Волоконно-оптический измеритель уровня жидких сред

Авторы патента:

Бусурин Владимир Игоревич (RU)

Коробков Вадим Владимирович (RU)

Науменко Сергей Игоревич (RU)

G01F23/292 - светового излучения

Владельцы патента RU 2383871:

Бусурин Владимир Игоревич (RU)
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (государственный технический университет) (МАИ) (RU)
Коробков Вадим Владимирович (RU)
Науменко Сергей Игоревич (RU)

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам для измерения уровня жидких сред. Сущность: устройство содержит одномодовый широкополосный источник оптического излучения, волоконный световод, поглотитель оптического излучения, спектрометр с выходным цифровым сигналом, устройство обработки цифровых сигналов. Выход одномодового широкополосного источника оптического излучения соединен с волоконным световодом, который выполнен одномодовым в виде концентрически расположенных стержневого волновода и трубчатого волновода. Трубчатый волновод покрыт оболочкой и защитным слоем. Выходной торец волоконного световода соединен с поглотителем оптического излучения, поглощающим оптическое излучение из стержневого волновода и пропускающим световой поток из трубчатого волновода волоконного световода на вход спектрометра. Выход спектрометра соединен с входом устройства обработки цифровых сигналов. Уровень жидкой среды определяется по количеству и расположению спектральных полос оптического изучения в заданном диапазоне длин волн, соответствующих контрольным точкам измерения уровня, на выходе трубчатого волновода волоконного световода. Технический результат, создаваемый изобретением, - повышение чувствительности и точности измерений волоконно-оптического измерителя уровня жидких сред. 3 ил.

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам для измерения уровня жидких сред.

Известен волоконно-оптический измеритель уровня жидких сред, содержащий источник оптического излучения, многомодовый одноканальный волоконный световод, приемник оптического излучения, анализатор оптического излучения [1]. Волоконный световод выполнен с n изгибами, размещение которых соответствует определенным контролируемым значениям уровня жидкости.

На каждом изгибе световода происходит падение уровня мощности оптического излучения. Падение мощности на погруженном в жидкость изгибе больше, чем на не погруженном. Значение уровня жидкости определяется по изменению мощности светового излучения на входе и выходе световода.

Недостатком такого устройства является низкая чувствительность, малая точность измерений. Это связано с тем, что в известном устройстве каждый i-ый изгиб изготовлен с определенным радиусом R_i. Светопропускание волоконного световода на изгибе зависит от параметров световода, величины изгиба и свойств внешней среды (показателя преломления) [2, 3]. Так как мощность излучения после i-го изгиба является входной мощностью излучения для (i+1)-го изгиба, то увеличение количества изгибов, т.е. количества контролируемых точек измерения уровня жидкой среды, снижает чувствительность уровнемера из-за накапливающейся погрешности, и происходит уменьшение влияния показателя преломления исследуемой жидкой среды на выходные данные измерителя уровня жидких сред. При увеличении количества точек измерения, условие максимальной чувствительности волоконно-оптичесокго измерителя уровня жидких сред накладывает ограничение на минимальный радиус каждого изгиба R_i, что также ведет к уменьшению чувствительности каждого отдельного изгиба и, как следствие, приводит к общему уменьшению чувствительности измерителя уровня жидких сред.

Выходной сигнал известного волоконно-оптического измерителя уровня жидких сред определяется величиной оптической мощности, выходящей из волоконного световода, которая зависит от величины мощности оптического излучения на выходе источника оптического излучения, суммы величин оптических потерь в местах изгибов волоконного световода. При увеличении количества точек измерения уровня жидких сред снижается точность измерителя уровня жидких сред, что обусловлено уменьшением абсолютных величин оптических потерь в волоконном световоде в каждой точке измерения уровня жидких сред из-за ограничения на минимальный радиус изгиба R_i, а также нестабильностью выходной мощности источника оптического излучения.

Технический результат, создаваемый изобретением, - повышение чувствительности и точности измерений волоконно-оптического измерителя уровня жидких сред.

