Волоконно-оптический датчик уровня жидких сред

Волоконно-оптический датчик уровня жидких сред

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения уровня жидкостей в закрытых резервуарах в широком диапазоне температур. Сущность изобретения: датчик уровня содержит источник излучения, передающее и приемное оптические волокна, приемник излучения и первичный преобразователь, выполненный в виде световода из оптически прозрачного материала, причем первичный преобразователь имеет форму конуса с вогнутой боковой поверхностью и вершиной , расположенной симметрично относительно осей передающего и приемного световодов.

" « Ь4 ." I

Р»»» »д

И»Ф...Г1»ВЬ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

" 1703 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

» r l t t r i ò i l l r 1 l t i

IE. . ч:-»

d, gtn

»» !

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4804640/10 (22) 20.03,90 (46) 15.07,92. Бюл. N 26 (71) Научно-производственное обьединение

"Кварц" (72) Л.Г, Карпов, А,И, Ермоленко, В.В. Жахов, ЮЛ, Сергеев, Ю,Ф, Скорняков и В.С.

Хотимченко (53) 681,185»65(088.8) (56).Авторское свидетельство. СССР

N 1150488, кл. G 01 F 23/22, 1983, (54) ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК

УРОВНЯ ЖИДКИХ СРЕД (57) Изобретение относится к измерительИзобретение относится к устройствам контроля, а более конкретно к датчикам уровня жидкостей, работающим на оптиче. ском эффекте с использованием волоконнооптических световодов и предназначенных для эксплуатации в различных областях народного хозяйства, науки и техники, где необходимо контролирование уровня жидкостей, в т,ч. агрессивных, в закрытых резервуарах в широком диапазоне температур

Наиболее близким к предлагаемому является волоконно-оптический датчик yposня, который содержит последовательно расположеНные источни, излучения, пере. дающее оптическое волокно и приемник излучения. Передающее и приемнсе волокно соединены специальным обра"-:îì с первичJblM преобразователем, выполненным в ви- де световода иэ оптически прозра - ного материала. С целью повышения чувствительности датчика поверхность первичного преобразователя, обращенная в сторону. Ы, 1747927 А1 ной технике и предназначено для измерения уровня жидкостей в закрытых резервуарах в широком диапазоне температур.

Сущность изобретения: датчик уровня содержит источник излучения, передающее и приемное оптические волокна, приемник излучения и первичный преобразователь, выполненный в виде световода из оптически прозрачного материала, причем первичный преобразователь имеет форму конуса с вогчутой боковой поверхностью и вершиной, расположенной симметрично относительйо осей передающего и приемного световодов. контролируемых сред и ограниченная опертурами волокон, выполнена в виде двух зеркально симметричных частей, каждая из которых образована вращением отрезка логарифмической спирали вокруг оси, лежащей в плоскости волокон и проходящей через центры их торцов, Известный датчик уровня жидких сред обладает рядом существенных недостатков: сложный вид поверхности первичного преобразователя и в связи с этим сложность точного и надежного воспроизводства се профиля; ограниченная область применения; датчик обеспечивает гарантированную точность только на несмачиваемых жидкостях, низкая механическая прочность; необ-. ходимость в использовании мощного углекислого лазера для формирования рабочей поверхности датчика, Цель изобретения — повышение надежности датчйка.

Указанная цепь достигается тем, что в волоконно-оптическом датчике уровня жид1747927 излучения, что вполне достаточно для надежной работы приемника светового потока, При этом "стреловидный" вид формы чувствительного элемента, обращенного острием в сторону контролируемой жидкости, не способствует капельным образованиям на его поверхности, что позволяет применять датчик также для контроля уровня смачивающих жидкостей и расширяет диапазон контролируемых сред.

Составитель А.Ермоленко

Техред M.Моргентал Корректор С,Черни

Редактор А.Долинич

Заказ 2494 Тираж . . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С.. P

113035. Москва,?K-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 костей, содержащем источник излучения, передающий волоконно-оптический световод, первичный преобразователь, выполненный в виде световода, приемный волоконно-оптический световод и прием- 5 ник излучения, преобразователь выполнен в виде конуса с вогнутой боковой поверхностью и вершиной, расположенной симметрично относительно осей волоконнооптических световодов, 10

Такая конструкция при значительном упрощении формы поверхности первичного преобразователя позволяет сохранить высокую чувствительность датчика уровня, так как для предлагаемой формы поверхности, 15 заданного значения показателя преломления материала первичного преобразователя и контролируемой среды всегда существует угол падения излучения на границу раздела двух сред, равный углу полно- 20 го внутреннего отражения, Кроме того, при таком профиле поверхности и заданном значении апертур передающего и приемного световодов происходит уравнивание углов падения значительной части падающего 25

Формула изобретения

Волоконно-оптический датчик уровня жидких сред,. содержащий последовательно соединенные источник излучения, передающий волоконно-оптический световод, первичный преобразователь, выполненный в виде световода, приемный волоконно-оптический световод и приемник излучения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, преобразователь вьлолнен в виде конуса с вогнутой боковой поверхностью и вершиной, расположенной симметрично OTHOcvlTBflbHO осей волоконно-оптических световодов,