Датчик дистанционного измерителя уровня жидкости Советский патент 1980 года по МПК G01F23/22 

(54) ДАТЧИК-ДИСТАНЦИОННОГО ЙЗМЕРИТЕЛя

yposm mj&D&H

717548

вёртгикальншй стейками Между ка-;

калами., -----:.-- .

На фиг. 1 схематично riabeipabKe предложенный датчик; на фиг. 2,,г.;,..

то же, разрез А-А На фиг. 1; на

фиг. 3 -.то же, разрез Б-В на фиг. 2; на фиг. 4 - упрощенная структурная схема топлйвомера с предложенным датчиком. - ,...,,.„..-. ДатчиТ сострит из источников 1 света, светопрйемников 2, й§мёрйт льных блоков 3 и ерметизированнЪго кожуха 4 с фланцем 5 дая креплёнйя к баку б. Измерительные блоки 3 входят свбими верхними концами в кожух 4, нижние концы измерительных блокр.в 3 находятся внутри бака б н личных ypiDBHflx. По& Ьйу дЯ1йны измерительных блоков 3 различ-г--,

ны, но конструктивно однотипны, .,

Датчик содержит набор блоков 7 количёство которых: в наборе опредёляетсяУ количеством подлежащих . .. .

йзйерёниям уровней . Ка ясдый

измерительный блок 3 из .тшЬс-кого прямоугольного корпуса 7, вблиад крротких стенок которого находятся каналы 8 и 9. В к;анале И зак-.. реплен световод 10, верхний конец i dToporg подведен к источникам света Т в кожухе 4., Нижний конец 11,

с еет;овЬда 10 заканчйаается яа расстоянйи Р от двояковыпуклой ;11инзы 12

с фокусными расстбянйями Р и Р, . Под линзой 12 помещена светротражаЙцая поверхность- IS, нап эймёр

грань призмы 14, под углом 45 к оси световода 10, к оптической оси линзы 12 и светового потока. В канале 9 на пути светового потока,

перпе эдйкулярно отражающей nosepjtrrocти 13 помещена вторая отражйгощжя поверхность 15, над которой закреплен нижний конец 16 второго световода 17 на расстоянии РЗ от линзы 12. Верхний конец световода 17 пбдвёгдён к светоприемнику 12 йожухе 4. СветовоДы 10 и 17 центрируются в каналах 8, 9 корпуса 7 „ блока 3 шайбами 18 и 19. Между отражающими поверхностями 13 и 15, которые находятся в каналах В и 9 „, корпуса 7 блока 3 выполнен трехгранный вырез 20 с прОзрачнь№« стен1 с1ми. 21 и 22, открытый снизу в стбро;ну дна- и одной йз боковйх длинных

Фтенок корпуса 7 блока 3. -

Датчик работает следующим обра-

ЗОМ. . . ..

;; Свет от источников 1 через световод 10, двояковыпуклую линзу 12, отражаадую поверхность 13 и прбзг рачнуюстёнку21 к6рпуса 7 блока 3, трехгранный вырез 20, npospaiHyjo Стенку 22, отражающую поверхность

15 и световод 17 п&ПЭДаетв Светопри емннк 2. Светоприемники, 2 вЬзДейст15уют на реле ;23 с йЬ йш1Ьно ра.зом-; кнутыми контактами i4, которые при

&томзамйкаются и шунтируют резисторы 25. В измерите ль ньГх блоках 3,

нижние концы которых находятся

ниже уровня топлива, последнее

заполняет трехгранные вырезы 20. Свет, идущий от поверхности 13, , отклоняется и не попадает на поверх.ность 15 и, соответственно, в световод 17 и светоприемник 2. Контакты реле 26 остаются разомк-

нутыми и не шунтируют резисторы 27. Измеритель 28, измеряющий сопротивление цепочки резисторов 25 и 27, показывает часть ее сопротивлениЯ(, состоящую из резисторов 27, которая соответствует уровню топлива в баке. Необходимое для достаточного отклонения Светойого йотока между прозрачными стенками 21 и 22 выреза 20 расстояние определяётря иЭ1еет н.ыШиз элёмеНтарной

физпики соотношениями, учитывающими коэффициенты преломления света при прохождении из ЬДной среды в

другую и диаметрами световодов.

Для большинства обычных прозрач.ных пластикой коэффициент преломле ния близок к 1,5. Для авиационных Керосинов различных марок этот коэффициент равен Т1-1, 4475, ТС-1-14415, Т8-1,4430, РТ-1,4370, т. ё. больше

ПОЭТО14У для определения толщиныслоя топлива на пути луча мож-. нопринять наименьшую величину 1,4. При этом для всех топлив отклонение луча будет превышать минимально- v

необходимое, а размеры вырезов 20 в йлрках 3 и саш блоки 3 невелики. Контроль наличия питания и исправности источников 1 света осуществляется дополнительной цепочкой, состоящей из одного блока 29, светоприемника 30, реле. 31 и сигнальной лампы 32.

ЙатчиК пригоден для трплив с любым заданным разбросом коэффициентов преломления и любыми электрическими характеристика|Й1.

Формула изобретения

50. Датчик дистанционного измерителя уровня жидкости, содержащий источник света, Светоприемники и измерительные блоки,, выполненные в виде. : flByjt продрльных световодов, верхние

cf концы которых распрлоЖены вне емкости с жидкостью, а нижние оптически соединены между собой, и установлен- . ные своими нижними концами дискретно,по высоте крнтролируемого уровня, этом источник света и светоприем60 шкя также установлены вне емкости личающийся тем, что, с цельй повышения точности и надежности измерения уровня, из.мерительные ;блоКи снабжены топливонепрони65 цаемыми корпусами с продольными ка- .

налами, внутри которых встроены два продольных, параллельных световода, нижние концы которых опти-.;.. чески соединены между собой при пог мощи введенной двояковыпуклой фокусирующей линзы, расположенной - . на двойных фокусных расст ояниях бт нижних концов световодов, и дверасполо енных под углами 45° к осям световодов отражающие поверхности, выполненные в виде граней призм, между которыми на пути света в

пусе измерительного блока выполнен открытый в топлиЕ1Ное пространство бака трехгранный вырез с прозрач.ными. вертикальными стенками между; каналами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США, кл. 73-293, № 3648521, 1972. .

2.Патент США, кл. 73-293, 3120125, 1964 (лрототип). « ,/ .Ь 20 Nf

22

иг.З

,30

сригА