Указанный результат достигается тем, что волоконно-оптический измеритель уровня жидких сред, содержащий источник оптического излучения, волоконный световод, анализатор оптического излучения, снабжен поглотителем оптического излучения, размещенным между выходным торцом волоконного световода и анализатором оптического излучения, устройством обработки цифровых сигналов, при этом анализатор оптического излучения выполнен в виде спектрометра с выходным цифровым сигналом, волоконный световод выполнен в виде цилиндрической двуканальной связанной коаксиальной структуры, содержащей внутренний стержневой одномодовый волновод, разделительный слой и внешний трубчатый одномодовый волновод, выполненный с переменным показателем преломления по длине волоконного световода, и покрытый внешней оболочкой и защитным слоем, причем в защитном слое и оболочке волоконного световода выполнены технологические прорези для обеспечения контакта трубчатого волновода волоконного световода с измеряемой жидкой средой, выходной торец волоконного световода соединен с поглотителем оптического излучения, выполненным с возможностью поглощения оптического излучения из стержневого волновода и пропускания оптического излучения из трубчатого волновода на вход спектрометра, выход которого соединен с входом устройства обработки цифровых сигналов, а источник оптического излучения выполнен в виде одномодового широкополосного источника оптического излучения, выход которого соединен с волоконным световодом с возможностью введения светового потока в стержневой волновод волоконного световода.

На фиг.1 представлена блок-схема волоконно-оптического измерителя уровня жидких сред.

На фиг.2 представлена структура волоконного световода и распределение показателей преломления в волоконном световоде.

На фиг.3 представлен вид волоконного световода, погруженного в измеряемую жидкую среду.

1 - одномодовый широкополосный источник оптического излучения, 2 - волоконный световод, выполненный в виде цилиндрической двуканальной связанной коаксиальной структуры, содержащей концентрически расположенные стержневой одномодовый волновод 6, разделительный слой 7, трубчатый одномодовый волновод 8, оболочку 9 и защитный слой 10, 3 - поглотитель оптического излучения, 4 - устройство спектрального анализа оптического излучения с выходным цифровым сигналом, 5 - устройство обработки цифровых сигналов.

Выход одномодового широкополосного источника оптического излучения 1 соединен с волоконным световодом 2. Стержневой волновод 6 предназначен для передачи оптического излучения по волоконному световоду 2. Трубчатый волновод 8 выполняет функцию отвода оптического излучения из стержневого волновода 6. Между стержневым волноводом и трубчатым волноводом находится концентрический разделительный слой 7. Трубчатый волновод покрыт оболочкой 9 и защитным слоем 10 (фиг.2). В защитном слое 10 и оболочке 9 волоконного световода 2 выполнены технологические прорези 11, доходящие по глубине до трубчатого волновода 8 волоконного световода 2 для обеспечения контакта трубчатого волновода 8 волоконного световода 2 с измеряемой жидкой средой в заданных точках измерения уровня. Выходной торец волоконного световода 2 соединен с поглотителем оптического излучения 3, поглощающим оптическое излучение из стержневого волновода 6 и пропускающим оптическое излучение из трубчатого волновода 8 волоконного световода 2 на вход устройства спектрального анализа оптического излучения с выходным цифровым сигналом 4. Выход устройства спектрального анализа оптического излучения 4 соединен с входом устройства обработки цифровых сигналов 5.

Волоконно-оптический измеритель уровня жидких сред работает следующим образом. Волоконный световод 2 помещают вертикально в измеряемую жидкость 12 (фиг.3). Световой поток от одномодового широкополосного источника оптического излучения 1 вводят в стержневой волновод волоконного световода 2. Если уровень измеряемой жидкости находится выше какой-либо прорези, например 11.1, на волоконном световоде, то жидкость 12 с показателем преломления n_ж контактирует с трубчатым волноводом 8 волоконного световода 2 в этой точке, что обеспечивает удовлетворение условия полной связи стержневого волновода 6 и трубчатого волновода 8 волоконного световода 2 на некоторой длине волны λ. При этом значительная часть оптического излучения на этой длине волны λ в данной точке 11.1 перетекает из стержневого волновода 6 в трубчатый волновод 8 волоконного световода 2. В результате, на выходе трубчатого волновода 8 волоконного световода 2 образуется спектральная полоса оптического излучения со средней длиной волны λ, а оптическое излучение на выходе стержневого волновода 6 поглощается поглотителем оптического излучения 3. В любой другой точке волоконного световода, контактирующей с измеряемой жидкой средой 12, например 11.2, показатель преломления трубчатого волновода 8 волоконного световода 2 имеет другую величину, в связи с чем, полная связь трубчатого волновода 8 и стержневого волновода 6 волоконного световода 2 будет достигаться на другой длине волны λ', и на выходе трубчатого волновода 8 волоконного световода 2 образуется другая спектральная полоса оптического излучения со средней длиной волны λ'.

