Устройство для измерения давления или уровня жидкости Советский патент 1982 года по МПК G01L7/18 

Изобретение относится к измерению давления и уровня жидкости и может быть использовано для измерения медленно меняющегося давления в устройствах с использованием жид,кости в качертве среды, чувствитель ной к давлению, с целью калибровки датчиков микробарографической аппаратуры. Известно устройство, предназначе ное для измерения разности давлений, состоящее из цилиндрического резервуара, жестко соединенного со стеклянной трубкой, на которую нанесена шкала, а резервуар может пов рачиваться относительно его горизон тальной оси и придавать трубке различные наклоны С ID. ИспользованиеДанного устройства для измерения давления в широком диапазоне затруднительно в связи с тем, что в этом случае требуемые размеры трубки достигают нескольких метров. Так, например, для измерени давления 10 Па требуется трубка дл ной 5м. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству яЁляется устройство, предназначенное для измерения разности давлений которое содержит две стеклянные трубки, соединенные шлангом, экран с щелями, прозрачную шкалу, установленную перед трубками, и лампы подсветки, расположенные сзади экрана. Трубки имеют штуцеры и заполнены прозрачной рабочей жидкостью. При подсветке, ввиду различия коэффициентов отражения в средах разной плотности, возник)ет эффект мнимой окраски жидкосч я, что позволяет выделить границу жидкости, которая просматривается при визуальном отсчете С 2. Недостатком известного устройства является то, что угол падения света на границу раздела трубки и рабочей жидкости близок к нулю градусов и, следовательно, разность коэффициентов отражения не превышает нескольких процентов, что не позволяет получить ярко выраженную границу жидкости. Например, для стеклянных трубок, заполненных водой, -при угле падения лучей на поверхность раздела,; лежащем в пределах 0-20 , разности коэффициентов отражения не превышает 2,7%. Цель изобретения - повышение точности замера медленно меняющегося давления или уровня жидкости. Поставленная цель достигаетсй тем, что в известном устройстве, содержащем прозрачную трубку с подводящими штуцерами и с прозрачной рабочей жидкостью, шкгшу измерения уровня и источник света, один из штуцеров смонтиро ван на боковой пойерхности трубки, торцовое отверсти трубки со стороны этого штуцера за|крыто светонепроницаемой заглушкой, а источник света расположен напроти среза трубки. -На фиг. 1 показан один из вариан ТоЬ устройства, общий вид; на фиг. вариант установки источника света, пояснение принципа распространения лучей света внутри стенок трубки. Устройство состоит из двух прозр ных трубок с прозрачной рабочей жид костью 1 и штуцерами 2, соединенных шлангом 3. На концах трубок установ лены источники света 4. На срезах трубок установлены светонепроницаем заглушки 5. Устройство работает следующим об разом.Свет от источника 4 падает на срез трубки 1 и распространяется внутри стенок трубки вдоль ее оси, заглушки 5 препятствуют распростран нию прямого света от источника 4 во внутренней полости трубки. При прохождении света через границу раз дела двух сред возникает явление по ного внутреннего отражения,если свет из оптически более плотной сре ды проходит в оптически менее плотную и УГОЛ падения света ггревьашает критический. Угол падения, начиная которого вся световая энергия отражается от границы раздела, называется предельным углом полного отражения inp/ го величина определяется выражением. Ч абсолютные показатели где п и п. преломления первой И второй среды; п - относительный показатель, преломления среды, в котоЕюй распространяется преломленный свет И падающий свет. Так для границы раздела стекло 1здух8 пр q 0,66 и inp:i40 . а для границы раздела стекло-вода Hinp q 0,87 и inp7C.60. Следовательно, если срезы трубок осветить так, что свет будет падать на границы раздела сред в диапа3;оне 40 - бО, то отражение света на границе стекло-воздух будет полным, а На границе стекло-вода часть света будет проникать выводу. Угол входа света в воду определяется выражениемsin inp . где ig - угол входа света в воду; п - показатель преломления во ды; Пр - показатель преломления стекла, и находится в пределах 48-80. При этом коэффициент отражения вода находится в пределах 3,4 - 34,5%, а разность коэффициентов отражения света от поверхности трубки и поверхности воды находится в пределах 96,665,5% вместо 2,7% у известного уст-, ройства. Это увеличивает эффект мнимой окраски и позволяет получить более ярко выраженную границу жидкости. . Формула изобретения Устройство для измерения давления или уровня жидкости, содержащее прозрачную трубку с подводящими штуцерами и с прозрачной рабочей жидкостью, шкалу измерения уровня и источник света, отличающе ес я тем, что, с целью повышения точности замера, один из штуцеров смонтироваИ на боковой поверхности трубки , торцовое отверстие трубки со стороны этого 1ятуцера закрыто светонепроницаемой заглушкой, а источник света расположен напротив среза трубки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Горлин С.М., Слезингер Н.И. Аэромеханические измерения. М., Наука, 1964, с. 329. 2.Авторское свидетельство СССР .553496, кл, G 01 ,L 7/18, 1975 (прототип) .