Патент ссср 243872

- -"©эсо В84

1! -1 *т - нтно-т эх низ

И С А и И"

О П Е 243872

Союз Советскив

Социалистическик

Реслтблин

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 18.1.1968 (№ 1211927/18-10) Кл. 42е, 34 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.Ч.1969. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описания 6.Х.1969

МПК G 01f

УДК 681.128.8(088,8) Комитет ло аелам иаооретеиий и открытий ори Совете Йлииистров

СССР

Авторы изобретения

H. В. Кравцов, A. С. Панфилов и Л. E. Чирков

Заявитель КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к области приборо,строения и предназначено для измерения уровня прозрачных, химически агрессивных жидкостей.

Известны оптические уровнемеры, основанные на использовании явления полного внутреннего отражения, содержащие источник и приемник излучения, чувствительный элемент и электронную регистрирующую схему.

Предложенный уровнемер отличается от известных тем, что его чувствительный элемент составлен из двух полых световодов, коаксиально размещенных один в другом, пространство между которыми заполнено измеряемой жидкостью, а на выходе из световода установлена ячейка Керра, выполненная из двух коаксиально расположенных цилиндрических и одного центрального электродов. Это позволяет повысить чувствительность и точность измерений.

На чертеже представлена схема компенсационного уровнемера.

Уровнемер содержит источник 1 света, линзу

2, бак 8, сигнальный трубчатый световод 4, центральный вспомогательный световод 5, поляризатор б, внешний электрод 7 ячейки Керра, средний электрод 8, центральный электрод

9 ячейки Керра, анализатор 10, объектив 11, фотоприемник 12, усилитель И, детектор 14, блок 15 регулируемого на пряжения, индикатор

lб, генератор 17, управляющий ячейкой Керра, и фазовращатель 18.

Принцип действия уровнемера заключается в следующем.

Световой поток от источника 1 после прохождения через линзу 2 направляется на специальный чувствительный элемент, представляющий собой полый световод 4, внутри кото,рого коаксиально расположен второй световод

5. Пространство между этими световодами заполнено измеряемой жидкостью.

Величина светового потока, прошедшего через центральный световод 5, не зависит от уровня жидкости, в то время как интенсивность света, прошедшего через наружный свеовод 4, определяется уровнем жидкости. Эти ,световые потоки после ячейки Керра специаль,,ной конструкции фокусируются объективом 11 на фотоприемнике 12.

Ячейка Керра, состоящая из трех электродов и управляемая на пряжениями, поступающими с источника регулируемого напряжения и генератора 17, выполняет две функции: она поддерживает амплитуды световых потоков одинаковыми и осуществляет коммутацию их.

При этом коммутацию световых потоков производят таким образом, чтобы сигналы со световодов поступали на фотоприемник в противофазе. Особенно удобно для переключения

ЗО потоков использовать гармонический сигнал, а

243872

Предмет изобретения

Составитель Н. П. Варнек

Редактор И. С. Грузова

Корректоры. Л. Корогод и А. Ииколаева

Заказ 2452/4 Тираж 4о0 Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типографии, пр. Сапунова, 2 в качестве усилителя — резонансный усили.тель.

Если уровень в баке совпадает с уровнем жидкости в пространстве между световодами, то переменный сигнал, снимаемый с фотоприемника, равен нулю. Когда уровень жидкости ,начинает понижаться, нарушается правильная балансировка схемы. Сигнал с фотоприемника

12 после усилителя И и детектора 14 поступает в блок 15 регулируемого напряжения, а вырабатываемое блоком напряжение компенсации — на ячейку Керра. Это напряжение изменяется до тех пор, пока интенсивности потоков, достигающих фотоприемника, не сравняются. Напряжение, подаваемое на ячейку Керра, одновременно поступает в индикатор 1б, показывающий высоту уровня жидкости в баке.

Таким образом, предлагаемый компенсационный уровнемер позволяет получить ббльшую точность, чем известные схемы оптических уровнемеров, а также оказывается малочув "твительным к изменению физических свойств жидкости.

Компенсационный оптический уровнемер, содержащий источник и,приемник излучения, чувствительный элемент и электронную регист,рирующую схему, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности, чувствительный элемент составлен из двух полых световодов, коаксиально расположенных один в другом, пространство между которыми заполнено измеряемой жидкостью, а на выходе из световода установлена ячейка Керра, выполненная из двух коаксиально расположенных цилиндрических и одного центрально20 го электродов.