В результате взаимодействия внешней измеряемой жидкой среды 12 с волоконным световодом 2 в некоторых точках, в частности 11.1, 11.2, в трубчатом волноводе 8 волоконного световода 2 появляется полосатый спектр оптического излучения, каждая полоса которого соответствует своей измеряемой точке жидкой среды, где присутствует жидкость. В тех точках волоконного световода, где измеряемая жидкая среда не присутствует, например 11.3, то есть находится ниже или выше этих точек, условие полной связи стержневого волновода 6 волоконного световода и трубчатого волновода 8 волоконного световода обеспечиваться не будет, и выходной спектр оптического излучения трубчатого волновода 8 волоконного световода 2 не будет содержать полос, соответствующих этим точкам.

Оптическое излучение из волоконного световода 2, находящегося в контакте с измеряемой жидкой средой, поступает на поглотитель оптического излучения 3, который поглощает оптическое излучение из стержневого волновода 6 и пропускает оптическое излучение из трубчатого волновода 8 волоконного световода 2 на вход спектрометра с выходным цифровым сигналом. Спектрометр 4 производит анализ спектра оптического излучения из трубчатого волновода 8 волоконного световода 2 и передает результаты на вход устройства обработки цифровых сигналов 5. Устройство обработки цифровых сигналов 5 осуществляет с заданной периодичностью опрос спектрометра 4, цифровую обработку измерительной информации, внесение поправки на основе хранящихся в нем данных, полученных на этапе предварительной калибровки волоконно-оптического измерителя уровня жидких сред, сохранение результатов обработки информации во внутренней энергонезависимой памяти, накопление информации и выдачу информации по командам, поступающим по внешнему цифровому интерфейсу устройства обработки цифровых сигналов 5. Уровень жидкой среды определяется на выходе устройства обработки цифровых сигналов 5 по количеству и расположению спектральных полос оптического изучения в заданном диапазоне длин волн, соответствующих контрольным точкам измерения уровня.

Так как оптическое излучение анализируется на наличие или отсутствие спектральных полос, то нестабильность мощности источника оптического излучения не вносит существенных погрешностей в работу устройства, и в связи с этим отпадает необходимость в использовании специальной схемы стабилизации источника оптического излучения.

Диаметры и показатели преломления волоконного световода 2 подобраны так, что в точках измерения уровня жидкой среды удовлетворяется условие полной связи стрежневого волновода 6 и трубчатого волновода 8 волоконного световода 2, если внешняя среда, контактирующая с трубчатым волноводом 8 волоконного световода 2 через технологическую прорезь 11 в оболочке 9 и защитном слое 10 волоконного световода 2, имеет показатель преломления n_ж, равный известному показателю преломления измеряемой жидкой среды. Ширина каждой прорези 11 в волоконном световоде 2 выбирается равной длине биения L_б световой волны длиною λ, для которой выполняется условие полной связи стержневого 6 и трубчатого 8 волноводов волоконного световода 2, при контакте измеряемой жидкой среды с волоконным световодом в зоне данной прорези.

Условие полной связи между стрежневым 6 и трубчатым 8 волноводами волоконного световода 2 возникают при равенстве постоянных распространения оптического излучения β_r=β_t,

где β_r и β_t - постоянные распространения оптического излучения в стержневом волноводе 6 и трубчатом волноводе 8 волоконного световода 2 соответственно. Причем

β_r =f_r(n₁, n₂, r₁, λ), β_t =f_t(n₂, n₃, n₄, n₅, r₂, r₃, λ, х),

где n₁, n₂, n₃, n₄ - показатели преломления стержневого волновода 6, разделительного слоя 7, трубчатого волновода 8, оболочки 9 волоконного световода 2; n₅ - показатель преломления внешней среды 12 или 13; r₁, r₂, r₃ - радиусы стержневого волновода 6, разделительного слоя 7, трубчатого волновода 8 волоконного световода 2; λ - длина волны светового потока, от источника оптического излучения 1, для которой удовлетворяется условие полной связи стержневого волновода 6 волоконного световода и трубчатого волновода 8 волоконного световода; х - расстояние от уровня минимально детектируемого количества жидкой среды 12 до данной точки волоконного световода 2.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить чувствительность и точность волоконно-оптического измерителя уровня жидких сред за счет применения спектрального принципа действия измерителя. Предлагаемое устройство позволяет обеспечить возможность измерения уровня жидкости, толщиной от нескольких миллиметров, и позволяет контролировать наличие измеряемой жидкой среды в десятках заданных точек. Так как волоконный световод не подвержен деформациям во время эксплуатации, то также увеличивается его долговечность и срок службы.

