Оптический сигнализатор уровня жидкости

 

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано для точного дозирования жидкости. Сущность изобретения состоит в том, что оптический сигнализатор уровня жидкости, содержащий расположенные на оптической оси коллимированный источник света, оптический чувствительный элемент, выполненный в виде профильной фазовой дифракционной решетки, обращенной профилем к жидкости и установленной на контролируемом уровне в корпусе с указанной жидкостью, а также объектив и фотоприемник, установленный на фокусе последнего, дополнительно снабжен полупрозрачным зеркалом, размещенным между дифракционной решеткой и коллимированным источником света и расположенным под углом 45^o к оптической оси, при этом на плоскость дифракционной решетки, противоположную ее профилю, нанесено зеркальное покрытие, а полупрозрачное зеркало через объектив оптически сопряжено с фотоприемником. 1 ил.

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано для точного дозирования жидкости. Целью изобретения является повышение надежности сигнализатора путем исключения попадания ложного светового сигнала в фотоприемник и расширение области применения. На чертеже представлена блок-схема предложенного сигнализатора. Устройство содержит корпус 1, заполненный жидкостью 2, иллюминатор 3, источник параллельного пучка света, выполненный в виде лазера 4 и коллиматора 5, фазовую дифракционную решетку 6, на плоскости которой, противоположной ее профилю, нанесено зеркальное покрытие 7, полупрозрачное зеркало 8, размещенное между источником параллельного пучка света и дифракционной решеткой под углом 45^о к направлению распространения светового пучка, объектив 9, пространственный оптический фильтр 10 и фотоприемник 11. Устройство работает следующим образом. Параллельный пучок света после коллиматора 5 проходит через полупрозрачное зеркало 8, иллюминатор 3, слой жидкости 2 и попадает на фазовую дифракционную решетку 6, выполненную из прозрачного материала, показатель преломления которого равен или близок к показателю преломления жидкости. Световой поток, пройдя через дифракционную решетку 6, отражается от ее зеркального покрытия 7 и с помощью зеркала 8 подается на объектив 9, который фокусирует параллельные пучки в плоскости пространственного оптического фильтра 10, который представляет собой непрозрачный экран с отверстиями. Световой поток, прошедший пространственный фильтр 10, попадает на фотоприемник 11, сигнал которого управляет клапаном впуска жидкости (на чертеже условно не показан). При подъеме жидкости до касания дифракционной решетки 6 последняя как бы превращается в эквивалентную плоскопараллельную пластину вследствие равенства показателей преломления жидкости и решетки, что ведет к исчезновению сигнала на фотоприемнике 11 за счет фокусировки всего светового излучения в точке "O" пространственного фильтра 10.

Формула изобретения

ОПТИЧЕСКИЙ СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ ЖИДКОСТИ, содержащий расположенные на оптической оси коллимированный источник света, оптически чувствительный элемент, выполненный в виде профильной фазовой дифракционной решетки, обращенной профилем к жидкости и установленной на контролируемом уровне в корпусе с указанной жидкостью, а также объектив и фотоприемник, установленный в фокусе последнего, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения попадания ложного светового сигнала на фотоприемник, он снабжен полупрозрачным зеркалом, размещенным между дифракционной решеткой и коллимированным источником света и расположенным под углом 45^o к оптической оси, при этом на плоскость дифракционной решетки, противоположную ее профилю, нанесено зеркальное покрытие, а полупрозрачное зеркало через объектив оптически сопряжено с фотоприемником.

РИСУНКИ

Рисунок 1