Устройство для измерения толщины прозрачной пленки Советский патент 1981 года по МПК G01B11/06 

координатно-чувствительный фотоприемник 7, блок 8 регистрирующей и обрбатывающей аппаратуры.

Устройство работает,следующим образом.

Свет-от источника 1, излученный под углом полного внутреннего отражения на границе раздела .среды и пленки, по световодам 2,3 падает на границу раздела среды 6 и прозрачной пленки 5, находящейся на смачиваемой поверхности канала 4.

Световой пучок претерпевает полное внутреннее отражение на границе раздела пленки и среды вследствие того, что показатель преломления пленки 5 больше показателя преломления среды 6. Отраженный от границы раздела пучок света по световоду 3 попадает в ту или иную ячейку координатно-чувствительного фотоприемника 7, в зависимости от толщины пленки. Толщина пленки вычисляется в блоке 8 по формуле где сГ - толщина плеяки, м; g - координата регистрации отраженного пучка, м; i величина угла полного внут реннего отражения на границе раздела пленки и среды, град; h - толщина световода,м. Маркой является источник параллельного пучка монохроматического излучения с длиной волны, меньшей минимальной толщины пленки более чем в 5 раз и не равной длине волны поглощения вещества пленки, что позволяет применять при измерении толщины пленки не более чем в 10 раз максимальну величину толщины пленки, что обеспечивает высокую чувствительность измерений и в то же время позволяет счирать параллельным отраженный от повёрхности пленки и среды пучок света в широком диапазоне измерения тол щины пленки.

в данном устройстве используют материал световодов оптической системы, имеющий показатель преломления,равный показателю преломления вещества пленки, что исключает преломление лучей при переходе границы раздела световода и пленки.

Предлагаемое устройство позволяет измерять амплитуду и скорость движения волн по поверхности жидкой пленки по времени пересечения впадиной волны пучка света заданной толщины, а также оценивать форму поверхности и толщину пленки в диапазоне от 0,01 до 5 мм (например, слоя жидкости, движущегося по внутренней

поверхности трубы при кольцевом режиме течения двухфазной смеси) с точностью до ±5%, причем нижняя граница диапазона измерений ограничена разрешающей способностью ячейки фотоприемника, а верхняя - линейной протяженностью фотоприемника. Формула изобретения Устройство для измерения толщины прозрачной пленки, содержащее марку 1и узел отсчета положения изображения марки, отличающееся тем, что, с целью измерения толщин пленки, движущейся по каналу с ограниченным доступом к поверхности раздела пленки и среды, оно снабжено двумя- световодами, марка выполнена в виде источника монохроматического излучения, один из светбводов вмонтирован заподлицо со стачиваемой поверхностью канала, другой световод установлен между маркой и первым световодом под углом полного внутреннего отражения на границе раздела пленки и среды, а отсчетный узел выполнен в виде координатно-чувствительного фотоприемника. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 377610,- кл. G 01 В 9/00, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР 24639, кл. G 01 В 19/38, 1930.