Изобретение может быть использовано для измерения уровня жидких сред как на границе с газовыми средами, так и на границе с другими жидкими средами.

Литература

1. Бусурин В.И., Гаврилин Б.Н., Жеглов М.А. Датчик уровня жидких сред с несколькими последовательными изгибами волоконного световода // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2007, №8, с.42-44.

2. Затыкин А.А., Моршнев С.К., Францессон А.В. Взаимодействие излучения с поглощающей средой на участке световода с крутым изгибом // Квантовая электроника. 1983. №11.

3. Патлах А.Л., Семенов А.С. Светопропускание многомодовых оптических волокон // Квантовая электроника. 1983. №4.

Волоконно-оптический измеритель уровня жидких сред, содержащий источник оптического излучения, волоконный световод, анализатор оптического излучения, отличающийся тем, что он снабжен поглотителем оптического излучения, размещенным между выходным торцом волоконного световода и анализатором оптического излучения, устройством обработки цифровых сигналов, при этом анализатор оптического излучения выполнен в виде спектрометра с выходным цифровым сигналом, волоконный световод выполнен в виде цилиндрической двуканальной связанной коаксиальной структуры, содержащей внутренний стержневой одномодовый волновод, разделительный слой и внешний трубчатый одномодовый волновод, выполненный с переменным показателем преломления по длине волоконного световода, и покрытый внешней оболочкой и защитным слоем, причем в защитном слое и оболочке волоконного световода выполнены технологические прорези для обеспечения контакта трубчатого волновода волоконного световода с измеряемой жидкой средой, выходной торец волоконного световода соединен с поглотителем оптического излучения, выполненным с возможностью поглощения оптического излучения из стержневого волновода и пропускания оптического излучения из трубчатого волновода на вход спектрометра, выход которого соединен с входом устройства обработки цифровых сигналов, а источник оптического излучения выполнен в виде одномодового широкополосного источника оптического излучения, выход которого соединен с волоконным световодом с возможностью введения светового потока в стержневой волновод волоконного световода.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к устройствам для измерения количества сконденсированного пара. .

Жидкостный уровнемер // 2350913

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам контроля уровня жидкости в резервуарах, например, на автозаправочных станциях, и может быть использовано также в нефтяной, топливной, химической и других отраслях промышленности.

Способ и устройство для измерения уровня жидкости // 2338163

Изобретение относится к измерительной технике для определения уровня и может быть использовано на автозаправочных станциях. .

Способ и устройство для измерения уровня жидкости // 2332644

Волоконно-оптический сигнализатор уровня жидкости // 2327959

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения с высокой степенью точности границы раздела двух сред с различными показателями преломления.

Способ измерения уровня сыпучих или жидких материалов и устройство для его осуществления // 2279642

Сигнализатор уровня жидкости // 2266525

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в качестве датчика наличия жидкости в емкостях, в частности в нагнетательных трубопроводах высокого давления дизельных двигателей различного назначения.

Волоконно-оптический измеритель объема и уровня жидкости // 2187079

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в системах контроля объема и уровня жидкости. .

Рециркуляционный уровнемер жидкости // 2161782

Изобретение относится к приборостроению, в частности к средствам измерения уровня жидкости в резервуарах, и может быть применено в нефтяной и химической промышленности.

Уровнемер // 2160430

Изобретение относится к разделу технической физики, в частности к геодезическому приборостроению. .

Система и способ неинвазивного непрерывного измерения уровня // 2452427

Система контроля параметров жидкости // 2503950

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в системах товарного учета нефтепродуктов. Система для контроля параметров жидкости в цистерне содержит корпус 1, выполненный в виде поплавка, полуутопленного за счет груза 2, расположенного в его нижней части. В верхней части поплавка 1 закреплен основной световод 3, вход которого совмещен с источником света 4, а выход через многопроходную кювету 5 - с интегральной многоэлементной фотоприемной матрицей 6. В нижней части поплавка 1 расположен дополнительный волоконно-оптический световод 7, вход которого совмещен с источником света 4, а выход - с интегральной многоэлементной фотоприемной матрицей 6 выше поверхности контролируемой жидкости 8, причем на участке дополнительного световода 7, погруженного в жидкость, сформирован изгиб 9. Выход матрицы 6 соединен через спектральный фильтр 10 с блоком первичной обработки информации 11, который содержит блок выделения и усиления видеосигнала 12. Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей при одновременном упрощении системы и повышении ее надежности. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Волоконно-оптический детектор уровня жидкости // 2510490

