале идет па вход усилителя напряжения 10, а затем - в фазовый дискриминатор 11, в который, кроме того, поступает, опорный сигнал с блока питания 5, соответствующий фазе модуляции одного из светодиодов 2. Фазовый дискриминатор 1,1 преобразует переменное напряжение переменной фазы в постоянное напряжение переменной полярнбсти, ;то есть Определяется знак смещения оси отраженного от поверхности жидкости свётовОго пучка и, Следовательно, уровня жидкости. Далее сигнал пбступает в усилитель мощности 12, а затем на реверсивный электродвигатель 13, который вращает ходовой винт 9, перемещая каретку с фотоприемной головкой в сббтветствии со знаком смещения уровня жидкости до тех пор, пока ось фотоприемной головки не совпадет с плбскостью раздела отраженного бт поверхности жидкости светового пучка. Так как перемещение каретки с фотоприемной головкой линейно ЖЁЙСЙТ бт изменения положения уровня ЖиДКбСТИ,шкала датчика положения каретки 14 отградуирована таким образом, что происходит непосредственная регистрация этого смещения. Использованный принцип формирования геетового пучка по равносигналъной зоне ПШвбЛЯег регистрирбвать изменение положения уровня с точностью ± 0,2 мм. Формула изобретения Оптико-электронный уровнемер, содержащий прожектор с источниками модулированного оптического излучения, фотоприемную головку, а также электронные фазt)ч7Bcтвитeльнбe и сигнализирующее устройства, отличающийся тем, что, с целью ПбйЁтШенйЯ чувствительности и точности путгём созданиярезко выраженной равносигнальной зоны, прожектор установлен неподвижно и снабжен прямоугольной призмой, у боковых граней которой размещены исt64Ht5KH мщулирбванного оптического излучёйия, например светодиоды, излучающие с одинаковой частотой, но с фазой модуляции, сдвинутой на 180°, а ребро при вершине призмы расположено в фокальной плоскости объектива прбжектора и перпендикулярно его оптической оси. Источники информации, принятые во вни аниепри экспертизе 1.Патент ГДР № 52828, кл. 42е 34, опубл. 1966. 2.Патент Франции № 1321540, кл. G 01 F, опубл. 1963.