Устройство для измерения давления или уровня жидкости

Устройство для измерения давления или уровня жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

С присоединением заявки № (23) Приоритет (51)М Кп з

С 01 1. 7/18

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытн.й (53) УДК 531. 787 (088. 8) Опубликовано 151082. Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описания 151082 (72) Авторы изобретения

Yi-А. ГРошев, lO.Ñ. Рыбнов и В.A. Чернавкин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

ИЛИ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к измерению давления и уровня жидкости и может быть использовано для измерения медленно меняющегося давления в устройствах. с использованием жид,кости в качестве среды, чувствительной к давлению, с целью калибровки датчиков микробарографической аппаратуры.

Известно устройство, предназначенное для измерения разности давлений, состоящее из цилиндрического резервуара, жестко соединенного со стеклянной трубкой, на которую нанесена шкала, а резервуар может поворачиваться относительно его горизонтальной оси и придавать трубке различные наклоны $13.

Использование данного 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 измерения давления 104 Па требуется трубка длиной 5 м.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству яВляется 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 отра. жения в средах разной плотности, возникаЕт эффект мнимой окраски жидкосЮ, что позволяет выделить границу жидкости, которая просматривается при визуальном отсчете 1 2).

Недостатком известного устройства

15 является то, что угол падения света на границу раздела трубки и рабочей жидкости близок к нулю градусов и, следовательно, разность коэффициентов отражения не превышает не20 скольких процентов, что не позволяет получить ярко выраженную границу жидкости. Например, для стеклянных трубок, заполненных водой, -при угле падения лучей на поверхность раздела,.

25 лежащем в пределах. 0 - 20, разность коэффициентов отражения не превышает

2,7Ъ.

Цель изобретения — повышение точности замера медленно меняющегося давления или уровня жидкости.

966513 э и3 = — = п п п, 21 где ri и и — абсолютные показатели преломления первой и второй среды; и „ — относительный показатель, преломления среды, в которой распространяется преломленный свет и падающий свет.

Так для границы раздела стекло. 1,0о ° о

Ф)здух ЬЙп =,, = 0,66 и 1„40

Поставленная цель достигается тем, .что в известном устройстве, содержащем прозрачную трубку с подводящими штуцерами и с прозрачной рабочей жидкостью, шкалу измерения уровня и источник света, один из 5 штуцеров смонтирован на боковой поверхности трубки, торцовое отверстие трубки со стороны этого штуцера за крыто светонепроницаемой заглушкой, а источник света расположен напротив 10 среза трубки. . На фиг. 1 показан один из вариантов устройства, общий вид; на фиг. 2вариант установки источника света, пояснение принципа распространения лучей света внутри стенок трубки.

Устройство состоит из двух прозрачных трубок с прозрачной рабочей жидкостью 1 и штуцерами 2, соединенных . шлангом 3. На концах трубок установ- лены источники света 4. На срезах трубок установлены светонепроницаемяе заглушки 5.

Устройство работает следующим образом, Свет от источника 4 падает на срез трубки 1 и распространяется внутри стенок трубки вдоль ее оси, заглушки 5 препятствуют распространению прямого света от источника 4 во внутренней полости трубки. При З0 прохождении света через границу раздела двух сред возникает явление пол- ного внутреннего отражения, если свет из .оптически более плотной среды проходит в оптически менее плот- 35 ную и угол падения света превышает критический. Угол падения, начиная с которого вся световая энергия от ражается от границы раздела, называется предельным углом полного от- 4п ражения i p, его величина определяется выражением а для границы раздела стекло- вода

1пр= -„+ = 0 87 и i 60 . Следовательйо, если срезй трубок осветить так, что свет будет падать на границы раздела сред в диапазоне о

40 — 60, то отражение света на границе стекло-воздух будет полным, а на границе стекло-вода часть света будет проникать в воду. Угол входа света в воду определяется выражением

В иь . п

San i > и где 1 — угол входа света в воду; п - показатель преломления водЦ

n — показатель преломления с стекла, и находится в пределах 48-80

При этом коэффициент отражения воды 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 2,7Ъ у известного уст-. ройства. Это увеличивает эффект мнимой окраски и позволяет получить более ярко выраженную границу жидкости. Ф

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, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности замера, один из штуцеров смонтирован на боковой поверхности трубки, торцовое отверстие трубки со стороны этого штуцера закрыто светонепроницаемой заглушкой, а источник света расположен напротив среза трубки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Горлин С.M., Слезингер Н.И.

Аэромеханические измерения. M., "Наука", 1964, с. 329.

2. Авторское свидетельство СССР

9.553496, кл. G 01 L 7/18, 1975 (прототип).

966513

Составитель A. Соколовский

Редактор Т. Митрович Техред М.Гергель Корректор A. Ференц

Заказ 7830/57 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4