В настоящем изобретении предложена полая призма для обнаружения уровня жидкости при наличии светового пучка, включающая в себя полый элемент, диэлектрические элементы, герметизированные относительно полого элемента, при этом один из диэлектрических элементов расположен под углом наклона к другому, герметичное полое пространство, расположенное между указанными диэлектрическими элементами, в которой падающий световой пучок входит сквозь первый диэлектрический элемент при нормальном падении и выходит как выходящий пучок сквозь второй диэлектрический элемент и в которой выходящий световой пучок остается неотклоненным, когда полый элемент не погружен в жидкую среду, и выходящий пучок претерпевает отклонение, когда он погружен в жидкую среду. В настоящем изобретении также предлагается волоконно-оптический детектор уровня жидкости с полой призмой, предназначенный для обнаружения уровней жидкости. Технический результат - создание волоконно-оптического детектора уровня жидкости с полой призмой. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 14 ил.

Индикатор уровня масла для винтового компрессора // 2562693

Изобретение относится к устройству для контроля и/или индикации колеблющегося уровня масла в маслосборнике винтового компрессора при различных эксплуатационных режимах винтового компрессора. Согласно изобретению предлагается устройство для контроля и индикации уровня масла винтового компрессора, надежность которого повышена по сравнению с уровнем техники и в котором исключены ошибочные измерения. Это достигают посредством того, что устройство является оптическим устройством 4. Такое оптическое устройство 4 не имеет механически двигающихся элементов, которые часто могут повреждаться при тяжелых условиях эксплуатации устройства, и связано с электронным устройством 6 анализа данных, выполненным с возможностью соединения с блоком управления двигателем транспортного средства, позволяя получать сигналы об эксплуатационном режиме транспортного средства и анализировать их вместе с сигналами от оптического устройства 4. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство для контроля уровня жидкости // 2568990

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в системах контроля объема и уровня жидкости. Техническим результатом служит повышение точности определения уровня и фиксация динамики его изменения с высокой точностью. Устройство имеет две линейные фотоэлектронные матрицы, установленные под углом к стенке емкости со стороны, противоположной размещению источника света, выполненного в виде лазера. Угол ориентации луча лазера находится в диапазоне 10…80° и связан с углом ориентации первой линейной матрицы следующей зависимостью: а со второй линейной матрицей - зависимостью: γ=90°-β, где β - угол ориентации луча к нормали к стенке емкости; α - угол наклона первой линейной матрицы к нормали к стенке емкости; γ - угол наклона второй линейной матрицы к нормали к стенке емкости; n - показатель преломления света относительно воздуха, причем лазер и обе матрицы установлены с возможностью изменения угла наклона. Данное устройство позволяет с высокой точностью определять уровень жидкости в емкости, скорость и направление его изменения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ измерения уровня жидкости и устройство с нерегулярной биспирально-конической световодной структурой для его реализации (варианты) // 2573661

Изобретения относятся к волоконно-оптической технике и могут быть использованы для измерения уровня жидкости, в том числе и криогенной. Техническим результатом предлагаемого способа и устройств является повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей. Согласно одному из заявленных изобретений, это достигается тем, что устройство с нерегулярной биспирально-конической световодной структурой содержит источник и приемник оптического излучения, размещенные в измерительной схеме с электрическим выходом, оптически связанные соответственно с источником и приемником излучения передающий и приемный световоды, которые вместе с общим световодом выполнены в виде Y-образного ответвителя, а торец общим световодом связан с окружающей средой, при этом в измерительной схеме введены два дополнительных электрических выхода, а в Y-образном ответвителе перед общим световодом сформирована витковая часть, состоящая из продольно скрученных друг вокруг друга передающего и приемного световодов, при этом общий световод Y-образного ответвителя выполнен конически утоньшающимся при приближении к его торцу. Согласно второму изобретению, это достигается тем, что в устройстве общий световод и витковая часть Y-образного ответвителя выполнены с нанесенным на их внешние боковые поверхности непрозрачным покрытием. Также в заявленном изобретении раскрыт способ измерения уровня жидкости с последующим измерением температуры контролируемой жидкости. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ измерения высоты уровня прозрачной жидкости и устройство для его осуществления // 2599410

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения границы раздела прозрачных жидких сред с отличающимися коэффициентами преломления, измерения высоты уровня жидкости и создания отсчетного устройства гидростатического нивелира. В заявленном изобретении фоторегистрирующее устройство помещено в затененную измерительную камеру и пересекает границу раздела сред, далее проецируют изображение границы раздела сред путем освещения ее направленным пучком со стороны среды с большим показателем преломления под углами, превышающими предельный угол полного внутреннего отражения. По сигналам координатного фотоприемника, входящего в фоторегистрирующее устройство, определяют количество засвеченных ячеек и уровень границы. Устройство содержит специальный механизм настройки необходимого значения апертурного угла излучения. Измерительная камера может быть оборудована несколькими парами излучатель светового пучка - фотоприемник для снижения погрешности измерения высоты уровня, возникающей из-за наклона корпуса камеры. Технический результат - повышение точности измерений. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Видеоизмеритель уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира // 2621177

Использование: измерительная техника на основе видеоизмерений. Видеоизмеритель уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира, содержащий в качестве фотоприемника телекамеру с объективом, ПЗС-матрицей и электронным узлом, формирующим стандартный телевизионный видеосигнал, и точечные источники света, установленные на окружности вокруг объектива телекамеры и оптически связанные через измеряемый уровень жидкости с телекамерой. Кроме того, устройство дополнительно содержит трубку в форме усеченного конуса, установленную внутри сосуда, и фильтр, закрепленный на нижнем узком торце трубки, пропускающий жидкость и не пропускающий примеси на поверхность жидкости внутри трубки, верхний широкий торец которой обращен к объективу и находится выше поверхности жидкости в сосуде, а нижний узкий торец и фильтр погружены в жидкость в сосуде. Техническим результатом является повышение точности видеоизмерений. 1 ил.

Устройство для измерения уровня воды в водоемах // 2627569

Изобретение может быть использовано в гидрологии для изучения водного режима в естественных и искусственных водоемах, например озерах. Оно может быть использовано также с успехом в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности для точного измерения уровня различных жидкостей в стационарных резервуарах-накопителях. Устройство для измерения уровня воды в водоемах включает вертикально расположенную трубу, в нижней части которой размещено отверстие для подвода воды в полость трубы. Внутри трубы размещен свободно плавающий поплавок, который выполнен в виде полого или сплошного диска, перекрывающего сечение трубы по внутреннему его контуру с зазором, а также размещенный в верхней части трубы измеритель расстояния, зондирующий луч которого направлен, преимущественно, на центральную часть плавающего в воде диска. Труба в верхней части содержит защитный кожух от метеоосадков и выпускное отверстие, связывающее полость трубы с внешней воздушной средой водоема, при этом труба в нижней части содержит насадку с отверстием, которое размещено соосно ее главной оси. Предлагаемое техническое решение позволяет существенно упростить конструкцию устройства, а также повышает точность измерения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ контроля параметров сыпучих или жидких материалов в резервуарах // 2636794

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к области электрических измерений неэлектрических величин, и может быть использовано для регистрации уровня сыпучих сред в резервуарах в различных отраслях промышленности: химической, фармацевтической, пищевой, строительной и т.д. В способе измерения объема сыпучих или жидких материалов в резервуарах с помощью цифровой видеокамеры, закрепленной над поверхностью измеряемого материала и герметически отделенной от него оптически прозрачным элементом, и мерной шкалы, нанесенной на боковую стенку резервуара, дополнительно в центре крышки устанавливают лазер-дальномер над вторым герметически отделенным от сыпучего материала оптически прозрачным элементом, таким образом, чтобы оптическая ось лазера дальномера совпадала с осью симметрии резервуара. В процессе измерения включают лазерный дальномер и цифровую видеокамеру, после чего определяют лазерным дальномером расстояние по центральной оси симметрии резервуара h1 от крышки до поверхности сыпучего материала или жидкого материала, а при помощи мерной шкалы и сигнала с видеокамеры определяют расстояние h2 от крышки резервуара до точки, лежащей на мерной шкале области пересечения поверхности сыпучего или жидкого материала с поверхностью резервуара, и объем сыпучего или жидкого материала в резервуаре рассчитывают по формуле , где Н - высота резервуара, D - диаметр резервуара. Технический результат – упрощение способа и повышение точности контроля. 1 ил.